[摘要]:在数学的学习中,数学概念的学习毫无疑问是重中之重。概念不清,一切无从谈起。概念的深层理解和精确把握,对数学问题的解决具有非常重要的作用。然而数学概念数量众多并且非常抽象,如何才能达到一个真正理解且深层记忆的效果呢?下面简述几种方法。
[关键词]: 举例 温故 索因 联系 比喻 类比
1、举例法:举例通常分成两种情况即举正面例子和举反面例子。举正面例子可以变抽象为形象,变一般为具体使概念生动化、直观化,达到较易理解的目的。例如在讲解向量空间的时候就列举了大量的实例。在解析几何里,平面或空间中从一定点引出的一切向量对于向量的加法和实数与向量的乘法来说都作成实数域上的向量空间;复数域可以看成实数域上的向量空间;数域F上一切m*n矩阵所成的集合对于矩阵的加法和数与矩阵的乘法来说作成F上一个向量空间,等等。举反面例子则可以体会概念反映的范围,加深对概念本质的把握。例如在讲解反比例函数概念的时候就可以举这样的一个例子。试判断下列关系式中的y是x的反比例函数吗? , , 。这就需要我们对反比例函数有本质的把握。什么是反比例函数呢?一切形如 的函数,本质是两个量乘积是一定值时,这两个量成反比例关系。 (1)中y和x-1成反比例关系,(2)中y+3和x成反比例关系。定义中要求k为常数当然可以是-1,所以(1),(2)不是,(3)是。
2、温故法:不论是皮亚杰还是奥苏伯尔在概念学习的理论方面都认为概念教学的起步是在已有的认知的结构的基础上进行的。因此在教授新概念之前,如果能先对学生认知结构中原有的概念作一些适当的结构上的变化,再引入新概念,则有利于促进新概念的形成。例如:在高中阶段讲解角的概念的时候最好重新温故一下在初中阶段角的定义,然后从角的范围进行推广到正角、负角和零;从角的表示方法进行推广到弧度制,这样有利于学生思维的自然过渡较易接受。又如在讲解线性映射的时候最好首先温故一下映射的概念,在讲解欧氏空间的时候同样最好温故一下向量空间的概念。
3、索因法:每一个概念的产生都具有丰富的背景和真实的原因,当你把这些原因找到的时候,那些鲜活的内容,使你不想记住这些概念都难。例如三角形的四个心:内心、外心、旁心和重心,很多同学总是记混这些概念。内心是三角形三个内角平分线的交点,因为是三角形内切圆的圆心而得名内心;外心是三角形三条边垂直平分线的交点,因为是三角形外接圆的圆心因而的名外心;旁心是三角形一个内角平分线和两个不相邻的外角平分线的交点,因为是三角形旁切圆的圆心而得名旁心;重心是三角形三条中线的交点,因为是三角形的重力平衡点而得名重心。当你了解了上述内容,你有怎么可能记混这些概念呢?又例如:点到直线的距离是这样定义的,过点做直线的垂线,则垂线段的长度,便是点到直线的距离。那么为什么不定义为点和直线上任意点连线的线段的长度呢?因为只有垂线段是最短的,具有确定性和唯一性。再如:我们之所以把n元有序数组也称为向量,一方面固然是由于它包括通常的向量,作为特殊的情形;另一方面也是由于它与通常的向量一样可以定义运算,并且有许多运算性质是共同的。像这样的例子还有很多,不再一一列举。
4、联系法:数学概念之间具有联系性,任意数学概念都是由若干个数学概念联系而成,只有建立数学概念之间的联系,才能彻底理解数学概念。例如在学习数列的时候,我们不妨作如下分析:数列是按一定次序排列的一列数,是有规律的。那规律是什么呢?项与项数之间的规律、项与项之间的规律、数列整体趋势的规律。项与项数之间的规律就是我们说的通项公式,项与项之间的规律就是我们所说的递推公式,数列整体趋势的规律就是我们所说的极限问题。当项与项之间满足差数相等的关系时,数列被称为等差数列;当项与项之间满足倍数相等的关系时,数列就被称为等比数列。这样我们对数列这一章的概念便都了然于胸了。
5、比喻法:很多同学概念不清的原因是觉得概念单调乏味、没有兴趣,从而不去重视它、深究它,所以我们在讲解概念的时候,不妨和生活相联系作些形象地比喻,以达到吸引学生提高学习兴趣的效果。例如:在讲解映射的时候,不妨把映射的法则比喻成男女恋爱的法则。两个人可以同时喜欢上一个人,但一个人不可以同时爱上两个人。这不正是映射的法则:集合A中的每一个元素在集合B中都唯一的像与之对应吗?又如函数可以理解为一个黑匣子或交换器,投入的是数产出的也是数;投入一个数只能产出一个数;但是当投入不同数的时候可以产出同一个数。再如:满足和的像等于像的和、数乘的像等于像的数乘的映射称之为线性映射。这不正像一个人怎么舞动他的影子就怎么舞动吗?所以有的时候把线性映射理解为“人影共舞”的映射。
6、类比法:在学习向量空间的时候,很多同学疑问重重。向量不就是那些既有大小又有方向的量吗?怎么连矩阵、连续函数、甚至线性变换也可以理解为向量呢?这一切是不是太不可思议了!但是当你作如下思考的时候,一切便顺理成章了。让小学生算一道5-7的题,他会说你这道题出错了,但是让一个初中生去算的话,他就会告诉你等于-2;当你让一个初中生对负数进行开平方运算,他会说不能对负数进行开平方。然而高中生却能够进行运算。这就说明了一个问题,随着年龄的增长和认识层次的提高,人们对于同一概念的理解和认识也在逐步的深入和扩大。正如数的概念由小学生的整数、分数和小数扩大为初中生的实数最后扩大为高中生的复数。同样对于向量的理解也就不能只限于既有大小又有方向的量,应该把这一观念转变过来。
像这样的方法还有很多,不再一一列举。总之一句话:数学概念是重要的,分析概念是有趣的,在乐趣和玩赏中去理解概念是容易做到的.
数学小论文
关于“0”
0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。”
“任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。
“105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示……
爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。
大树有多高
我家院子有一棵银杏数,每逢夏季炎热,枝繁叶茂,我们便在树下纳凉、嬉戏,它成了我家院子里一道亮丽的风景线。一天,妈妈指着银杏数,神秘地问我:“你知道这棵树有多高吗?”我不禁一下子楞住了,心想:“这棵树这么高,尺子又不能伸上去,该怎么办呢?”想着想着,忽然想到了数学课上学到的倍数,于是有了办法。我胸有成竹地对妈妈说:“只要给我一把尺子,我就能量出这棵树的高度,不过你要配合我。”妈妈半信半疑地说:“那好吧。”
于是,妈妈给了我一把尺子,我开始测量。今天是个晴天,我让妈妈背对着太阳,和大树并排站着。先测量出妈妈影子的高度是100厘米,再测量出树影的高度是300厘米。然后我问妈妈实际身高是多少?她说是165厘米。过了一会,我不假思索地说道:“树的高度是495厘米。”妈妈听后疑惑地说:“你是用什么方法计算的?”我充满自信且略有些得意地说:“我是用倍数法计算的。我先测出你的影子长度和树影的长度,然后算出树影长度是你影子长度的3倍,由此推出树的实际高度也是你身高的3倍。算式:165×3=495厘米,所以树高是495厘米。”
我用数学知识算出了大树的高度,通过这次测量,使我明白:只要留心观察,用心发现,生活中的很多问题都可以用数学知识来解决。数学的作用可真大!
数学小论文一
关于“0”
0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。”
“任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。
“105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示……
爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。
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.
数学小论文三
数学是什么
什么是数学?有人说:“数学,不就是数的学问吗?”
这样的说法可不对。因为数学不光研究“数”,也研究“形”,大家都很熟悉的三角形、正方形,也都是数学研究的对象。
历史上,关于什么是数学的说法更是五花八门。有人说,数学就是关联;也有人说,数学就是逻辑,“逻辑是数学的青年时代,数学是逻辑的壮年时代。”
那么,究竟什么是数学呢?
伟大的革命导师恩格斯,站在辩证唯物主义的理论高度,通过深刻分析数学的起源和本质,精辟地作出了一系列科学的论断。恩格斯指出:“数学是数量的科学”,“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系”。根据恩格斯的观点,较确切的说法就是:数学——研究现实世界的数量关系和空间形式的科学。
数学可以分成两大类,一类叫纯粹数学,一类叫应用 数学。
纯粹数学也叫基础数学,专门研究数学本身的内部规律。中小学课本里介绍的代数、几何、微积分、概率论知识,都属于纯粹数学。纯粹数学的一个显著特点,就是暂时撇开具体内容,以纯粹形式研究事物的数量关系和空间形式。例如研究梯形的面积计算公式,至于它是梯形稻田的面积,还是梯形机械零件的面积,都无关紧要,大家关心的只是蕴含在这种几何图形中的数量关系。
应用数学则是一个庞大的系统,有人说,它是我们的全部知识中,凡是能用数学语言来表示的那一部分。应用数学着限于说明自然现象,解决实际问题,是纯粹数学与科学技术之间的桥梁。大家常说现在是信息社会,专门研究信息的“信息论”,就是应用数学中一门重要的分支学科, 数学有3个最显著的特征。
高度的抽象性是数学的显著特征之一。数学理论都算有非常抽象的形式,这种抽象是经过一系列的阶段形成的,所以大大超过了自然科学中的一般抽象,而且不仅概念是抽象的,连数学方法本身也是抽象的。例如,物理学家可以通过实验来证明自己的理论,而数学家则不能用实验的方法来证明定理,非得用逻辑推理和计算不可。现在,连数学中过去被认为是比较“直观”的几何学,也在朝着抽象的方向发展。根据公理化思想,几何图形不再是必须知道的内容,它是圆的也好,方的也好,都无关紧要,甚至用桌子、椅子和啤酒杯去代替点、线、面也未尝不可,只要它们满足结合关系、顺序关系、合同关系,具备有相容性、独立性和完备性,就能够构成一门几何学。
体系的严谨性是数学的另一个显著特征。数学思维的正确性表现在逻辑的严谨性上。早在2000多年前,数学家就从几个最基本的结论出发,运用逻辑推理的方法,将丰富的几何学知识整理成一门严密系统的理论,它像一根精美的逻辑链条,每一个环节都衔接得丝丝入扣。所以,数学一直被誉为是“精确科学的典范”。
广泛的应用性也是数学的一个显著特征。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,无处不用数学。20世纪里,随着应用数学分支的大量涌现,数学已经渗透到几乎所有的科学部门。不仅物理学、化学等学科仍在广泛地享用数学的成果,连过去很少使用数学的生物学、语言学、历史学等等,也与数学结合形成了内容丰富的生物数学、数理经济学、数学心理学、数理语言学、数学历史学等边缘学科。
各门科学的“数学化”,是现代科学发展的一大趋势。
数学是一们基础学科,我们从小就开始接触到它。现在我们已经步入高中,由于高中数学对知识的难度、深度、广度要求更高,有一部分同学由于不适应这种变化,数学成绩总是不如人意。甚至产生这样的困惑:“我在初中时数学成绩很好,可现在怎么了?”其实,学习是一个不断接收新知识的过程。正是由于你在进入高中后学习方法或学习态度的影响,才会造成学得累死而成绩不好的后果。那么,究竟该如何学好高中数学呢?以下我谈谈我的高中数学学习心得。一、 认清学习的能力状态。1、 心理素质。由于我们在初中特定环境下具有的荣誉感和成就感能否带到高中学习当中,就取决于我们是否具有面对挫折、冷静分析问题的办法。当我们面对困难时不应产生畏惧感,面对失败时不应灰心丧气,而要勇于正视自己,及时作出总结教训,改变学习方法。2、 学习方式、习惯的反思与认识。(1) 学习的主动性。我们在进入高中以后,不能还像初中时那样有很强的依赖心理,不订学习计划,坐等上课,课前不预习,上课忙于记笔记而忽略了真正的听课,顾此失彼,被动学习。(2) 学习的条理性。我们在每学习一课内容时,要学会将知识有条理地分为若干类,剖析概念的内涵外延,重点难点要突出。不要忙于记笔记,而对要点没有听清楚或听不全。笔记记了一大摞,问题也有一大堆。如果还不能及时巩固、总结,而忙于套着题型赶作业,对概念、定理、公式不能理解而死记硬背,则会事倍功半,收效甚微。(3) 忽视基础。在我身边,常有些“自我感觉良好”的同学,忽视基础知识、基本技能和基本方法,不能牢牢地抓住课本,而是偏重于对难题的攻解,好高骛远,重“量”而轻“质”,陷入题海,往往在考试中不是演算错误就是中途“卡壳”。(4) 不良习惯。主要有对答案,卷面书写不工整,格式不规范,不相信自己的结论,缺乏对问题解决的信心和决心,遇到问题不能独立思考,养成一种依赖于老师解说的心理,做作业不讲究效率,心思不集中,学习效率不高。二、 努力提高自己的学习能力。1、 抓要点提高学习效率。(1) 抓教材处理。正所谓“万变不离其中”。要知道,教材始终是我们学习的根本依据。教学是活的,思维也是活的,学习能力是随着知识的积累而同时形成的。我们要通过老师教学,理解所学内容在教材中的地位,并将前后知识联系起来,把握教材,才能掌握学习的主动性。(2) 抓问题暴露。对于那些典型的问题,必须及时解决,而不能把问题遗留下来,而要对遗留的问题及时、有针对地起来,注重实效。(3) 抓解题指导。要合理选择简捷的运算途径,要根据问题的条件和要求合理地选择运算过程,抓住问题的关键突破口,提高自己的学习能力。(4) 抓思维训练。数学的特点是具有高度的抽象性、逻辑性和广泛的适用性,对能力要求较高。我们在平时的训练中,要注重一个思维的过程,学习能力是在不断运用中才能培养出来的。(5) 抓45分钟课堂效率。我们学习的大部分时间都在学校,如果不能很好地抓住课堂时间,而寄希望于课下去补,则会使学习效率大打折扣。<BR> 2、 加强平时的训练强度。因为有些知识只有在解题过程中,才能体会到它的真正含义。因此,在平时要保持一定的训练度,适量地做一些有典型代表性的题目,弄懂吃透。3、 及时的巩固、复习。在每学完一课内容时,可抽出5-10分钟在课后回忆老师在课堂上所讲的内容,细划分类,抓住概念及其注释,串联前后知识点,形成一个完整的知识网络。最后,还想提出几点注意:1、提高数学学习能力是一个秩序渐进的过程,要防止急躁心理,贪多求快,囫囵吞枣。2、学习知识是一个长期的过程。如华罗庚提倡的“由薄到厚”和“由厚到薄”的学习过程,就是这个道理。我们要在以后的生活中加强对应用数学思维和创新思维的方法与能力的培养与训练,从长远出发,提高自己的学习能力。希望同学们能从中有所收获,改进自己的学习方法,提高自己的数学成绩!