集合教学论文参考文献

关于集合运算的应用收稿日期:2008-01-08作者简介:邓凤茹(1969-),讲师,河北廊坊人,从事基础教育教学工作。1简介集合论的运算集合论是最近发现的数学理论,在1871年集合论的创始人德国大数学家康.托尔给出集合的第一定义,使“集合”成为数学基本概念之一,它也是整个数学大厦的基础,虽然集合论很“年轻”,但是它能够论证数学各个分支的统一性,例如代数式和几何式效果是相等的。下面简单介绍集合的概念和运算。集合的概念集合是指具有某种特定性质的事物的总体。组成这个集合的事物称为集合的元素;根据集合元素的个数集合分为有限集和无限集,同一性质的集合可以定义运算,集合的运算有三种:并、交、差。集合的运算设A、B是两个集合,由所有属于A或者属于B的元素组成的集合,称为A与B的并集,简称并(或和),记作A∪B,即A∪B={x|x∈A或x∈B}由所有既属于A又属于B的元素组成的集合,称为A与B的交集,简称交(或积),记作A∩B,即A∩B={x|x∈A且x∈B}由所有既属于A而不属于B的元素组成的集合,称为A与B的差集,简称差,记作A-B,即A-B={x|x∈A且x|B}以上定义可推广到无限多个集合的运算2在概率统计学中的应用1)概率的定义设(Ω,F)是可测空间,对每一个集合A∈F,有一实数与之对应,记为P(A),如果它满足下面三个条件:(1)对每一个集合A∈F,有0≤P(A)≤1;(2)对必然事件Ω,有P(Ω)=1;(3)对任意集合Ai∈F(i=1,2,…n),Ai∩Aj=Φ(i≠j),恒有P(∪ni=1A i)=6ni=1p(A i)(1)则称实值函数P为(Ω,F)上的概率,P(A)就称为事件A的概率2)当A i∩A j≠Φ(i≠j),(i,j=1,2…,n)时,公式一变成一般式即P(∪ni=1A i)=6ni=1p(A i)-6ni=16j>iP(A i∩A j)+6ni=16j>i6k>jP(A i∩A j∩A k)-…+(-1)n-1P(A 1∩A 2∩…∩A n)(2)由De Morgan定理(对偶律或摩根律)可得下述概率公式:P(∩ni=1A i)=P(∪ni=1A i)=P(Ω-∪ni=1A i)即P(∩ni=1A i)=1-[6ni=1p(A i)-6ni=16j>iP(A i∩A j)+6ni=16j>i6k>jP(A i∩A j∩A k)-…+(-1)n-1P(A 1∩A 2∩…∩A n)](3)注意:三个公式的适用条件当n=2时,为最简单的形式即P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)当A∩B=Φ时,P(A∪B)=P(A)+P(B)(可加性)3在组合数学中的应用1)集合中元素个数:设A为有限集合,A中元素个数为r,则称r为A的元素个数,记作:|A|=r2)推导一般公式|A∪B|=|A|+|B|-|A∩B|(当A∩B=Φ时,|A∪B|=|A|+|B|)|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-[|A∩B|+|A∩C|+|B∩C|]+|A∩B∩C|推广到一般形式:∪ni=1A i=6ni=1|A i|-6ni=16j>i|A i∩A j|+6ni=16j>i6k>j|A i∩A j∩A k|-…+(-1)n-1|A 1∩A2∩…∩An|(4)由De Morgan定理(对偶律或摩根律)可得下述公式∩ni=1A i=∪ni=1A i=I-∪ni=1A i(I为全集,|I|=m)即∩ni=1A i=m-6ni=1|A i|-6ni=16j>i|A i∩A j|+6ni=16j>i6k>j|A i∩A j∩A k|-…+(-1)n-1|A 1∩A 2∩…∩A n|(5)公式(4)与公式(5)就是容斥原理3)推广容斥原理(1)|A∩B|=|A-(A∩B)|=|A|-|A∩B|同理|B∩A|=|B-(A∩B)|=|B|-|A∩B|即|A∩B|+|B∩A|=|A|+|B|-2|A∩B|(2)|A∩B∩C|=|A∩(B∪C)|=|A∩[I-(B∩C)]|=|A-[(A∩B)U(A∩C)]|=|A|-(|A∩B|+|A∩C|)+|A∩B∩C|同理可得:|A∩B∩C|=|B|-(|A∩B|+|B∩C|)+|A∩B∩C||A∩B∩C|=|C|-(|A∩C|+|B∩C|)+|A∩B∩C|即|A∩B∩C|+|A∩B∩C|+|A∩B∩C|=|A|+|B|+|C|-2(|A∩C|+|B∩C|+|B∩C|)+3|A∩B∩C|(3)推广到一般情况|A 1∩A 2∩A 3∩…∩A n|+|A 1∩A 2∩A 3∩…∩A n|+…|A1∩A2∩A3∩…∩An|=6ni=1|A i|-26ni=16j>i|A i∩A j|+3 6ni=16j>i6k>j|A i∩A j∩A k|-…+n|A 1∩A 2∩…∩A n|令α(m)=6|Ai1∩Ai2∩…∩Aim|,β(1)=6|A i1∩Ai2∩…∩Ain|则上式可表示为:β(1)=C11α(1)-C11+1α(2)+C21+2α(3)-…+C1nα(n)同理可推广:β(m)=Cmmα(m)-Cmm+1α(m+1)+Cmm+2α(m+2)-…+(-1)n-m Cmnα(n)(6)公式(6)为广义的容斥原理(证明略)4应用案例一个学校只有3门课程:数学,物理,化学。已知修这三门课的学生分别有170,130,120人;同时修数学、物理两门课的学生有45人;同时修数学、化学两门课的学生有20人;同时修物理、化学两门课的学生有22人;同时修三门课的学生有3人。问在该校众人抽一名,问他是只参加数学课程的概率是多少?解:设A为修数学课的学生集合;B为修数学课的学生集合;C为修数学课的学生集合;则有:|A|=170;|B|=130;|C|=120;|A∩B|=45;|A∩C|=20;|C∩B|=22|A∩B∩C|=3学校共有学生人数:|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-[|A∩B|+|A∩C|+|B∩C|]+|A∩B∩C|=170+130+120-(45+20+22)+3=336(人)只参加数学课程的人数:|A∩B∩C|=|A|-(|A∩B|+|A∩C|)+|A∩B∩C|=170-(45+20)+3=108则在该校众人抽一名,只参加数学课程的概率为:P(A∩B∩C)=|A∩B∩C||A∪B∪C|=108336≈(下转第39页)(上接第32页)5结语通过对集合运算在《概率统计》与《组合数学》两门课程中应用的讨论,我们可以归纳为函数式的应用问题,如果把求概率和求集合中元素的个数抽象成为函数,把对应法则统一看作f,x,y为变量,“+”表示“加”或“或”的含义“;3”表示“乘”或“与”,“x”表示“差”或“非”,则该函数满足下列性质:(1)f(x+y)=f(x)+f(y)-f(x y)(2)将上式推广到有限个元素中去为:f(6ni=1x i)=6ni=1f(x i)-6ni=16j>if(x i x j)+6ni=16j>i6k>if(x i x j x k)-…+(-1)n-1 f(x 1 x 2…x n)(3)由De Morgan定理可知下述等式(A常数)f(6ni=1x i)=A-[6ni=1f(x i)-6ni=16j>if(x i x j)+6ni=16j>i6k>if(x i x j x k)-…+(-1)n-1 f(x 1 x 2…x n)]注“:3”号可以省略不写,“∏”表示连乘号以上等式还可以推广到无穷多个变量的函数等式中去,并且该函数也可以应用于其它领域当中。参考文献:[1]卢开澄.组合数学[M].北京:清华大学出版社,2003.[2]梁之舜.概率论及数理统计[M].北京:高等教育出版社,2005.[3]同济大学应用数学系.高等数学[M].北京:高等教育出版社,2005.

1、图书馆

传统参考文献的查找方式就是通过图书馆，图书馆图书是查找传统参考文献的主要途径，而且相对其他方式来说，具有方便实惠的优点。

2、知网

中国知网（CNKI）是比较权威的网络文献来源，大多数高校都有和中国知网的合作，所以在学校可以享受免费下载文献的待遇。

像知网类的还有万方数据库、维普期刊、百度学术等

3、谷歌学术 Google Scholar

这是很多人最常用的，相比于其他论文检索网站，谷歌学术免费资源丰富。

4、 Science Direct

是世界上最大的在线科学科学研究集合，专业性强。

大数据时代下高中数学教学探讨论文

摘要: 大数据时代的到来，为人们的生产生活带来了极大的便利，也为教育教学的创新以及发展带来很大的影响。因此，在大数据时代下，要分析大数据的相关概念，然后对大数据时代下的高中数学教学方式的创新以及应用进行研究，以此来提高高中数学教学的有效性。

关键词: 大数据时代;高中数学;教学方式

信息技术的发展促使了大数据时代的到来，不仅增加了知识获取的途径，也改变了传统的学科教学方式，对促进高中数学教学改革的推进具有重要影响。因此，在大数据时代下，高中数学教师要利用大数据的技术优势，对现存的教学模式进行改革，突出数学教学的时代性，使学生在数学学习中既能够获得相应的知识，还能够树立正确的价值观念，促进高中生数学综合素养的形成，从而促进高中数学学科的健康发展。下面本文将对其进行详细论述。

1大数据相关概念

第一，大数据概念。数据是知识的来源，也是信息的一种记载方式。随着社会的发展和科学的进步，数据数量不断增多，对数据进行记录、测量以及分析的范围也就不断扩大，这标志着人类已经获得越来越多的知识和信息。大数据可以从宏观和微观两个角度去理解，多数学者都是从宏观上对大数据概念进行定义的，即用新的处理模式提高数据出来的执行力，洞察能力以及海量信息的优化能力。大数据具有数据信息量大、种类多种多样、真实性以及实效性强等特点。

第二，大数据分析概念。大数据分析简单来说就是要对大规模的数据进行科学分析，而对这些庞大的数据资源进行分析最根本的目的就是要发现和总结出这些数据中存在的规律以及模式，然后再利用数据的动态性特征去预测事物的未来发展趋势。

2大数据时代下高中数学教学方式的应用

利用大数据转变教师的教学角色

第一，应用大数据技术为教师教学模式的创新提供了机会。大数据时代的到来，传统的教学方法弊端逐渐显现，不仅体现出了与现代社会的不适应，也影响了学生学习积极性的提高。因此，在大数据时代，教师要利用大数据技术开展例如合作探究、个性化教学等多样化的教学方式，丰富课堂教学形式和内容，使学生不再死板地接受学习内容，而教师也能够根据学生的不同阶段开展针对性的.教学活动。教师教学角色和教学模式的转变，强调了学生在课堂中的主体地位，对活跃课堂气氛，提升课堂教学的有效性具有重要作用。例如：在学习“集合”这节课时，教师就可以采用合作探究的教学方式。首先，结合学生的差异性，将学生分成不同的小组，然后设计不同的问题组织学生进行探究，如：①用什么对集合进行表示？可以用一个元素表示集合吗？集合与元素之间有什么关系呢？②集合都有哪些特征呢，结合具体题目进行判断。之后，小组之间对研究结果进行互相交流。再后教师设计突出本节课重点的习题，给学生锻炼的机会。通过这样的教学方式，不同的学生组织到一起集思广益，互相帮助，不仅有利于促进学生思维的发散，还转变了教师的教学角色，提升了课堂学习效率。

第二，应用大数据技术对学生的学习情况进行深入了解。在传统的课堂教学形式下，教师过于侧重学生学习成绩的提升，忽视对学生的了解，导致教学针对性不强，影响教学效果。通常情况下，教师对学生了解是通过考试以及随堂测试的形式进行侧面分析，但这种分析得出的结果并不准确。但在大数据时代，利用大数据技术教师能够对学生的真实情况进行挖掘，然后根据学生之间的个性差异，对学生进行充分的了解，同时教师利用网络技术能够对学生的兴趣点和薄弱点进行准确判断，从而使自己的教学活动与学生的学习需求相吻合，突出数学教学的针对性。

利用大数据发挥学生的主体作用

第一，应用大数据提升学生的学习兴趣。在以往的教学方式下，学生是知识的接受者，部分教师为了提高教学效率甚至一味地向学生进行知识传输，殊不知这种填鸭式的教学方式，不仅无法激发学生的学习兴趣，还会造成学生的抵触情绪，对学习产生厌烦心理，进而影响数学学科教学效率的提升。因此，在大数据时代下，要充分发挥大数据的优势，利用大数据技术去激发学生的学习兴趣，丰富数学课堂的内容，使学生产生主动求知的欲望，能够积极主动地参与到教师组织的教学活动中来。大数据技术的具体应用可以从以下几个方面进行。首先，教师可以利用计算机平台设计预习内容，然后学生能够通过计算机平台自己完成教师布置的习题，教师之后可以借助大数据进行数据分析，这样教师在授课之前就能够找到学生学习的弱点以及难懂点。例如，教师可以利用大数据对学生在“函数”知识中存在的问题进行分析，然后了解到学生易错点和薄弱的地方，之后据此设计相应的课程教案。这样在课堂上学生就能够根据教师针对性的教学设计进行学习，以此来提升课堂教学的有效性。

第二，应用大数据提升学生的学习自主性。学科教学最关键的就是要提高学生的学习积极性，所以在高中数学教学中教师要注重学生自主性的提升。在高中数学教学中，课后知识巩固与习题练习是提高学生学习成绩的重要组成部分，但以往学生通常都是靠手抄错题的形式进行习题纠错和解答的，这种方式取得的效果并不显著，一是浪费了较多的学习时间，二是形式枯燥，学生学习自主性不高，在整理之后查漏补缺效果也不好。所以在此环节可以应用大数据技术为学生的课后自主学习提供平台。在大数据技术的支持下，教师可以将学生之前做好的试卷或者解答过程的问题输入到计算机系统当中，之后学生通过网络进行问题的下载和解答，以便于学生对问题进行查漏补缺。这种方式相比于传统的纠错形式，具有实时性的特征，有利于学生对纠错内容进行更好的掌握。

第三，应用大数据开展分层式的教学形式。目前我国多数高中数学课堂教学采取的都是班级统一上课的教学形式，模式单一固定，缺乏创新性，不仅不利于激发学生的学习积极性，还会影响学生的个性发挥，进而影响学生的潜能的挖掘。“因材施教”是孔子提出的教学思想，所以在大数据环境下，教师要利用大数据技术采取分层式教学的方式，结合每个学生的差异性，开展不同类型的教学活动。每个学生都是独立存在的个体，在思想、能力以及身心发展上都具有差异性，所以针对不同学生的不同特性开展分层教学活动，不仅能够满足学生层次化的学习需求，还能够有效地激发学生的学习兴趣。同时，教师在数学教学中尝试不同的教学方法，应用创新型的教学模式，也能够很好地活跃课堂氛围，调动学生的课堂参与度，从而达到提升学生学习效果的目的。

利用大数据拓宽学生获取知识的途径

大数据时代下，数据量和知识信息不断扩大，学生能够接触和学习到的内容也不断增多，所以教师要利用网络信息技术，在网络上搜集和整理更多的学习资料和信息，然后结合具体的教学目标和学习内容进行这些信息的分析和处理，以此来提高教师的教学效果。而在大数据环境下，学生也能够利用网络技术自行进行数学资源的获取，不断丰富自身的学习的内容，对抽象的数学知识进行简化。另外，在大数据环境下，教师要为学生提供真实、可靠的数据教学服务，引导学生养成善于开发和应用数据的意识和能力，能够根据自身的需要进行数据的获取，这也能够为教师教学互动的开展提供针对性，促进师生间的共同进步。例如：在学习“数列”这节课时，教师可以在课前引导学生利用网络自己进行课前的预习，对数列这节课的知识有个简单的认识，并能够对基本的知识点以及概念进行理解。之后，在课堂上教师可以利用多媒体技术开展具体的教学活动，将教学知识点直观、形象地展现在学生的面前，在课程结束之后，教师组织学生对自己设计的随堂测试问题进行解答，然后对错题进行整理。这种一系列的教学活动，能够提高学生大数据技术的利用与开发能力，对拓宽学生的知识获取途径，提高学生的学习效率具有关键作用。

利用大数据为家长提供教育平台

家庭在学生教育中具有非常重要的作用，家庭是学生的第一所学校，但以往的高中数学教学对家庭教育并不重视，家长没有广泛地参与到学校教育中去，而学校也没有为家长提供更多学习教育的机会，除了每次家长会之外，教师其他时间很少能见到家长，也就很少能参与学生的学习。但大数据时代，网络技术的应用为家长与学校教育的沟通提供了很宽广的平台，家长可以通过固定的软件进行账号的绑定，然后随时对自己家孩子的上课以及课后情况进行了解，进而更好地了解学生近期的表现情况。同时，家长也可以利用这些软件与教师进行交流，对学生的学习和生活情况进行了解，与教师进行充分的沟通和互动。使家长能够更好地配合学校的教育活动，在提高学生数学学习效果的同时，促进学生的健康成长。

3结语

综上所述，大数据时代下数据数量不断增多，网络技术的应用越发广泛，在此种环境下开展高中数学教学活动，不仅有利于创新教师的教学思想和教学方式，也有利于激发学生的学习兴趣，提高学生对数学学科的学习热情，从而达到大数据促进学科教学效果提升的目的。高中数学是一门综合性学科，能够培养学生的逻辑思维和推理能力，同时数学也是一门与人们日常生活密切相关的一门学科。所以在大数据时代，教师要利用好大数据信息，发挥好信息技术在教学中的优势，不断改善自身的教学角色，突出学生的主体地位，拓宽学生获取知识的途径，加强家长与学校的沟通等，使学生在大数据环境下能够养成乐于学习的好习惯和科学的学习方法，推动高中数学教学效果的有效提升，促进学生身心健康成长。

参考文献

[1]孟越飞.大数据背景下的高中数学教学[J].中小学电教(下半月),2018(1):22.