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恰当及时反馈,优化初中数学课堂教学

论文摘要: 教学是一个有目的、有方向的、完整有序的复杂信息传递系统,在这一系统中,教师起主导作用,既是教学信息的传输者,又是反馈信息的接受者,如学生的作业、试卷、行为、表情、语言乃至课堂气氛都是一种教学反馈。教学反馈是教学系统有效发展的关键环节,优化教学反馈是改革和优化数学教学、提高教学质量的前提和保证。本文对恰当及时反馈,优化初中数学课堂教学进行了研究。

关键词: 初中数学 ; 教学反馈 ; 优化

教与学是交往、互动的,师生双方相互启发、相互交流、相互沟通、相互补充,在这个过程中老师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流情感,体验观念,从而达到共识,实现教学相长和共同发展。

作为起到主导作用的初中数学教师,一定要通过各种方式发现并及时关注教学中的信息反馈,恰当处理和调整教学思路、教学进程以及教学节奏,从而有效优化初中数学课堂教学。教学中常采用以下不同的反馈方式对学生进行评价,可以记录效果,总结归纳数据,评定反馈方式的使用效果。

一、课堂提问

课堂提问是教学过程中常用的反馈手段,有效的提问要做到以下几方面:

1.必须充分备教材和备学生

老师首先要吃透教材,才能活用教材,不同的课型提问的侧面也不尽相同,要灵活设问,引导学生思考,有难度或综合性强的题目要学会把问题分解,对学生进行分层提问,做到提问及时,问在有疑问处,有疑问处才有争论,有争论才能辩是非。

2.提问要适当,不能太难也不能太易

根据前苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论,要让学生“跳一跳能把果子摘下来”,这就是说,要让学生经过思考,努力,交流合作基础上把问题解决,特别是基础差的学生,提问一些较简单的题目,增强他们学习的信心,也许比学会知识更重要。

二、小组合作学习在课堂教学中的反馈作用

安排课堂训练或操作练习,教师行间巡视,深入到小组中去,了解学生合作的效果,讨论的焦点,避免盲目合作,发现问题,了解个体差异,以便因材施教,有针对性地进行个别指导。

三、课堂检测与矫正对课堂教学的优化作用

教师要重视过程反馈的设计,选准反馈时机,制定恰当的反馈方式,辩准反馈信息,迅速采取相应的教学措施,调整教学进程,甚至不惜临时改变教学内容和计划,求得理想的教学调节效应。

教师要善于提出问题,巧设难局,启发思维,使学生经常面临反馈的情景,提高学生分析、解决问题的能力。指导学生经常进行自我反馈训练,掌握自我评价、自我调节、自我调整的方法,为学生自我反馈创造必要的条件。

1.教学反馈的优化原则

(1)明确性原则。教师对学生学习的评价应明确、具体、简洁、精辟、深刻,初中数学论文网切忌笼统、含糊、模棱两可。例如课堂提问,学生回答后教师应重视对其回答作出恰如其分的评价,如果不加可否或讲几句含糊其词的意见,学生从教师处得到的反馈信息就是糊涂的、有害的,就会因结果不明而导致学习效率低下。

(2)及时性原则。根据心理学的有关实验表明:及时反馈的教学效果,要大大优于隔日反馈。很多学习成绩差的学生,就是因为教师忽视了教学反馈,未能及时发现学生学习中出现的偏差并进行矫正和补救,以至给以后的学习造成了困难。

(3)针对性原则。即教师针对学生的个体差异,从所面对的学生的特定情况出发,充分考虑到他们身心发展的特点和实际的接受能力,给予其客观而恰当的评价。

2.教学反馈的优化功能

(1)激发功能。教学反馈对教和学双方都具有激发新动机的作用。

一方面,教师依据教学目标,对照学生的学习状态,向学生传递评价、启发、指导等反馈信息;学生接受后,会从中受到教益和激励,增强学习信心和兴趣,从而强化所学知识的巩固性,激发起学生进一步获得成功的新动机;或因得到的评价不高,自尊心受到影响而调整、改进学习活动。

另一方面,学生的学习效果以及对教学内容的理解或疑惑,对教师的肯定或否定、接受或拒绝等反馈信息,也能激发教师的教学积极性,或激起教师对自己的教作出调整、改进。

(2)检测功能。教师通过学生的反馈信息,了解到学生学习过程中遇到的疑点、难点,诊断出其思维障碍的具体症结,在教学中做到有的放矢,因势利导。

在检测功能中不可忽视的是前馈的作用。前馈是在没有出现偏差之前进行判断和调控,即教师根据以往教学中获得的反馈信息,在教学前就已了解到学生的已有水平和准备状态,估计到学生可能出现的反馈情况,从而可加强教学的针对性,提高教学效率。

(3)调控功能。维纳认为,世界上任何系统只有通过反馈信息才能实现控制。教学反馈是对教学系统实现动态的目标控制最优化的根本条件,其中学生学习行为活动和结果的反馈,是教师自我调控和对整个教学过程进行有效调控的依据;而学生也根据教学的反馈,进行自我判定、自我调控,以应对下一步的学习活动。只有教学双方的相互适应、积极调控,教学系统才能正常、高效地运行和发展。

四、反馈教学的优化途径

1.充分备课,及时预测

在开放式教学中,课堂教学过程是动态发展的,是适时变化的,学生的课堂表现、课堂需求应成为调整教学活动进程的基本依据。开放式教学在课堂上没有固定不变的教学内容和教学过程。

除了教材内容外,往往会因解决问题的需要而加以调整;教师事先拟就的教学计划被打乱、教学进度或者加快或者减慢的情况也时有发生。经验丰富的教师在备课时能预测到学生在课堂上对知识的理解、技能的掌握、方法的运用所出现的问题,并有针对性地设计教法。

2.立足课堂,勤于捕捉

课堂是获取信息的主渠道。教师仅凭过去的经验或主观愿望去估计是不行的,必须在课堂上认真观察学生反应,及时调整教法。有的教师讲授时不注意观察学生的神态,也不去听取学生的反映,等到批改作业或阅卷时才发现问题一大堆,这样就不利于及时反馈与矫正。

3.课后反思,及时小结

讲课后反思、小结并非被大多数教师所重视,其实讲课后立即回顾本堂课的成功之处和值得改进的地方,以及学生中出现的主要问题和产生这些问题的原因,及时分析应采取的矫正措施,并简明地记在本节课教案后面,这样既可作为下节课的矫正内容,又可作为下一次再教时的重要参考资料。若能长期坚持,注意积累和整理,便是切合实际的难得的教学经验。

初中数学教学要养成反思的习惯

论文关键词:初中数学教学 反思 习惯

随着新课改的不断深入,教学反思已经成为了教师自我教学行为反省、自我教学方式矫正和不断提高知识素养、教学水平的重要过程。教学反思即是教师通过对自己教学活动过程的理性观察和教学结果的宏观判断,查漏补缺,及时矫正,从而提高其教学能力及课堂效率的活动。

从事初中数学教育多年,认为要想提高教学质量,教师就必须在每一节课,或是每一段时间的教育和学习后,针对教学现象和教学结果,对自己的教学过程进行深刻的自我反思,提高对教学问题的敏感度,从而养成自觉反思的行为习惯,挣脱束缚,常教常新,从操作型教师走向学者型教师,提高教学能力和教学质量。

一、反思教学设计

教学设计是指在该节课学生需要理解的概念、掌握的方法、熟悉的技巧、领会的数学思想等,是教师进一步教学的基础和前提,是学生提高自身综合能力的必具条件。

教师反思教学目标,实际就是要通过反思教学过程真正弄清楚学生到底有没有理解概念的内涵和外延、定理的前提和结论;会不会灵活运用定理解题,定理本身包含的思想方法、定理的适用范围如何、本节课所要掌握的基本方法是否已经掌握等。要知道这一切,首先我们必须留意学生在课堂上的一举一动。

如果上课学生精力集中、反映积极、动作迅速、心情愉快等,则意味着学生态度热情、主动参与、学有所得、学有所乐。如果上课学生无精打采、置若罔闻、拖拉疲塌、焦头烂额等则意味着课堂气氛沉闷、学生积极性不高、学习很吃力,效果欠佳。

其次检查学生做课堂练习的情况。若多数同学能在规定的时间里正确完成规定的题目,则教学目标可以说基本达到;若多数同学迟迟动不了笔或只能做题目的某些步骤或即使做了也存在这样那样的问题,则说明学生对本节内容没有真正弄懂,知识技能没有过关。

再次是批阅学生课后作业情况。如果学生做题思路清晰、推理有据、定理公式运用得当、计算准确、步骤有详有略,说明学生已掌握了基本的数学知识和思维方法。相反如果学生做题颠三倒四、乱套公式、乱用定理、计算错误不断等说明学生基础知识不过关、技能不过关。

通过以上一系列的方法手段,找出问题所在,思考补救的措施。该补充的就一定要补充,该纠正的错误一定要纠正;该集体强调的一定要集体强调,该个别辅导的就要个别辅导。将当堂课内容补起来,以便进行下面的学习。

二、反思教学方法

教学方法是为完成教学任务、达到教学目标所采取的措施手段及所借助的辅助工具。俗话说:“教学有法,教无定法。”教学方法的选择,取决于学生的实际认知水平。通常根据教学内容的不同,我们可以采用讲授式、启发式、发现式、问题式等教学方法,也可以利用挂图、模型、实物、小黑板、多媒体课件等辅助教学。

教育论文反思教学方法,首先要根据学生在当堂课的表现,从他们学习中最吃力、最不易理解、最不易掌握的地方突破,从他们最无聊、最无味的地方入手,从他们容易忽略却很富有教学价值的地方拓展。其次教师要寻求最利于学生接受、学生也最乐于接受、最利于调动学生学习积极性、最利于培养学生科学的创造性、最利于学生各方面协调发展的最佳教学形式。

如果课题引入得太平淡,激不起学生的学习兴趣,可以给学生讲解数学家的成长历程、新奇的数学问题、身边的数学问题等;如果是定理公式的推导证明仅仅限于教材、学生不好理解,可以挖掘新意改变策略,以充实的内容、浅显易懂、循序渐进的形式满足同学们的求知欲,同时激发其科学知识的创造性。

如果是例题习题的处理缺乏深度,学生不好掌握,可以层层深入、举一反三,在同学们掌握基本方法、基本技能的前提下尽量培养他们的集中思维和发散思维。只要我们善于观察、善于思考,就一定能逐步提高自身的教学水平,教学质量也一定能够提高。

三、 反思自身教育行为

自身教育行为是指教师对自己的教学进行自我观察、自我监控、自我调节、自我评价后提出一系列的问题,以促进自身反思能力的提高。这种方法适用于教学的全过程。

如设计教学方案时,可自我提问:“学生已有哪些生活经验和知识储备”,“怎样依据有关理论和学生实际设计易于为学生理解的教学方案”,“学生在接受新知识时会出现哪些情况”,“出现这些情况后如何处理”等。

备课时,尽管教师会预备好各种不同的学习方案,但在实际教学中,还是会遇到一些意想不到的问题,如学生不能按计划时间回答问题,师生之间、同学之间出现争议等。这时,教师要根据学生的反馈信息,反思“为什么会出现这样的问题,我如何调整教学计划,采取怎样有效的策略与措施”,从而顺着学生的思路组织教学,确保教学过程沿着最佳的轨道运行。

教学后,教师可以这样自我提问:“我的教学是有效的吗”,“教学中是否出现了令自己惊喜的亮点环节,这个亮点环节产生的原因是什么”,“哪些方面还可以进一步改进”,“我从中学会了什么”等。

四、反思教学评估

教学评估是在教师完成教学目标,学生完成学习任务的情况下,教学意义、思维培养、陶冶道德情操的升华,是教育教学的更高境界。有一句教育格言说得好“教育是一项事业,需要我们无私的奉献;教育是一门科学,需要我们刻苦的钻研;教育是一门艺术,需要我们不断的创新。”反思教学价值,就是挖掘该节课富含的认识教育价值、情感教育价值、行为教育价值。

要知道每一种数学思想都包含着一种人生哲理,每一种解题方法都丰富着学生的价值观和世界观,每一点滴的数学知识都净化着学生的心灵。只要我们细心观察、认真分析、深入思考、努力拓展,不放过课堂教学中的蛛丝马迹,不放过教材中的一字一句,我们一定能做到,我们也一定能做好。

如分类讨论的思想教学生辨证地看问题,函数的思想教学生既要注重问题的现象更要认识到问题的本质;数形结合的方法教学生认识什么是数学美、怎样欣赏数学美、如何运用数学美,反证法让学生认识到解决问题不一定要正面出击、有时侧面迂回效果更好;数学家的成长历程可以给学生树立榜样、激励学生刻苦学习;我国悠久灿烂的数学发展史可以让学生产生强烈的民族自豪感,激起同学们的爱国主义热情,从而奋发读书献身祖国的现代化建设。

现代教育不是要教出一群书呆子,不是要教出一群高分低能儿,而是要为学生未来着想,为他们丰富多彩的人生作必要的知识准备和心理准备。知识是死的,不知道是可以从书本上学到,而能力素质却是无形的、是无法教会的。

一个人的素质决定了他的生存能力和发展前景。归根结底,教学的价值在于塑造人,交给学生做人的道理,交给学生科学的思维方式和自我发展的基本素质,让他们都成为对社会有用的人。

随着新课改的全面推进,一场更新 教育 观念,改革教学内容、 教学 方法 的运动正在兴起。教育呼唤教师教学方式的转变,对学生自身的学习能力也提出了更高的要求。 下面是我为大家整理的 高一数学 论文 范文 ,供大家参考。

《 高中数学个性化教学探讨 》

个性化教学是指,在课堂教学中教师充分尊重学生的个性,根据每个学生不同的个性,包括兴趣、特长等,因材施教.教师授课的观念已经不是传统的传授知识,而是带动学生自主学习,把教学方式由“苦力”转化为“技术”,给学生提供充足的学习空间,培养学生的学习能力,提升教学质量和水平.这样,对学生优良的评价已经不是根据学生能够记忆多少知识,而是学生的获取信息、分析信息以及信息加工的能力.个性化教学是实现这样的教学目标的关键所在.教师由“知识的传授者”转变为“学生学习的协作者”,传授学生学习的方法,促进教育个性化发展.个性化教学需要从“多元化”“以生为本”出发,通过具体教学活动体现每个学生的个性、兴趣、特长等.

一、高中数学个性化教学存在的问题

1.学校方面.学校以及教育部门的重视程度不高,学校的管理观念落后,一味追求学生的成绩和整体的升学率,而忽视了对学生的多元化教育,将学习成绩列为评定学生优劣的唯一标准.这是不恰当的,只会逐步消磨学生的个性.

2.教师方面.教师个性化教学能力相对低下.在个性化教学中,教师需要具备数学知识、 基本素养 、心理学以及教育多元化思想结构、个性化教育方法等,但是只有少数教师能够达标,尤其是在乡镇比较落后的地区,几乎没有教师能够在多元化、个性化教学方面达到标准.

3.学生方面.由于学生长期受到“填鸭式”教学方式的影响,基本数学知识和理论的掌握理解程度不一.在这样的环境下,学生大都对学习产生功利性.比如,大多数学生的刻苦努力都是冲着应付考试、取得好名次,或者是为了评先、评优而刻苦学习的.

4.课程和教材方面.教学目标缺乏一定的层次性,教学方法简单机械,教学内容乏味无趣;教材的设置和知识点的配置很难与实际生活和应用达成一致,使学生学习教材知识点仅仅是为了考高分,从而使教学变得没有意义.

二、高中数学个性化教学策略

1.加强对高中数学个性化教学的重视.学校方面应该逐步加强对学生个性化教学的认识和重视,需要在教学理念上予以革新,在管理制度上给予重视.例如,在学校组织多种多样的个性化教学的培训和交流活动,使个性化教学的目标与过程深入到学校各个环节的教育工作者心中,使个性化教学充分展现在校园中.

2.教师提高个性化教学能力.一方面,教师应该提高自身教学素质,形成个性化教学的能力.例如,在讲“椭圆方程”时,教师可以这样开展个性化教学:从教学目标的制定方面将整个章节作为一个大的教学目标,再将大章节分散成小章节,将大问题分解成若干小问题,借助多媒体课件展示椭圆定义的实质,将整个概念浮现在学生记忆里,通过让学生自己动手,独立思考,自主探索,自己提出问题,利用各种教学资源进行观察、分析、实验、探究,找到解决问题的途径.教师可以提出问题:到两定点的距离之和为定值的点的集合一定是椭圆吗?通过课件演示和自主观察,学生得出初步结论,最后由教师进行讲解与集体验证,挖掘其内涵,使该知识点在学生记忆中留下深刻印象.这样,能够提高学生学习的积极性,从而提高教学质量.

3.引导学生适应个性化教学.在高中数学教学中,教师要创造个性化教学环境,引导学生个性化学习,大胆质疑,勇于表达,开展个性化探究活动.例如,在讲“椭圆”时,教师可以准备一根细绳和两根钉子,在给出椭圆定义之前,在黑板上任意取两个点(注意两点之间的距离要小于绳子的长度),让两个学生按照教师的要求在黑板上画椭圆,学生通过自主画椭圆的过程, 总结 出椭圆应该具备的具体特征,之后教师根据学生推测出来的椭圆的特点进行讲解,将椭圆的数学定义与学生总结出来的椭圆的特点进行对比,总结 经验 和教学.这样,每个学生脑海中都会存在椭圆的定义和椭圆的基本形态,提高学习效果.

4.形成个性化教学策略.首先,教师要按照不同学生的具体水平制定不同的教学目标,再按照各个层次不同基础学生的学习状态以及学习要求选择层次分明的教学方法,有针对性地对不同阶段学生进行不同方式的教学.其次,引入综合性的教学办法.最后,对高中数学的教学内容进行拓展,培养学生的 发散思维 ,形成多元化的教学评价.总之,个性化教学关键在于教师.在“以生为主”的基础上,突出教师的主导作用,不失时机地引导学生,从学生内心完成其对教学方法的认可,帮助学生对数学知识的掌握以及知识框架的梳理.通过教学方法来指导学生的学习,通过学生的学习来完善教学方法.

《 高中数学互动教学探讨 》

教学过程是师生双边性的活动,是师生沟通交流、共同发展的互动过程。随着新课改的不断深入,高中数学课堂从表面也变得活跃起来,但数学教师并没有从本质上激发学生学习数学的兴趣,没有充分挖掘学生的数学潜能。新课程改革对高中数学教学提出了新的要求,其更加重视学生在学习中的主体性,也要求教师维持课堂活力,通过更有效的互动交流提高教学的有效性。这就要求教师要高度重视与学生的互动交流,在互动的过程中注重培养学生的独立自主性、思维创造性,引导他们真正成为学习的主人。在此,笔者对高中数学互动教学作了一定的探讨。

一、转变教师角色,师生平等参与数学教学活动

师生平等,老师不是居高临下的“说教者”,而是作为引导者,引导学生自主完成学习任务。我们知道,教育作为人类重要的社会活动,其本质是人与人的交往。教学过程中的师生互动,既体现了一般人际之间的关系,又在教育情景中“生产”着教育,推动教育的发展。根据交往理论,交往是主体间的对话,主体间对话是在自主的基础上进行的,而自主的前提是平等的参与。因为只有平等参与,交往双方才可能向对方敞开精神,彼此接纳,无拘无束地交流互动。因此,实现真正意义上的师生互动,首先应是师生完全平等地参与到教学活动中来。应该说,通过各种学习,尤其是课改理论的学习,我们的许多教师都逐步地树立起了这种平等的意识。但是在实际问题当中,师生之间不平等的情况仍然存在。教师闻道在先,术业专攻,是先知先觉,很容易在学生面前就有一种优越感。年龄比学生大,见识比学生多,认识比学生深刻,有时就很难倾听学生那些还不那么成熟、幼稚,甚至错误的意见。尤其是遇到一些不那么驯服听话的孩子,师道的尊严就很难不表现出来。因此,师生平等地参与到教学活动中来,其实是比较难于做到的。怎样才有师生间真正的平等,这当然需要教师们继续学习,深切领悟,努力实践。但师生间的平等并不是说到就可以做到的。很难设想,一个高高在上的、充满师道尊严意识的教师,会同学生一道,平等地参与到教学活动中来。要知道,历史上师道尊严并不是凭空产生的,它其实是维持传统教学的客观需要。这里必须指出的是,平等的地位,只能产生于平等的角色。只有当教师的角色转变了,才有可能在教学过程中,真正做到师生平等地参与。转变教育观念,改变学习方式,师生平等地参与到教学活动中来,实现新课程的培养目标,是这次课程改革实施过程中要完成的主要任务,这也正是纲要中提出师生积极互动的深切含义。为什么我们要强调纲要提出的师生互动绝不仅仅是一种教学方式或方法,其理由就在于此。

二、构建教学场景,师生在融洽氛围中深刻互动

情感渲染学指出,和谐师生关系、融洽生生关系,需要外在良好教学情境和氛围的渲染和支持。师生之间深入参与,积极互动,一方面需要积极的心理情态进行“驱动”,另一方面需要适宜的场景氛围进行“渲染”。部分教师轻视情感氛围的营造,强调教师的讲解指导功效,学生的主体意识淡化,参与情感淡薄,师生互动也只是“逢场作戏”,形式主义。笔者认为,教师应注重外在环境因素的应用,利用高中数学教材的生活应用特性、趣味生动特性、历史特点等,通过适宜融洽教学环境的“外因”,催化学生主动参与互动的“内因”,促使师生之间进行深入互动。如“等比数列的前n项和”新知讲解环节,教者发现,以往的“直接讲授法”教学模式限制了高中生掌握其知识内涵的“深度”,学生只有“参与其中”,深入互动,真切交流,采用场景激励法,设置了“古代印度国王准备对 国际象棋 的发明者给予麦子奖赏,而发明者提出了在第一格放1粒麦子,第二格放2粒麦子,第三格放4粒麦子,以此类推,放到象棋盘上的最后一格,将所用到的麦子全部奖赏给他”的现实案例,并利用教学课件进行动态演示展示,为学生营造具有真实感、现实感的场景氛围,贴合高中生认知实际,带着积极情感参与师生深刻互动。

三、注重综合评价,促进高中数学互动教学

在高中数学互动教学中,教师需要注重对学生进行综合全面的评价。只有通过有效的评价,教师才能对互动教学进行总结,才能够进一步激发学生的信心,使课堂教学氛围变得更加和谐。一方面,教师要评价的是师生互动中学生的收获与表现出的不足,要通过评价指出学生的得失,使学生能够在日后的学习中有意识的改正缺点并发挥优点。另一方面,教师要评价学生的能力与具体表现,要善于发现学生的闪光点,并通过正面的评价对其进行认可与肯定,达到巩固学生学习信心的目的。例如,在函数的单调性的教学中,教师利用课堂提问的方式引导学生进行思考与学习,同时在互动中了解学生掌握知识的情况。教师发现,部分学生能够在研究函数时有意识的利用数形结合的方法将抽象的条件放入函数图像中解析,并且能够从不同的角度思考问题分析问题。此时,教师并不能只看到学生在学习中取得的收获,而应该肯定意识和能力,要对学生表现出的能力进行肯定与认可。基于此,学生才能在与教师的互动中感受到教师对自己的关注与重视,才能在日后的交流中变得更加主动,同时有意识的发扬自己的优点,使其成为个人独特的能力。

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随着学生主体的变化,新的科技成果的出现,高等数学创新成为必然的趋势。下面是我为大家整理的高等数学论文,供大家参考。

一、高等数学在地方高等职业教育中遇到的问题及解决办法

(一)数学师资力量短缺,教师学历偏低

地方高等职业学校通常有以下办学途径:一是通过改革,将原有高等专科学校升格成规范化的高等职业院校;二是将具备条件的成人高校扩大招生,强强联合办学,突出高职特色;三是发挥一些重点中专的专业优势,在校内办高职班。由于以上原因,在现阶段的高职院校中,存在一部分学历不高的数学教师,这既影响了数学课程的整体教学水平,又影响了学生整体素质的培养与发展。要解决这一问题就需要做到以下几点:1.依托全国教师培训基地和现有的高等院校教师培训机制,加强对数学课教师的培训,做到教师在职培训和脱产培训相结合,以在职培训为主,通过有计划地培训,促进教师学历达标。2.提高高职院校人才录用标准,在政策和待遇方面给予照顾,引进更多高学历、高水平的数学专业人才。

(二)学生对数学课重要性认识不够,学习热情不高

目前,在高职院校学生中普遍存在着“专业至上”的观念。他们片面地认为只要专业课学好了,其他的文化课无足轻重。所以数学课堂上出现了出勤人数少、成绩普遍偏低的情况。针对这一现象,教师应该处理好数学课和专业课之间的时间分配比例,让学生认识到二者相辅相成的关系,提高他们对数学课重要性的认识。在教学实践中,笔者发现很多学生对数学缺乏学习兴趣。他们不习惯数学的独特结构和抽象的思维方式,加之高职数学课跨度大、内容多、解析难,学生学习数学如见猛虎。这就要求教师在教学中采取灵活多变的教学方法,想方设法地全面激发学生的兴趣关注点,进而带动他们的思维,从而达到课堂气氛轻松活跃、教学成效显著的目的。兴趣是最好的老师,从心理学角度来讲,兴趣点的刺激更有利于学习者的理解和记忆。这种兴趣的培养不仅仅对学生学习目前的课程有利,对于学生今后的自主学习也会发挥出不可替代的作用。

(三)高等数学课程设置不合理,教学与实际应用脱节

由于高等职业教育的教学内容和教材体系不同,高职院校数学课程的安排与普通大学有明显的区别。它的课程设置应根据培训目标、教学计划等内容,合理安排教学方法和步骤。高职数学课程改革的目标应以培养高级技术应用型人才为建设目标,从教学内容和课程体系中择优选择,并围绕这一目标有层次有步骤地实施。比如,高职院校的数学课程设置,在统计、公共管理类的专业上,就应当凸显数学学科特点,强化概率论与数理统计等数学基础课程的教学;在涉及计算机类的高等数学课程设置时,就应该加强数学逻辑思维和离散数学的课堂教学,让学生认识到数学的重要性,从而缩短理论与实践的距离;在涉及到医学类的教学时,应开设“模糊数学”和“线性代数”两部分内容,其目的是在高职阶段让学生在基本掌握微积分知识的前提下,拓宽学生的数学视野,为今后相关的科学研究提供多样性的数学方法,同时培养学生缜密清晰的思维、严谨科学的方法和能力。

二、总结

高职教育是以培养学生应用能力为主的教育方式,所以在高职数学教学中应当强调以实际应用为主要目标,这既适应了数学教学改革的要求,也是今后的发展方向。课程改革既要侧重基础性、应用性,又要增强科学性和理论性;既要加强数学在实际当中的应用,又不应忽视数学作为独立学科的学科特色;既要把握“适度够用”原则,又要把握好它在高职教育中的重新地位,以做好数学课的学科建设工作。

一、网络教育高等数学的现状分析

1.学生方面。通过笔者多年来从事高等数学的网上教学工作来看,网络教育学院上的培养目标主要是面向成人在职人员,为社会培养更多的适用性、应用型人才。然而网络教育学生普遍数学基础较差,个别人甚至严重匿乏。包括有一部分学生没有参加过高考等高中阶段的学习,有一部分学生已参加工作多年早已将有关高等数学知识遗忘。面对这种情况,如果网络教育教师只是单纯地辅导高等数学知识,就会存在一部分学生由于基础差而跟不上高等数学的学习。另外厂部分学生不仅基础较差而且学习方法都很难适应高等数学的学习,再加上对网络教育学习环境不适应严重影响学习质量。

2.教师方面。根据网络教育的目前情况来看很多高校聘用的网络教育教师都是来自其他院校的兼职人员,他们很难把大部分精力用于网络教育高等数学的教学中。从长远发展看,网络教育学院应该拥有自己的专职教师队伍。有的高校聘用的大批高学历、高素质的教师队伍均为刚毕业的优秀人才。他们年龄较小掌习能力较强对工作充满极大热情。但由于他们从小受到传统教育观的影响,对网络教育的学生要求习惯同高校全日制统招生进行比较,而且教师队伍最初成立无历史借鉴周此缺乏一定的教学和实践经验。这就需要教师逐渐掌握网络教育学生的实际水平和个人要求充分利用网络教育的现代化教学水平遵循教学原则顺利实现高等数学的教学目的。

二、网络教育高等数学的教学初探

教学原则是有效进行教学必须遵循的基本要求。它既指导教师的教也指导学生的学应贯彻于教学过程的各个方面和始终。那么根据高等数学的教学特点,教学原则应贯彻以下几个方面:

1.科学性和思想性统一原则。网络教育学院的培养对象是成人在职人员,他们学习的侧重点偏向于跟自己职业相关的专业知识对高等数学等基础课缺乏重视肩个别学生会认为基础课无用,没有什么学习价值。这些都是学习态度不够端正掌习思想不够明确的表现。针对这种情况,可以通过网上教学向学生说明高等数学学习的重要性和必要性指出数学也是一种思想方法掌习数学的过程就是思维训练的过程。人类社会的进步与数学这门科学的广泛应用是分不开的。尤其到了现代现代数学正成为科技发展的强大动力同时也广泛和深入地渗透到各个领域。通过这些讲述河以提高学生的学习意识,为高等数学的学习奠定思想基础。另外还有很多学生学习的主动性很强但缺少科学合理的学习方法,即使花费很多的学习时间却没有达到良好的学习效果。这就需要教师加以引导通过网上教学同学生积极交流和讨论高等数学有益的学习方法,提高学生的学习能力。个人认为学习高等数学之前要对初等数学知识有一定的了解。如基本初等函数及其计算公式会在高等数学中再次重述常用的几何公式、不等式和数学归纳法会对微积分的学习有所帮助;方程的解法是学会微分方程的基础二项式定理、数列公式、因式分解公式是求有关无穷级数相关知识的基本方法等等。这些都是有益的学习方法经过实践认证得到了学生的充分肯定。

2.理论联系实际原则。传统高等数学的教学过于注重理论忽视概念产生的实际背景和数学方法的实际应用。网上教学就应该在淡化理论的同时,加深对数学概念的理解和应用。高等数学的概念可以从学生熟悉的生活实例或与专业相关联的实例引出从而激发学生的学习兴趣。如讲解导数概念时河以通过求变速直线运动瞬时速度的过程归纳出求解方法步骤撇开具体意义得到“导数(变化率)”的概念。还可根据不同专业的学生同时介绍与变化率有关的问题。适用于机电类专业学生河介绍圆周运动的角速度是转角对时间的导数、非恒定电流的电流强度是电量对于时间的导数等变化率问题适用于经济类专业学生河介绍产品总产量对时间的导数就是总产量的变化率、产品总成本对产量的导数就是产品总成本的变化率(边际成本)等等。在引用实例讲述知识后还可以引入典型例题。通过实际问题引出数学知识,再反过来论证数学知识在生活实际中应用这不仅提高了学生学习的兴趣减少了数学学习的枯燥性同时也给学生建立了一种数学建模的思想使学生所学的理论知识能够进一步联系生产实际并为其他学科服务。

随着新课改的全面推进,一场更新 教育 观念,改革教学内容、 教学 方法 的运动正在兴起。教育呼唤教师教学方式的转变,对学生自身的学习能力也提出了更高的要求。 下面是我为大家整理的 高一数学 论文 范文 ,供大家参考。

《 高中数学个性化教学探讨 》

个性化教学是指,在课堂教学中教师充分尊重学生的个性,根据每个学生不同的个性,包括兴趣、特长等,因材施教.教师授课的观念已经不是传统的传授知识,而是带动学生自主学习,把教学方式由“苦力”转化为“技术”,给学生提供充足的学习空间,培养学生的学习能力,提升教学质量和水平.这样,对学生优良的评价已经不是根据学生能够记忆多少知识,而是学生的获取信息、分析信息以及信息加工的能力.个性化教学是实现这样的教学目标的关键所在.教师由“知识的传授者”转变为“学生学习的协作者”,传授学生学习的方法,促进教育个性化发展.个性化教学需要从“多元化”“以生为本”出发,通过具体教学活动体现每个学生的个性、兴趣、特长等.

一、高中数学个性化教学存在的问题

1.学校方面.学校以及教育部门的重视程度不高,学校的管理观念落后,一味追求学生的成绩和整体的升学率,而忽视了对学生的多元化教育,将学习成绩列为评定学生优劣的唯一标准.这是不恰当的,只会逐步消磨学生的个性.

2.教师方面.教师个性化教学能力相对低下.在个性化教学中,教师需要具备数学知识、 基本素养 、心理学以及教育多元化思想结构、个性化教育方法等,但是只有少数教师能够达标,尤其是在乡镇比较落后的地区,几乎没有教师能够在多元化、个性化教学方面达到标准.

3.学生方面.由于学生长期受到“填鸭式”教学方式的影响,基本数学知识和理论的掌握理解程度不一.在这样的环境下,学生大都对学习产生功利性.比如,大多数学生的刻苦努力都是冲着应付考试、取得好名次,或者是为了评先、评优而刻苦学习的.

4.课程和教材方面.教学目标缺乏一定的层次性,教学方法简单机械,教学内容乏味无趣;教材的设置和知识点的配置很难与实际生活和应用达成一致,使学生学习教材知识点仅仅是为了考高分,从而使教学变得没有意义.

二、高中数学个性化教学策略

1.加强对高中数学个性化教学的重视.学校方面应该逐步加强对学生个性化教学的认识和重视,需要在教学理念上予以革新,在管理制度上给予重视.例如,在学校组织多种多样的个性化教学的培训和交流活动,使个性化教学的目标与过程深入到学校各个环节的教育工作者心中,使个性化教学充分展现在校园中.

2.教师提高个性化教学能力.一方面,教师应该提高自身教学素质,形成个性化教学的能力.例如,在讲“椭圆方程”时,教师可以这样开展个性化教学:从教学目标的制定方面将整个章节作为一个大的教学目标,再将大章节分散成小章节,将大问题分解成若干小问题,借助多媒体课件展示椭圆定义的实质,将整个概念浮现在学生记忆里,通过让学生自己动手,独立思考,自主探索,自己提出问题,利用各种教学资源进行观察、分析、实验、探究,找到解决问题的途径.教师可以提出问题:到两定点的距离之和为定值的点的集合一定是椭圆吗?通过课件演示和自主观察,学生得出初步结论,最后由教师进行讲解与集体验证,挖掘其内涵,使该知识点在学生记忆中留下深刻印象.这样,能够提高学生学习的积极性,从而提高教学质量.

3.引导学生适应个性化教学.在高中数学教学中,教师要创造个性化教学环境,引导学生个性化学习,大胆质疑,勇于表达,开展个性化探究活动.例如,在讲“椭圆”时,教师可以准备一根细绳和两根钉子,在给出椭圆定义之前,在黑板上任意取两个点(注意两点之间的距离要小于绳子的长度),让两个学生按照教师的要求在黑板上画椭圆,学生通过自主画椭圆的过程, 总结 出椭圆应该具备的具体特征,之后教师根据学生推测出来的椭圆的特点进行讲解,将椭圆的数学定义与学生总结出来的椭圆的特点进行对比,总结 经验 和教学.这样,每个学生脑海中都会存在椭圆的定义和椭圆的基本形态,提高学习效果.

4.形成个性化教学策略.首先,教师要按照不同学生的具体水平制定不同的教学目标,再按照各个层次不同基础学生的学习状态以及学习要求选择层次分明的教学方法,有针对性地对不同阶段学生进行不同方式的教学.其次,引入综合性的教学办法.最后,对高中数学的教学内容进行拓展,培养学生的 发散思维 ,形成多元化的教学评价.总之,个性化教学关键在于教师.在“以生为主”的基础上,突出教师的主导作用,不失时机地引导学生,从学生内心完成其对教学方法的认可,帮助学生对数学知识的掌握以及知识框架的梳理.通过教学方法来指导学生的学习,通过学生的学习来完善教学方法.

《 高中数学互动教学探讨 》

教学过程是师生双边性的活动,是师生沟通交流、共同发展的互动过程。随着新课改的不断深入,高中数学课堂从表面也变得活跃起来,但数学教师并没有从本质上激发学生学习数学的兴趣,没有充分挖掘学生的数学潜能。新课程改革对高中数学教学提出了新的要求,其更加重视学生在学习中的主体性,也要求教师维持课堂活力,通过更有效的互动交流提高教学的有效性。这就要求教师要高度重视与学生的互动交流,在互动的过程中注重培养学生的独立自主性、思维创造性,引导他们真正成为学习的主人。在此,笔者对高中数学互动教学作了一定的探讨。

一、转变教师角色,师生平等参与数学教学活动

师生平等,老师不是居高临下的“说教者”,而是作为引导者,引导学生自主完成学习任务。我们知道,教育作为人类重要的社会活动,其本质是人与人的交往。教学过程中的师生互动,既体现了一般人际之间的关系,又在教育情景中“生产”着教育,推动教育的发展。根据交往理论,交往是主体间的对话,主体间对话是在自主的基础上进行的,而自主的前提是平等的参与。因为只有平等参与,交往双方才可能向对方敞开精神,彼此接纳,无拘无束地交流互动。因此,实现真正意义上的师生互动,首先应是师生完全平等地参与到教学活动中来。应该说,通过各种学习,尤其是课改理论的学习,我们的许多教师都逐步地树立起了这种平等的意识。但是在实际问题当中,师生之间不平等的情况仍然存在。教师闻道在先,术业专攻,是先知先觉,很容易在学生面前就有一种优越感。年龄比学生大,见识比学生多,认识比学生深刻,有时就很难倾听学生那些还不那么成熟、幼稚,甚至错误的意见。尤其是遇到一些不那么驯服听话的孩子,师道的尊严就很难不表现出来。因此,师生平等地参与到教学活动中来,其实是比较难于做到的。怎样才有师生间真正的平等,这当然需要教师们继续学习,深切领悟,努力实践。但师生间的平等并不是说到就可以做到的。很难设想,一个高高在上的、充满师道尊严意识的教师,会同学生一道,平等地参与到教学活动中来。要知道,历史上师道尊严并不是凭空产生的,它其实是维持传统教学的客观需要。这里必须指出的是,平等的地位,只能产生于平等的角色。只有当教师的角色转变了,才有可能在教学过程中,真正做到师生平等地参与。转变教育观念,改变学习方式,师生平等地参与到教学活动中来,实现新课程的培养目标,是这次课程改革实施过程中要完成的主要任务,这也正是纲要中提出师生积极互动的深切含义。为什么我们要强调纲要提出的师生互动绝不仅仅是一种教学方式或方法,其理由就在于此。

二、构建教学场景,师生在融洽氛围中深刻互动

情感渲染学指出,和谐师生关系、融洽生生关系,需要外在良好教学情境和氛围的渲染和支持。师生之间深入参与,积极互动,一方面需要积极的心理情态进行“驱动”,另一方面需要适宜的场景氛围进行“渲染”。部分教师轻视情感氛围的营造,强调教师的讲解指导功效,学生的主体意识淡化,参与情感淡薄,师生互动也只是“逢场作戏”,形式主义。笔者认为,教师应注重外在环境因素的应用,利用高中数学教材的生活应用特性、趣味生动特性、历史特点等,通过适宜融洽教学环境的“外因”,催化学生主动参与互动的“内因”,促使师生之间进行深入互动。如“等比数列的前n项和”新知讲解环节,教者发现,以往的“直接讲授法”教学模式限制了高中生掌握其知识内涵的“深度”,学生只有“参与其中”,深入互动,真切交流,采用场景激励法,设置了“古代印度国王准备对 国际象棋 的发明者给予麦子奖赏,而发明者提出了在第一格放1粒麦子,第二格放2粒麦子,第三格放4粒麦子,以此类推,放到象棋盘上的最后一格,将所用到的麦子全部奖赏给他”的现实案例,并利用教学课件进行动态演示展示,为学生营造具有真实感、现实感的场景氛围,贴合高中生认知实际,带着积极情感参与师生深刻互动。

三、注重综合评价,促进高中数学互动教学

在高中数学互动教学中,教师需要注重对学生进行综合全面的评价。只有通过有效的评价,教师才能对互动教学进行总结,才能够进一步激发学生的信心,使课堂教学氛围变得更加和谐。一方面,教师要评价的是师生互动中学生的收获与表现出的不足,要通过评价指出学生的得失,使学生能够在日后的学习中有意识的改正缺点并发挥优点。另一方面,教师要评价学生的能力与具体表现,要善于发现学生的闪光点,并通过正面的评价对其进行认可与肯定,达到巩固学生学习信心的目的。例如,在函数的单调性的教学中,教师利用课堂提问的方式引导学生进行思考与学习,同时在互动中了解学生掌握知识的情况。教师发现,部分学生能够在研究函数时有意识的利用数形结合的方法将抽象的条件放入函数图像中解析,并且能够从不同的角度思考问题分析问题。此时,教师并不能只看到学生在学习中取得的收获,而应该肯定意识和能力,要对学生表现出的能力进行肯定与认可。基于此,学生才能在与教师的互动中感受到教师对自己的关注与重视,才能在日后的交流中变得更加主动,同时有意识的发扬自己的优点,使其成为个人独特的能力。

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数学函数论文范文

浅谈初中函数教学方法论文

【摘要】 在初中数学中,二次函数占据了很大的比重.二次函数对学生来说既是难点又是重点.教学过程中的难点是学生对二次函数的很多概念并不理解,另外解题过程中出现的各种问题也会影响学生学习的积极性.针对教学中的这些问题,本文对二次函数的定义重新做了系统的注释,同时对教学过程中比较适合初中学生学习的教学方法进行讨论.

【关键词】 初中数学;二次函数;教学策略

初中数学在中考中占据了很大的比重,也是学生学习过程中的很重要的基础学科,在日常生活中,数学的运用也会带来很多的好处.二次函数的学习,不仅可以提升学生对数字的敏感度,也可以提升学生的逻辑思维,改善学生对于学习的态度以及方法,进而提高学习成绩.所以,要切实改进二次函数的教学方法.

一、二次函数的概念

二次函数的概念是一个“形式化”概念,在教学时教师不能直接给出概念,而是把教学重点放在二次函数概念的形成过程上.因此,我采用了几个问题情境将学生一步步引入到概念中来.

情境一:一粒石子投入到水中,激起的波纹不断向外扩展,扩大后的圆面积y与半径x有何关系?

情境二:用16米长的篱笆围成长方形的生物园饲养小兔.(1)如果长方形的长为y米、宽为x米,那么y和x之间有何关系?(2)如果长方形的面积为y平方米、宽为x米,那么y和x之间有何关系?

情境三:运动员进行5千米的比赛,甲每小时走x千米,乙比甲每小时多走1千米,比赛结束甲比乙多用y小时,则y和x之间的关系式是什么?

情境四:要给边长为x米的正方形房间铺设地板,已知某种地板的价格为每平方米240元,踢脚线的价格为每米30元,如果其他费用为1000元,门宽0.8米,那么总费用y为多少元?

以上的问题情境,都是函数的浓缩问题,尤其是最后两个问题就是从实际问题中找到两个变量,确定函数解析式,为形成二次函数概念做准备.所以,在二次函数的教学中,教师应该就二次函数的基础概念向学生进行详尽的阐述,使得学生对二次函数概念的理解达到较为深刻的层次.

二、二次函数的教学活动讨论

(一)课堂教学多样化

在实际教学中,单一的课堂会令学生的学习活动显露疲态,而多样化的课堂教学会提升学生的学习兴趣,同时加强学生对于知识点的掌握程度,尤其是对二次函数进行的教学活动,本来就需要学生有着很大的兴趣,不断地提出心中的疑惑,并且在教师的指导下展开验证并进行发散性的思考.所以,教师更应该在实际教学中不断地进行改进.比如,在学习二次函数的通式和其他变形形式时,可以就顶点式y=a(x+m)2+n与通式y=mx2+nx+c间的异同点展开教学.两种形式除了外在上的不同,在解题思路上也有着很大的差异.可以就二者的恒等变形进行推演,帮助学生更好地学习二次函数.

(二)数形结合,在图像中发现函数的规律

相比普通函数,二次函数的图像变化更为复杂.这里用顶点式作为例子,不同参数的变化都会对二次函数的图像产生很大的影响.而随着教学活动的日益繁重,初中数学教师现在很难有时间以及精力有机会领学生绘制二次函数的图像.这就使得学生很难对二次函数进行认真的学习,很难理解二次函数和其坐标之间的对应关系.所以,初中数学教学中二次函数图像的绘制是很有用的.同时,由于课时有限,为了保障教学质量,教师应使用坐标纸来带领学生进行图像的绘制,充分保障教学质量,并保障学生也可以熟练地画出相应二次函数的图像.比如,在教学活动中,教师可以先针对y=3x2,y=3x2+5,y=3x2-5,这三个二次函数的图像进行绘制,引导学生观察三个图像之间的位置变化,思考变化的原因.而后,带领学生绘制y=-x2,y=-(x-5)2,y=-(x+5)2的图像,然后让学生观察图像的变化,并找出规律.最后,引导学生对找到的规律进行归纳总结,使得学生做到数形结合,增强这方面的`意识,加强学生对于二次函数图像的认识,进而增加对二次函数性质的理解.

(三)激发学生兴趣,提高学习效率

相比其他学科的学习,数学学科的学习,尤其是二次函数的学习,是十分枯燥、抽象的.即使在进行图像绘制时,也需要大量的计算,这些机械性的学习都使得学生对数学学习、二次函数的学习提不起兴趣.为提高学生的学习兴趣,教师要主动进行趣味性的教学,如,利用现在日益普及的网络系统,借助多媒体设备进行教学,通过视频、图片进行趣味性教学.比如,通过FLASH动画技术来展现参数不同时图像的变化情况,使得学生对于二次函数的内在含义的掌握更加熟练.这些活动会使学生对二次函数的兴趣有着极大的改善.若教师在进行教学活动中发现学生已经有了厌学心理,要根据学生的实际情况,适当放宽对于学生的要求,以改善学生的厌学心理,避免进一步打击学生学习数学的积极性.初中阶段,学生正处于青春期,针对这一时期学生的特点,不要因为二次函数的学习受阻,进而影响学生对整个数学学科的学习热情.要充分引导学生进行学习,关注学生的心理变化,提升学生学习数学的积极性.

三、总结

因为二次函数在整个初中数学教学中扮演着很重要的角色,所以教师要充分重视在教学活动中加强学生对二次函数的理解.为了保障教学质量,教师要对教学活动进行详细的思考,根据所带学生的实际情况、二次函数的特性来进行有针对性的教学活动.通过数形结合的方法,加深学生对二次函数的图像的认知,减少学生因学习不到位而引发的厌学心理,充分保护好学生的求知欲,同时对学生不容易理解的部分以及容易混淆的部分加强教学.有效地改善教学质量,帮助学生在初中学习过程中可以开心有效地进行学习.

【参考文献】

[1]王正美.初中数学中“二次函数”的教学策略研究[J].学周刊,2014(22):47.

[2]贾靖林.信息化环境下初中数学函数教学的策略研究[J].中国教育技术装备,2011(5):85-86.

2017大学数学论文范文

由于特殊函数是数学分析中的一种重要工具,因此特殊函数的学习及应用非常重要。但是特殊函数往往不是用一种方法就能解决的,它是多种方法的灵活运用,也是各种思想方法的集中体现,因此难度较大。下面是我整理的关于几类特殊函数的性质及应用的数学论文范文,欢迎大家阅读。

几类特殊函数的性质及应用

【摘要】本文将对数学分析中特殊函数,诸如伽玛函数、贝塔函数贝塞尔函数等超几何数列函数,具有特殊的性质和特点,在现实中得到大量的运用的函数。本文主要以简单介绍以上三种特殊函数性质,及其在其它领域的应用,诸如利用特殊函数求积分,利用特殊函数解相关物理学问题。本文首先以回顾学习几类常见特殊函数概念、性质,从而加深读者理解,然后以相关实例进行具体分析,从而达到灵活应用的目的。

【关键词】特殊函数;性质;应用;伽马函数;贝塔函数;贝塞尔函数;积分

1.引言

特殊函数是指一些具有特定性质的函数,一般有约定俗成的名称和记号,例如伽玛函数、贝塔函数、贝塞尔函数等。它们在数学分析、泛函分析、物理研究、工程应用中有着举足轻重的地位。许多特殊函数是微分方程的解或基本函数的积分,因此积分表中常常会出现特殊函数,特殊函数的定义中也经常会出现积分。传统上对特殊函数的分析主要基于对其的数值展开基础上。随着电子计算的发展,这个领域内开创了新的研究方法。

由于特殊函数是数学分析中的一种重要工具,因此特殊函数的学习及应用非常重要。本文归纳出特殊函数性质、利用特殊函数在求积分运算中的应用、特殊函数在物理学科方面的应用,利用Matlab软件画出一些特殊函数的图形,主要包含内容有:定义性质学习,作积分运算,物理知识中的应用,并结合具体例题进行了详细的探究和证明。

特殊函数定义及性质证明

特殊函数学习是数学分析的一大难点,又是一大重点,求特殊函数包含很多知识点,有很多技巧,教学中可引导学生以探究学习的方式进行归纳、总结;一方面可提高学生求函数极限的技能、技巧;另一方面也可培养学生的观察、分析、归类的能力,对学生的学习、思考习惯,很有益处。

特殊函数性质学习及其相关计算,由于题型多变,方法多样,技巧性强,加上无固定的规律可循,往往不是用一种方法就能解决的,它是多种方法的灵活运用,也是各种思想方法的集中体现,因此难度较大。解决这个问题的途径主要在于熟练掌握特殊函数的特性和一些基本方法。下面结合具体例题来探究特殊函数相关性质及应用。

2.伽马函数的性质及应用

2.1.1伽马函数的定义:

伽马函数通常定义是:这个定义只适用于的区域,因为这是积分在t=0处收敛的条件。已知函数的定义域是区间,下面讨论Г函数的两个性质。

2.1.2Г函数在区间连续。

事实上,已知假积分与无穷积分都收敛,则无穷积分在区间一致收敛。而被积函数在区间D连续。Г函数在区间连续。于是,Г函数在点z连续。因为z是区间任意一点,所以Г函数在区间连续。

2.1.3,伽马函数的递推公式

此关系可由原定义式换部积分法证明如下:

这说明在z为正整数n时,就是阶乘。

由公式(4)看出是一半纯函数,在有限区域内的奇点都是一阶极点,极点为z=0,-1,-2,...,-n,....

2.1.4用Г函数求积分

2.2贝塔函数的性质及应用

2.2.1贝塔函数的定义:

函数称为B函数(贝塔函数)。

已知的定义域是区域,下面讨论的三个性质:

贝塔函数的性质

2.2.2对称性:=。事实上,设有

2.2.3递推公式:,有事实上,由分部积分公式,,有

由对称性,

特别地,逐次应用递推公式,有

而,即

当时,有

此公式表明,尽管B函数与Г函数的定义在形式上没有关系,但它们之间却有着内在的联系。这个公式可推广为

2.2.4

由上式得以下几个简单公式:

2.2.5用贝塔函数求积分

例2.2.1

解:设有

(因是偶函数)

例2.2.2贝塔函数在重积分中的应用

计算,其中是由及这三条直线所围成的闭区域,

解:作变换且这个变换将区域映照成正方形:。于是

通过在计算过程中使用函数,使得用一般方法求原函数较难的问题得以轻松解决。

2.3贝塞尔函数的性质及应用

2.3.1贝塞尔函数的定义

贝塞尔函数:二阶系数线性常微分方程称为λ阶的贝塞尔方程,其中y是x的未知函数,λ是任一实数。

2.3.2贝塞尔函数的'递推公式

在式(5)、(6)中消去则得式3,消去则得式4

特别,当n为整数时,由式(3)和(4)得:

以此类推,可知当n为正整数时,可由和表示。

又因为

以此类推,可知也可用和表示。所以当n为整数时,和都可由和表示。

2.3.3为半奇数贝塞尔函数是初等函数

证:由Г函数的性质知

由递推公式知

一般,有

其中表示n个算符的连续作用,例如

由以上关系可见,半奇数阶的贝塞尔函数(n为正整数)都是初等函数。

2.3.4贝塞尔函数在物理学科的应用:

频谱有限函数新的快速收敛的取样定理,.根据具体问题,利用卷积的方法还可以调节收敛速度,达到预期效果,并且计算亦不太复杂。由一个函数的离散取样值重建该函数的取样定理是通信技术中必不可少的工具,令

称为的Fourier变换。它的逆变换是

若存在一个正数b,当是b频谱有限的。对于此类函数,只要取样间隔,则有离散取样值(这里z表示一切整数:0,)可以重建函数,

这就是Shannon取样定理。Shannon取样定理中的母函数是

由于Shannon取样定理收敛速度不够快,若当这时允许的最大取样间隔特征函数Fourier变换:

以下取样方法把贝塞尔函数引进取样定理,其特点是收敛速度快,且可根据实际问题调节收敛速度,这样就可以由不太多的取样值较为精确地确定函数。

首先建立取样定理

设:

其中是零阶贝塞尔函数。构造函数:

经计算:

利用分部积分法,并考虑到所以的Fourier变换。

通过函数卷积法,可加快收敛速度,使依据具体问题,适当选取N,以达到预期效果,此种可调节的取样定理,计算量没有增加很多。取:

类似地

经计算:

经计算得:

则有:设是的Fourier变换,

记则由离散取样值

因为,故该取样定理收敛速度加快是不言而喻的,通过比较得,计算量并没有加大,而且N可控制收敛速度。

例2.4,利用

引理:当

因为不能用初等函数表示,所以在求定积分的值时,牛顿-莱布尼茨公式不能使用,故使用如下计算公式

首先证明函数满足狄利克雷充分条件,在区间上傅立叶级数展开式为:

(1)

其中

函数的幂级数展开式为:

则关于幂级数展开式为: (2)

由引理及(2)可得

(3)

由阶修正贝塞尔函数

其中函数,且当为正整数时,取,则(3)可化为

(4)

通过(1)(4)比较系数得

又由被积函数为偶函数,所以

公式得证。

3.结束语

本文是关于特殊函数性质学习及其相关计算的探讨,通过对特殊函数性质的学习及其相关计算的归纳可以更好的掌握特殊函数在日常学习中遇到相关交叉学科时应用,并且针对不同的实例能够应用不同的特殊函数相关性质进行证明、计算,从而更加简洁,更加合理的利用特殊函数求解相关问题。有些特殊函数的应用不是固定的,它可以通过不止一种方法来证明和计算,解题时应通过观察题目结构和类型,选用一种最简捷的方法来解题。

参考文献:

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[12]胡淑荣. 函数及应用[J]. 哈尔滨师范大学学报.2002,18(4):12~15.

数学家与数学论文范文

数学是一种文化,数学文化是人类社会优秀的、先进的文化。下文是我为大家整理的关于数学文化的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!

浅谈数学文化建设

摘要 随着新课改的不断深入,数学文化在小学数学教学中的地位和作用显得越来越重要。本文从教师数学文化素养、教材数学文化建设、教学数学文化渗透三个方面对小学数学文化建设作了探索,希望能给新课改提供借鉴和启示。

关键词 小学数学教学;数学文化;数学文化建设

数学是人类的文化,数学文化表现在数学的起源、发展、完善和应用的过程中。新课标指出:“数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”数学文化的核心是数学产生、发展的历史进程中,逐步沉淀下来的数学思考,数学观念,数学品质。因此,就小学数学教学而言,小学数学文化的建设显得尤为重要。下面是我关于小学数学文化建设的几点思考。

一、小学数学教师数学文化素养

数学新课程精神强调:数学课程应展示数学文化的魅力,即展示数学文化的悠久历史,展示数学文化的博大精深,展示数学家的探索精神,展示数学文化的美学价值。作为数学文化传播者的小学数学教师,其自身的数学文化素养是决定小学数学文化建设的关键因素。

1.强化数学文化意识

数学之于文化好比种子之于土壤,是厚重的人类历史文化孕育了今天的数学。无论是从数学本身的发展看,还是从数学对社会与人类进步的作用看,数学文化的教育功能都是非常重要的。数学文化的教育功能主要包括四个方面:(1)使学生真正理解数学的本质;(2)发展学生理性精神;(3)培养学生创新精神;(4)培养学生审美能力。所以,小学数学教师首先要强化自身的“数学文化”意识,树立学生的“数学文化”意识。如果只掌握专业知识而没有深厚的数学文化底蕴,那他的数学王国将成为无源之水、无本之木。数学家们有这样一种观点:三流的教师传授知识,二流的教师传授技巧,一流的教师传授思想方法,而超级大师传播数学文化。

2.加强数学文化学习研究

小学数学教师仅仅具有“数学文化”意识是远远不够的,还必须认真地系统学习与研究数学文化,切实把它当做一项系统工程来做。

学习研究数学文化的发展历史,可以从中汲取丰富的数学文化养分,提高自身的数学素养。比如,最早系统提出数学文化观的美国数学家怀尔德(R.wilder)的《数学概念的进化》和《作为文化体系的数学》、美国著名数学教育家M・克莱因的《西方文化中的数学》、《古今数学思想》和《数学―――确定性的丧失》,郑毓信的《数学文化学》,方延明的《数学文化导论》,黄秦安的《数学哲学与数学文化》,齐民友的《数学与文化》,张顺燕的《数学的源与流》,张奠宙的《20世纪数学经纬》等国内外著作,都为我们的数学文化研究指明了方向。其次,学校要通过数学文化的知识培训、讲课比赛、外出交流等方式,切实为小学数学教师提供更多学习研究展示数学文化的机会与平台。

二、小学数学教材数学文化建设

除了应该不断加强数学文化的研究学习,自觉提高自身数学文化素养外,还必须认真进行教材研究,并着力推进教材数学文化校本化建设。

1.教材数学文化建设研究

在自身具有一定数学文化素养基础上,小学数学教师还需要下大力气深入研究小学数学教材,充分挖掘教材中数学文化的丰富内涵。只有将课本中枯燥的、抽象的数学问题经过自己的“加工、提炼、再创造”,才能还原成原汁原味的生活问题生动地呈现给学生,把他们带进一个绚丽多彩的数学皇宫,让他们感受数学丰富的方法、深邃的思想、独特的艺术之美,分享数学前行足迹中的创造、超越及其背后折射出的人类智慧和人性光芒,真正实现探索数学本质的理性回归。

2.教材数学文化校本化建设

鉴于地域不同和学生差异,地区的发展状况、学生的生活背景不尽相同,因此教师通常需要对手头使用的教材加以改进,适应自己的课堂教学的需求。为此宜在本地区组织数学骨干教师,充分挖掘教材中所隐藏的数学文化意蕴,使数学内容充满浓郁的生活气息和文化气息,从而使学生体会到数学与自然、与社会、与生活的密切相关性,重视学生数学知识与现实生活的有机结合,重视学生的情感、态度、价值观等人本教育,重视学生动手实践、合作交流、自主探索、创新能力的培养,彰显数学的文化价值和教育价值。只要不断探索和完善,就能开发出适合本地区特色的数学校本教材。

三、小学数学教学数学文化渗透

为加强小学数学文化建设,学校要采取多种方法形成“数学文化场”,使数学文化真正走进校园、走进课堂。

1.校园数学文化渗透

数学文化是校园文化的一个重要组成部分,数学文化是培养学生文化素养的重要载体。学校可通过校园文化平台、校园网络平台、多媒体平台等多种方式倾力打造“数学文化场”,形成浓郁的数学文化氛围,使数学文化真正走进校园。学校可通过数学板报、班级数学网页、数学角、数学晚会、数学文化节、数学文化读本、数学长廊等多种形式丰富学生的校园生活,推进校园数学文化建设,提升数学文化的品位,潜移默化地渗透数学文化。

2.课堂数学文化渗透

传统的数学教学忽视了数学文化的重要作用。在教学目标上,往往只重视数学知识传授和技能训练而忽视情感、态度、价值观等人文教育;在教学内容上,过分拘泥于知识的逻辑性,思维的抽象性,忽视数学知识与学生生活的有机结合,忽视数学学习和学生情感体验的有机融合;在学习方式上,学生往往是被动接受、机械练习,缺少动手实践、自主探索的机会,忽视挖掘数学文化内涵,培养学生主动参与数学学习的意识和兴趣。

数学教师只有不断提高自身的数学文化素养、加强数学文化研究,才能更好地将数学文化渗透于课堂教学中,让学生更好地体验数学、理解数学、热爱数学,实现数学文化的科学价值和人文价值的真正回归。

参考文献:

[1]M・克莱因著.张祖贵译.西方文化中的数学[M].上海:复旦大学出版社,2010.

[2]郑毓信,王宪昌,蔡仲.数学文化学[M].成都:四川教育出版社,2011.

浅析数学教育中渗透数学文化

摘 要:随着新课改的深入,数学课堂中的种种问题凸显出来。本文从数学文化的角度来反思了我国的数学教育,得出了一些结果。我们的数学教育不光是要教学生们加减乘除,更多的是要通过我们的数学教育,培养学生具有数学的精神、数学的思维、数学解决问题的方法。

中关键词:数学文化 价值 精神 兴趣

古老的中华民族早就有数学文化的传统,并闪闪发光,而我们在初高中所接触的数学却是丝毫提不起学生的精神,那我们的数学教育究竟有什么问题呢?为什么在别人的眼里我们国家的数学教育是那么成功,而我们国人却把我们的数学教育批评得一文不值、学生学得那么痛苦?通过学习数学文化这门课,我对这个问题有了深入的思考。

很多中学生认为数学不好,没什么用,只是考试的工具,每天把他们的头都学疼了。是我们的数学无用无趣,还是我们的学生意识不到数学的价值与乐趣?以前的我,也是对数学厌烦,没有好感,像很多学生一样,只是迫于高考才学习数学。但是自从学了数学文化这门课后,我才知道原来数学这么有价值、有用,而且历史悠久。数学的魅力让我赞叹。蜗牛、波浪、植物、蜘蛛网、建筑物,几乎一切事物都有数学的影子。

数学无处不在。有了数学才让建筑物妙不可言,有了数学才让预测如此准确,有了数学才让科学的宝塔如此坚固。我们的哲学家赞美数学,我们的科学家喜欢数学,可是怎么才能让我们的中小学生热爱数学呢?

数学作为一种文化,它不仅仅包括我们中小学生每天接触的加减乘除,还包括其他宝贵丰富的内容。例如,数学精神,它也是数学文化的一部份。日本数学家、数学教育家米山国藏就曾提出过七种数学精神,其中包括应用化的精神、扩张化的精神、系统化的精神、致力于发明发现的精神、统一建设的精神、严密化的精神以及思想经济化的精神。[1]虽然说我们不能完全体会到数学的所有精神,但是数学所具有的独特的精神足可以让我们赞叹不已。

没有一个学科可以像数学这样言简意赅却严密、不可击破。我们要学会欣赏数学这种简单、严密的美。这就要求我们教育工作者,不仅仅教授我们学生那些运算、定理,还要传递给我们学生数学的精神、数学的美。记得上数学文化课时,梅老师曾说:“我们的传统数学教育的一个弊端就是向我们的学生提供的更多的是符号变换方面的知识与技能。”其实,我们完全可以去教给学生那些知识,但是当我们在教的时候,应该引导学生去欣赏数学的美。

数学有了符号去抽象表达事物、定理,数学就有了这种简单、朴素的美。我们知道一种知识它越抽象,它就越具有概括性与普适性,也就越有用、越高级。当我们的学生学会欣赏数学的这种简单美,他也就不会那么讨厌数学了,同时,我们的数学教育也会更进一步。

数学家的理性思维、锲而不舍的探索精神也是值得学生去学习的。例如,欧拉是科学史上最多产的一位数学家,他十九岁开始发表论文,直到七十六岁,他一生共有八百多本著作和论文。他三十一岁右眼失明,晚年视力极差,最终双目失明,也没有停止对数学的研究与创作。如果我们的学生了解了欧拉,再来学习他的公式定理,那么我们的教学一定会取得成功。[2]学生要在数学这块土壤上汲取的营养太多太多,而不仅仅是课本上的定理。数学文化需要去丰富我们的数学课堂,我们的数学教育要多方面开展。

数学作为一种文化,它有着悠久的历史。从古至今,在这漫长的时间旅途中,出现了多少数学伟人,创造了多少有利于人类发展的文明成果。例如,欧拉公式和欧拉解决的著名哥尼斯堡七桥问题,黄金分割比的发现,我们中国的祖冲之与他的圆周率、刘徽的割圆术等等这些数学成果都为我们人类的文明发展做出了卓越贡献。就像我上高中时一样,有很多学生和我一样都不知道数学这些悠久灿烂的文明以及它们的重大意义。

其实,每一次数学的重大发现,都会推动历史的脚步向前发展。我们的学生要更多地了解数学的历史,了解数学家的事迹,了解那些对我们有过重大意义的数学发明发现。历史是一面镜子,如果我们不知道历史,我们就会对现在的东西不相信,不感兴趣,不珍惜。如果我们知道了它的历史,我们就会更好地认识今天的事物,去珍惜、学习它。我们的教师要多让我们的学生了解数学的历史,给学生们提供学习的机会。例如,在高一数学第一章《集合与函数概念》时,我们的教师可以先插入康托创立的集合论的历史知识。

这样的教学,就会改变传统的一味授受知识的境况,不仅教师讲得有趣,学生听得也有味。虽然说这样的教学好,但是这给我们的教师带来了难度与挑战,所以很多教师即使知道这样好也不愿意这样做。我们的教育者要真正担负起教书育人的职责,既然你来当教师,你就要对你的学生负责,对你自己负责。不要应付教学的差事,而是要在平常课余时间多看些有关自己科目的书,了解一下它的历史,它的名人趣事,这样才会在教学时有话可讲。我们的学生才会愿意听课,愿意学习,这样才能使我们的数学课堂生气盎然。

数学作为一种文化,它的作用、价值无处不在。我们要让学生了解数学的价值,从而给予他们学习数学的动力。可以这样说,如果一个人不懂得数学,不懂得数学文化,他将不能在未来这个世纪生存。数学促进了整个社会的发展,同时社会的发展离不开数学。数学被应用在各个领域,艺术品的设计、建筑物的创造、国家财政的预算、统计工作的完成都离不开数学。我们的学生知道了数学的价值如此之大,他就会自觉自动地去学习数学了。

当学生看到了他所要学习的东西的效益,他就会对它抱以积极的兴趣。那么就需要我们的教育工作者在传递知识的同时,还要向我们学生展示数学的价值。比如我们在讲授数学知识时,可以联系生活中的实例来激发学生的学习兴趣,例如购房分期付款问题等。总之,数学教育就是要贴近生活、贴近自然,让学生自己去体会数学的价值。

没有数学的创新,也就没有科技的创新。我们的教育工作者也可以在上课时多教授学生依靠数学科技进步的例子,让学生认识到数学的巨大价值,意识到数学离我们不远,数学就在我们身边。同学们可以自己利用数学去创新,可以是在学科内部,也可以是跨学科的,我们现在就可以学以致用。如果我们同学都意识到这一点了,我们民族也就有了希望。

年过花甲、有着四十年教龄的天津著名教师王连笑曾经说过:“数学不仅是计算、解题,数学中还包括学科思想文化、科学的思维方法以及人生哲理。对于学生来说,这些比数学知识本身更重要。教师不可能将每一个学生都培养成数学家,但是可以做到使每一个学生学会欣赏数学之美,感受数学带来的快乐。作为一名数学教师,不仅要教会学生数学的理性思维,更应将美好的人类情感交给学生,滋润学生的心灵。”[3]是的,我们的数学教育并不是把学生都培养成数学家,我们的教育工作者要开阔学生的视野,丰富课堂教育,提高我们学生对数学的认识,增强他们对数学的好感。

总结

我们国家今天的中小学生数学基础教育已经很成功了,人们都说我们到任何一个国家去,我们国家的小孩数学过硬。但为什么我们的数学教育不好呢?我们的数学教育缺的已不是那些加减乘除,缺的更多的是数学精神、数学思维、数学方法。数学文化需要灌注课堂,课堂需要数学文化。只有充满了数学文化气息的数学课堂才是飞舞的,洋溢着活力的。

参考文献:

[1]数学课程教材研究开发中心.数学文化[M].人民教育出版社,2003,第49页.

[2]徐秀兰.数学教学中如何渗透数学文化[J].科教文汇,2007,(3).

[3]天津教育.2007,(1).

数学小论文二 各门科学的数学化 数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学.它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具. 同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来.我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来.近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和.预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年.所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的. 现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程. 例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分.在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了. 又如化学,要用数学来定量研究化学反应.把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应.这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学. 再如生物学方面,要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动.这种运动可以用方程组表示出来,通过寻求方程组的“周期解”,研究这种解的出现和保持,来掌握上述生物界的现象.这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究,也是要应用“发展中的”数学.这使得生物学获得了重大的成就. 谈到人口学,只用加减乘除是不够的.我们谈到人口增长,常说每年出生率多少,死亡率多少,那么是否从出生率减去死亡率,就是每年的人口增长率呢?不是的.事实上,人是不断地出生的,出生的多少又跟原来的基数有关系;死亡也是这样.这种情况在现代数学中叫做“动态”的,它不能只用简单的加减乘除来处理,而要用复杂的“微分方程”来描述.研究这样的问题,离不开方程、数据、函数曲线、计算机等,最后才能说清楚每家只生一个孩子如何,只生两个孩子又如何等等. 还有水利方面,要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等,也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机,求出它们的解来,然后与实际观察的结果对比验证,进而为实际服务.这里要用到很高深的数学. 谈到考试,同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的.其实考试手段(口试、笔试等等)以及试卷本身也是有质量高低之分的.现代的教育统计学、教育测量学,就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量.只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量. 至于文艺、体育,也无一不用到数学.我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到,给一位演员计分时,往往先“去掉一个最高分”,再“去掉一个最低分”.然后就剩下的分数计算平均分,作为这位演员的得分.从统计学来说,“最高分”、“最低分”的可信度最低,因此把它们去掉.这一切都包含着数学道理. 我国著名的数学家关肇直先生说:“数学的发明创造有种种,我认为至少有三种:一种是解决了经典的难题,这是一种很了不起的工作;一种是提出新概念、新方法、新理论,其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人;还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域,这是从应用的角度有一个很大的发明创造.”我们在这里所说的,正是第三种发明创造.“这里繁花似锦,美不胜收,把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂.” 正如华罗庚先生在1959年5月所说的,近100年来,数学发展突飞猛进,我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学”来概括数学的广泛应用.可以预见,科学越进步,应用数学的范围也就越大.一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题.可以断言:只有现在还不会应用数学的部门,却绝对找不到原则上不能应用数学的领域.

函数数学小论文范文

2017大学数学论文范文

由于特殊函数是数学分析中的一种重要工具,因此特殊函数的学习及应用非常重要。但是特殊函数往往不是用一种方法就能解决的,它是多种方法的灵活运用,也是各种思想方法的集中体现,因此难度较大。下面是我整理的关于几类特殊函数的性质及应用的数学论文范文,欢迎大家阅读。

几类特殊函数的性质及应用

【摘要】本文将对数学分析中特殊函数,诸如伽玛函数、贝塔函数贝塞尔函数等超几何数列函数,具有特殊的性质和特点,在现实中得到大量的运用的函数。本文主要以简单介绍以上三种特殊函数性质,及其在其它领域的应用,诸如利用特殊函数求积分,利用特殊函数解相关物理学问题。本文首先以回顾学习几类常见特殊函数概念、性质,从而加深读者理解,然后以相关实例进行具体分析,从而达到灵活应用的目的。

【关键词】特殊函数;性质;应用;伽马函数;贝塔函数;贝塞尔函数;积分

1.引言

特殊函数是指一些具有特定性质的函数,一般有约定俗成的名称和记号,例如伽玛函数、贝塔函数、贝塞尔函数等。它们在数学分析、泛函分析、物理研究、工程应用中有着举足轻重的地位。许多特殊函数是微分方程的解或基本函数的积分,因此积分表中常常会出现特殊函数,特殊函数的定义中也经常会出现积分。传统上对特殊函数的分析主要基于对其的数值展开基础上。随着电子计算的发展,这个领域内开创了新的研究方法。

由于特殊函数是数学分析中的一种重要工具,因此特殊函数的学习及应用非常重要。本文归纳出特殊函数性质、利用特殊函数在求积分运算中的应用、特殊函数在物理学科方面的应用,利用Matlab软件画出一些特殊函数的图形,主要包含内容有:定义性质学习,作积分运算,物理知识中的应用,并结合具体例题进行了详细的探究和证明。

特殊函数定义及性质证明

特殊函数学习是数学分析的一大难点,又是一大重点,求特殊函数包含很多知识点,有很多技巧,教学中可引导学生以探究学习的方式进行归纳、总结;一方面可提高学生求函数极限的技能、技巧;另一方面也可培养学生的观察、分析、归类的能力,对学生的学习、思考习惯,很有益处。

特殊函数性质学习及其相关计算,由于题型多变,方法多样,技巧性强,加上无固定的规律可循,往往不是用一种方法就能解决的,它是多种方法的灵活运用,也是各种思想方法的集中体现,因此难度较大。解决这个问题的途径主要在于熟练掌握特殊函数的特性和一些基本方法。下面结合具体例题来探究特殊函数相关性质及应用。

2.伽马函数的性质及应用

2.1.1伽马函数的定义:

伽马函数通常定义是:这个定义只适用于的区域,因为这是积分在t=0处收敛的条件。已知函数的定义域是区间,下面讨论Г函数的两个性质。

2.1.2Г函数在区间连续。

事实上,已知假积分与无穷积分都收敛,则无穷积分在区间一致收敛。而被积函数在区间D连续。Г函数在区间连续。于是,Г函数在点z连续。因为z是区间任意一点,所以Г函数在区间连续。

2.1.3,伽马函数的递推公式

此关系可由原定义式换部积分法证明如下:

这说明在z为正整数n时,就是阶乘。

由公式(4)看出是一半纯函数,在有限区域内的奇点都是一阶极点,极点为z=0,-1,-2,...,-n,....

2.1.4用Г函数求积分

2.2贝塔函数的性质及应用

2.2.1贝塔函数的定义:

函数称为B函数(贝塔函数)。

已知的定义域是区域,下面讨论的三个性质:

贝塔函数的性质

2.2.2对称性:=。事实上,设有

2.2.3递推公式:,有事实上,由分部积分公式,,有

由对称性,

特别地,逐次应用递推公式,有

而,即

当时,有

此公式表明,尽管B函数与Г函数的定义在形式上没有关系,但它们之间却有着内在的联系。这个公式可推广为

2.2.4

由上式得以下几个简单公式:

2.2.5用贝塔函数求积分

例2.2.1

解:设有

(因是偶函数)

例2.2.2贝塔函数在重积分中的应用

计算,其中是由及这三条直线所围成的闭区域,

解:作变换且这个变换将区域映照成正方形:。于是

通过在计算过程中使用函数,使得用一般方法求原函数较难的问题得以轻松解决。

2.3贝塞尔函数的性质及应用

2.3.1贝塞尔函数的定义

贝塞尔函数:二阶系数线性常微分方程称为λ阶的贝塞尔方程,其中y是x的未知函数,λ是任一实数。

2.3.2贝塞尔函数的'递推公式

在式(5)、(6)中消去则得式3,消去则得式4

特别,当n为整数时,由式(3)和(4)得:

以此类推,可知当n为正整数时,可由和表示。

又因为

以此类推,可知也可用和表示。所以当n为整数时,和都可由和表示。

2.3.3为半奇数贝塞尔函数是初等函数

证:由Г函数的性质知

由递推公式知

一般,有

其中表示n个算符的连续作用,例如

由以上关系可见,半奇数阶的贝塞尔函数(n为正整数)都是初等函数。

2.3.4贝塞尔函数在物理学科的应用:

频谱有限函数新的快速收敛的取样定理,.根据具体问题,利用卷积的方法还可以调节收敛速度,达到预期效果,并且计算亦不太复杂。由一个函数的离散取样值重建该函数的取样定理是通信技术中必不可少的工具,令

称为的Fourier变换。它的逆变换是

若存在一个正数b,当是b频谱有限的。对于此类函数,只要取样间隔,则有离散取样值(这里z表示一切整数:0,)可以重建函数,

这就是Shannon取样定理。Shannon取样定理中的母函数是

由于Shannon取样定理收敛速度不够快,若当这时允许的最大取样间隔特征函数Fourier变换:

以下取样方法把贝塞尔函数引进取样定理,其特点是收敛速度快,且可根据实际问题调节收敛速度,这样就可以由不太多的取样值较为精确地确定函数。

首先建立取样定理

设:

其中是零阶贝塞尔函数。构造函数:

经计算:

利用分部积分法,并考虑到所以的Fourier变换。

通过函数卷积法,可加快收敛速度,使依据具体问题,适当选取N,以达到预期效果,此种可调节的取样定理,计算量没有增加很多。取:

类似地

经计算:

经计算得:

则有:设是的Fourier变换,

记则由离散取样值

因为,故该取样定理收敛速度加快是不言而喻的,通过比较得,计算量并没有加大,而且N可控制收敛速度。

例2.4,利用

引理:当

因为不能用初等函数表示,所以在求定积分的值时,牛顿-莱布尼茨公式不能使用,故使用如下计算公式

首先证明函数满足狄利克雷充分条件,在区间上傅立叶级数展开式为:

(1)

其中

函数的幂级数展开式为:

则关于幂级数展开式为: (2)

由引理及(2)可得

(3)

由阶修正贝塞尔函数

其中函数,且当为正整数时,取,则(3)可化为

(4)

通过(1)(4)比较系数得

又由被积函数为偶函数,所以

公式得证。

3.结束语

本文是关于特殊函数性质学习及其相关计算的探讨,通过对特殊函数性质的学习及其相关计算的归纳可以更好的掌握特殊函数在日常学习中遇到相关交叉学科时应用,并且针对不同的实例能够应用不同的特殊函数相关性质进行证明、计算,从而更加简洁,更加合理的利用特殊函数求解相关问题。有些特殊函数的应用不是固定的,它可以通过不止一种方法来证明和计算,解题时应通过观察题目结构和类型,选用一种最简捷的方法来解题。

参考文献:

[1] 王竹溪.特殊函数概论[M].北京大学出版社,2000.5,90-91.

[2] 刘玉琏.数学分析讲义(下册)[M].高等教育出版社,2003,331.

[3] 刘玉琏.数学分析讲义(下册)[M].高等教育出版社,2003,331.

[4]王坤.贝塔函数在积分计算中的应用.[J]科技信息,2012(34)

[5] 王纪林.特殊函数与数学物理方程[M].上海交通大学出版社,2000,96-98.

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[11]翟忠信,龚东山.高等数学的教与学[J].高等理科教育,2004(6):29—34.

[12]胡淑荣. 函数及应用[J]. 哈尔滨师范大学学报.2002,18(4):12~15.

一、函数内容处理方式的分析在整个中学阶段,函数的学习始于义务教育阶段,而系统的学习则集中在高中的起始年级。与以往相比,课程标准关于函数内容的要求发生了比较大的变化。 1. 强调函数背景及对其本质的理解无论是引入函数概念,还是学习三类函数模型,课程标准都要求充分展现函数的背景,从具体实例进入知识的学习。以往教材中,将函数作为一种特殊的映射,学生对于函数概念的理解建立在对映射概念理解的基础上。学生既要面对同时出现的几个抽象概念:对应、映射、函数,还要理清它们之间的关系。实践表明,在高中学生的认知发展水平上,理解这些抽象概念及其相互之间的关系存在很大困难。而从函数的现实背景实例出发,加强概念的概括过程,更有利于学生建立函数概念。一方面,丰富的实例既是概念的背景又是理解抽象概念的具体例证;另一方面,在实例营造的问题情境下,学生能充分经历抽象概括的过程,理解概念内涵。2.加强函数思想方法的应用函数是刻画现实世界变化规律的重要数学模型。因此,函数在现实世界中有着广泛的应用。加强函数的应用,既突出函数模型的思想,又提供了更多的应用载体,使抽象的函数概念有更多的具体内容支撑。比如,新增加的内容“不同函数模型的增长”和“二分法”,前者通过比较函数模型的增长差异,使学生能够更深刻地把握不同函数模型的特点,在面对简单实际问题时,能根据它们的特点选择或建立恰当的函数模型反映实际问题中变量间的依赖关系;后者充分体现了函数与方程之间的联系,它是运用函数观点解决方程近似解问题的方法之一,通过二分法的学习,能使学生加深对函数概念本质的理解,学会用函数的观点看待和解决问题,逐渐形成在不同知识间建立联系的意识。二、函数内容编写的基本想法函数的内容包括:函数概念及其性质,基本初等函数(Ⅰ),函数与方程,函数模型及其应用。以理解函数概念本质为线索,既可以将这些内容有机地组织为一个整体,又可以让学生以它们为载体,逐步深入地理解函数概念1.内容组织的线索:函数概念本质的理解函数概念并非直接给出,而是从背景实例出发采用归纳式的教材组织形式引入。由于函数概念的高度抽象性,学生真正理解函数概念需要一个漫长的过程,需要在不同层次上、从不同角度给学生提供理解和巩固函数概念的机会。首先,在分析典型实例的共同特征的基础上概括出函数定义后,通过讨论函数的表示、基本性质初步理解函数。它们分别是从函数的表现形式和变化规律两个方面丰富对函数概念的认识。然后,以三类基本初等函数为载体巩固函数概念,在学习了函数定义、基本性质之后,从一般概念的讨论进入到具体函数的学习。指数函数、对数函数和幂函数的概念及其性质都是一般函数概念及性质的具体化。以一类具体函数为载体,在一般函数概念的指导下对其性质进行研究,体现了“具体──抽象──具体”的过程,是函数概念理解的深化。最后,从应用的角度再一次巩固并提升对函数的理解。对一个概念真正理解的一个判断标准就是看看是否可以运用概念解决问题。教材最后安排函数的应用,包括二分法、不同函数模型的增长差异以及建立函数模型解决实际问题,就是期望学生能在“用”的过程中提高对函数概念的理解。2.突破难点的主要方法:显化过程,加强联系函数概念的理解贯穿了函数内容学习的始终,同时它也是教与学的一个难点,在教材编写中应采用什么方法突破这个难点,帮助学生更好地理解函数概念?对于形成函数这样抽象的概念,应该让学生充分经历概括的过程。概括就是把对象或关系的某些共同属性区分和固定下来。这就要求我们在编写教材时充分展示概括过程,并要充分调动学生的理性思维,引导他们积极主动地观察、分析和概括。教材选择了三个有一定代表性的实例,先运用集合与对应的语言详细地分析前两个实例中变量间的依赖关系,给学生以如何分析函数关系的示范,然后要求学生仿照着自己给出第三个实例的分析,最后通过“思考”提出问题,引导学生概括三个实例的共同属性,建立函数的概念。在这样一个从具体(背景实例)到抽象(函数定义)的过程中,学生通过自己的思考从分析单个实例上升到概括一类实例具有的共同特征,更能理解概念内涵。作为中学数学的核心概念,函数与中学数学的许多概念都有内在联系,这种联系性为理解函数概念提供了众多的角度和机会,因此加强函数与其他数学知识的联系是函数概念教学的内在要求。例如,函数有多种表示方法,加强不同表示法之间的联系和转换,使学生学会在面临一个具体问题时能根据问题的特点灵活选择表示的方法,就是促进理解的一个手段。教材通过例题给出高一某班三位同学在六次测试中的成绩及相应的班平均分的数据,要求分析三位同学的学习情况。解决这个问题的关键就是根据函数的表格表示法与图象表示法的特点,将表格表示转化为图象表示。又如,函数与现实生活有着密切的联系,所以在编写教材时注重加强函数与现实生活的联系,像由背景实例引入概念,在例题和习题中安排一定量的应用问题(碳14的衰减,地震震级,溶液的酸度等)都体现了函数与实际生活的外部联系。再如,从运用函数观点解决方程问题的角度介绍二分法,体现出函数与方程间的联系等等。三、函数内容编写中的几个关键问题1.实例如何选择无论是加强概念背景,还是突出知识的联系与应用,能达到很好效果的重要因素就是要选择合适的实例。那么,如何选择实例才能有助于学生的学习呢?对于起到不同作用的背景实例和应用实例,标准并不完全相同。但总的来说,一是实例的背景知识应该尽量简单,这样可以避免因背景的复杂性而影响对数学知识本身的理解;二是实例应丰富,这样有利于全面、准确地理解知识,不会产生偏差;三是实例应贴近学生生活、具有一定的时代性,这样才会引起学生的共鸣,激发学习的兴趣。比如,介绍函数概念时,教材选择了用解析式表示炮弹飞行的问题、用图象表示南极臭氧空洞的问题、用表格表示恩格尔系数的问题,第一个问题是学生在物理中就很熟悉的,后两个问题是日常生活中经常提及的,背景相对来说比较简单,学生就不会因为需要了解过多的背景知识而冲淡对函数概念的学习。而且重要的是,这样的三个问题包括了不同的函数表现形式,利用它们概括函数概念,就可以消除初中学习中可能存在的一些认识偏差,使学生认识到无论表示形式如何,只要对于每一个x,都有一个y与之对应,就是函数,而这正是函数的本质特征。再如,根据汽车票价制定规则写出票价和里程间的解析式,并利用解析式为售票员制作出我们在汽车上经常看到的“阶梯形票价表”这类问题,贴近学生生活并具有现实的应用价值,能引发学生的兴趣和学习的积极性。2.概念如何展开对于突破函数概念这个难点,可以在整段函数内容的学习中采用显化过程、加强联系的方法。那么具体地,在从三个方向巩固函数概念理解时,如何展开像函数的单调性、二分法这些概念,才能让学生掌握它们,从而达到巩固理解函数概念的目的呢?函数的性质就是研究函数的变化规律,这种规律最直观的获得来自于图象,图象的上升、下降就是单调性。问题在于如何帮助学生从几何直观上升到严格的数学定义。同样地,二分法也需要经历一个由直观认识到数学定义的过程。为此,就需要将直观到严格数学定义的过程划分成几个层次,为学生搭建认识的台阶,使他们逐步地获得概念。比如,介绍函数单调性时,首先给出一次函数和二次函数的图象,观察它们的图象特征,即上升或下降;然后用问题“如何描述函数图象的‘上升’‘下降’呢”引导学生用自然语言描述出图象特征;最后思考“如何利用解析式f(x)=x2描述‘随着x的增大,相应的f(x)随着减小’……”,将自然语言的描述转化成数学符号语言的描述,并一般化得到单调性的数学定义。通过这样的三步,利用数形结合的方法展开单调性的概念,既有助于学生通过自己的努力获得概念,而且也从数和形两个方面理解了概念。3.函数内容中使用信息技术的点及方式在数学课程中使用信息技术已经毋庸置疑,同样地,信息技术的使用也是教材编写中最为关注的问题之一。那么,在函数中有哪些适合使用信息技术的内容,如何使用,以及在教材中使用的方式是怎样的?信息技术具有强大的图象功能、数据处理功能和良好的交互环境,利用这些优势,在函数这部分内容中可以使用信息技术的点主要有:求函数值、做函数图象、研究函数性质、拟和函数等。运用常见的一些软件,如excel、几何画板等就可以轻松地作出函数图象,这在讨论不同函数模型增长差异时发挥很大作用,从几幅图就能直观发现增长的差异;运用计算器可以解决二分法中计算量大的问题,从而将更多精力关注到二分法的思想上,认识到函数和方程间的联系;而计算机的交互环境则为学生的自主探究提供了强有力的平台,丰富了学习方式,如讨论指数、对数函数性质时,可以充分演示出图象的动态变化过程,这样就能在变化中寻求“不变性”,发现函数具有的性质。教材编写时一方面在适合使用信息技术的地方给予提示,如“可以用计算机……”等;另一方面通过拓展栏目详细地介绍一些信息技术应用的专题,如“用计算机绘制函数图象”重点介绍使用常用软件做函数图象的方法,“借助信息技术探究指数函数的性质”给出探究的情境,要求学生亲自利用信息技术发现规律,“收集数据并建立函数模型”介绍了如何用信息技术拟合函数,等等。通过这些方式,可以为教师和学生提供使用信息技术的机会和空间。

数,数表,方程组:试论用数表形式简化运算假设有如下方程组2x+3y=7 ①3x+5y=10 ②将①*3 我们得到 6x+9y=21 ③将②*2 我们得到 6x+10y=20 ④用③-④ 我们还可以得到-y=1所以 y=-1将y=-1 带入①式子我们可以得到2x-3=7因此 2x=10所以x=5上面的例子我们可以看出解决一个二元一次方程组常用的方法——消元法那么当我们解决一个10元1次方程组的时候,可能就不能这么简单了。因为光是抄写这些方程就需要耗费巨大的精力,且不好找出其中的关系。又如上面的一个方程组。我们将所有的系数构和结果成一个数表,形如2 3 73 5 10那么解决的过程就变得明了了基于消元法的思维,一下运算是可以发生在这个数表中的第一,某行所有数同时乘以一个任意的实数第二,某两行互换第三,某行乘以一个不为0的数加到另外一行那么上述过程的解法被精简了2 3 73 5 10将第一行和第二行分别乘以3和2得到新数表6 9 216 10 20用第二行减第一行6 9 21 0 1 -1我们来看,如果某一行的系数出现了0,就思考是不是能还原成某个未知数=常数的形式上面的数表的第二行可以还原成 0x+1y=-1所以有y=-1此时,再将第一行还原6x+9y=21将y=-1带入上式有 6x-9=21所以6x=30所以x=5在二元一次方程中此方法只能简便抄写和部分运算,但是如果在三元一次、四元一次方程组中,乃至更高元的一次方程组中,这种数表法会帮助我们使得运算简便得多。* 本段话在交作业时请删去上面的小论文其实是线性代数学中关于矩阵运算在二元一次方程中的解释,用来解决所有一次方程组均可。在二元情况下,他的推倒是易于理解的,而且文中用于尽量通俗化看起来更像是一个初中生的创造。这样糊弄个作业还是没什么问题的,请采纳

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