从算法教学管窥中国古代数学史俞 昕( 浙江湖州市第二中学 313000) 关于算法的涵义, 人们有着不同的界定. 普通高中数学课程标准( 实验) 在学生算法目标达成度上,重在算法思想的理解与应用,界定现代算法的意义就是解决某一类问题的办法. 确切地说,就是对于某一类特定的问题,算法给出了解决问题的一系列(有穷) 操作, 即每一操作都有它的确定性的意义( 使计算机能够按照它的指令工作) ,并在有限时间( 有穷步骤)内计算出结果.普通高中数学课程标准( 实验) 对! 算法部分∀进行说明时,突出强调! 需要特别指出的是, 中国古代数学中蕴涵了丰富的算法思想∀. 吴文俊先生曾经说过! 我们崇拜中国传统数学,决非泥古迷古、 为古而古. 复古是没有出路的. 我们的目的不仅是要显示中国古算的真实面貌, 也不仅是为了破除对西算的盲从,端正对中算的认识,我们主要的也是真正的目的, 是在于古为今用. ∀算法教学中蕴涵着丰富的数学史教育价值, 作为新时代的高中数学教师是有必要了解这一点的.1 中国古代数学的特点古代数学思想分为两大体系, 一个是以欧几里得的几何原本 为代表的西方数学思想体系,这个体系以公理化的思想、 抽象化的方法、 封闭的演绎体系为特色. 另一个则是以我国的九章算术 为代表的东方数学思想体系,这个体系以算法化的思想、 构造性的方法、 开放的归纳体系为特色.我国传统数学在从问题出发,以解决问题为主旨的发展过程中, 建立了以构造性与机械化为其特色的算法体系, 这与西方数学以欧几里得几何原本 为代表的所谓公理化演绎体系正好遥遥相对.中国古代数学中的! 术∀相当于现代数学术语中的! 公式∀,两者虽有相同点(都可以用来解决一类有关问题) , 其差异也非常之大. 主要表现在,! 公式∀只提供了几个有关的量之间的关系, 指明通过哪些运算可由已知量求出未知量,但并没有列出具体的运算程序,一般地,认为这种程序是已知的了. 但! 术∀则由怎样运算的详细程序构成的,可以说它是为完成公式所指出的各种运算的具体程序,即把! 公式∀展开为使用某种计算工具的具体操作步骤. 从这点看, ! 术∀正是现代意义上的算法, 是用一套! 程序语言∀所描写的程序化算法,可以照搬到现代计算机上去. 我国古代数学包括了今天初等数学中的算术、 代数、 集合和三角等多方面的内容.由于受实用价值观的影响, 中国传统数学的研究遵循着一种算法化思想,这种思想从九章算术 开始一直是中国古代数学著作大都沿袭的模式:实际问题# # # 归类# # # 筹式模型化# # # 程序化算法即将社会生产生活中的问题,先编成应用问题,按问题性质分类, 然后概括地近似地表述出一种数学模型, 借助于算筹, 得到这一类问题的一般解法. 把算法综合起来, 得到一般原理, 分别隶属于各章,人们按照书中的方法、 原理和实例来解决各种实际问题. 可以说,中国传统数学以确定算法为基本内容,又以创造和改进算法为其发展的方向.受九章算术 的影响,在之后的几个世纪,一些数学家的著作都以算法为主要特点,包括王孝通的辑古算经 、 贾宪的黄帝九章算法细草 、 刘益的议古根源 、 秦九韶的数书九章 、 李冶的测圆海镜 和益古演段 、 杨辉的详解九章算法 、 日用算法 和杨辉算法 , 这些著作中包括了增乘开方术、 贾宪三角、 高次方程数值解法、 内插法、 一次同余式组解法等一些著名的算法,进一步发展了中国古代数学算法化的特点,使得算法的特点得到了进一步的强化和发展.1 1 中国古代数学的算法化思想算法化的思想是中国古代数学的重要特点,并贯穿于中国古算整个发展过程之中.即使是与24 数学通报 2010 年 第49 卷 第2 期图形有关的几何问题也不例外,中算家们将几何方法与算法有机地结合起来,实现了几何问题的算法化.这样,从问题出发建立程序化的算法一直是古代中国数学研究的传统,也是中算家们努力的方向.这种算法化的思想着重构造实践,更强调! 经验∀、 ! 发现∀和构造性思维方式下从无到有的发明,对今天的算法教学与研究具有重要的启迪作用.中国古代数学算法化的思想具体表现如下:第一步,把实际中提出的各种问题转化为数学模型;第二步,把各种数学模型转化为代数方程; 第三步,把代数方程转化为一种程序化的算法; 第四步,设计( 并逐步改进)、 归纳、 推导(寓推理于算法之中)出各种算法; 第五步,通过计算回溯逐步达到解决原来的问题.1 2 中国古代数学的构造性方法所谓构造性方法是解决数学问题的一种方法,是创造性思维方式直接作用的结果.按照现代直觉主义者,特别是构造主义者的观点,对于一个数学对象,只有当它可以通过有限次的操作而获得,并且在每步操作之后都能有效地确定下一步所需要采取的操作, 才能说它是存在的.按照这种思维方式,可以使概念和方法按固定的方式在有限步骤内进行定义或得以实施,或给出一个行之有效的过程使之在有限步骤内将结果确定地构造出来.换言之,就是能用有限的手段刻画数学对象并针对问题提出具体的解法.中国古代数学的算法化思想与构造性的方法紧密相连.由于古代中算家所关心的大多是较为实用的问题,他们在解决问题时首先考虑是如何得到可以直接应用的、 可以方便操作的解,而不会满足于仅仅知道解在理论上的存在性. 因为这种纯粹的理论解对于受实用价值观影响的中算家来说是没有多大意义的.从而我们推断,构造性方法的产生是算法化思想直接作用的结果.从我国许多经典算书中可以发现, 数学构造性方法在算法中有许多精彩的体现. 例如就! 方程∀的筹算图阵及其程序设计而言,首先, ! 群物总杂,各列有数,总言其实∀,这是对每行中未知数的系数和常数项的安排,其次, ! 令每行为率,二物者再程,三物者三程,皆如物数程之∀,这是对诸行关系的安排, ! 并列为行∀又说明了什么叫! 方程∀. 这为中国古代数学的构造性方法提供了一个具有说服力的样板.由于构造性的方法特别强调运算的可操作程度, 所以构造出的! 术∀可以通过一系列有限的运算求出解来, 具有一般性.时至今日我国古算家所设计的许多算法几乎都可以整套照搬到现代的电子计算机上实现.这也是我国古算在算法上长期居于领先地位的一个重要原因.2 中国古代数学中的优秀算法案例2. 1 中国古代的代数学代数学是中国传统数学中一个值得骄傲和自豪的领域.中小学数学中的算术、 代数内容, 从记数以至解联立的线性方程组, 实质上都是中国古代数学家的发明创造.结合新课程的算法教学,笔者选取我国古代著名算法进行分析.2. 1. 1 求最大公约数的算法(更相减损术)中国古代数学中,未曾出现素数、 因数分解等概念,但是发明了求两整数的最大公约数的方法# # # 更相减损术: ! 可半者半之,不可半者,副置分母子之数, 以少减多, 更相减损,求其等也.以等数约之. ∀事实上此术中包含了三个步骤:第一步, ! 可半者半之∀, 即进行观察, 若分子、分母都是偶数,可先取其半;第二步, ! 不可半者, 副置分母、 子之数, 以少减多,更相减损,求其等也∀;第三步, ! 以等数约之∀.其中第二步! 以少减多, 更相减损∀是关键,又是典型的机械化程序.在中国古代数学中, 将最大公约数称作! 等∀.由于! 更相减损∀过程终可以在有限步骤内实现, 所以它是一种构造性的方法.若用现代语言翻译即为:第一步,任意给定两个正整数, 判断它们是否都是偶数. 若是,用2 约减,若不是, 执行第二步. 第二步, 以较大的数减去较小的数, 接着把所得的差与较小的数比较, 并以大数减小数.继续这个操作, 直到所得的数相等为止, 则这个数( 等数)或这个数与约简的数的乘积就是所求的最大公约数.下面运用 QBA SIC 语言来编写相应的程序( 见程序1) .25 2010 年 第49 卷 第2 期 数学通报程序 1INPUT! m, n= ∀ ; m, nIF m< n T HEN a= m m= n n= aEND IFk= 0WHILE m MOD 2= 0 AND n MOD2= 0 m= m/ 2 n= n/ 2 k= k+ 1WENDd= m- nWHILE d< > n IF d> n TH EN m= d ELSE m= n n= d END IF d = m- nWENDd= 2 ∃ k * dPRINT dEND程序 2INPUT A, BWHILE A < > B IF A> B T H EN A = A- B ELSE B= B - A END IFWENDPRINT BEND程序 3INPUT ! M, N (M> N )∀ ; M, NDOR= M- N IF R> N TH EN M= R ELSE M= N N= R END IFLOOP UNTIL R= 0PRINT MEND程序 4INPUT ! n= ∀ ; nINPUT! an= ∀; aINPUT! x= ∀ ; xv= ai= n- 1WH ILE i> = 0 PRINT ! i= ∀; i INPUT! ai= ∀ ; a v= v * x+ a i= i- 1WENDPRINT vEND程序 2和 3 是两个简化的参考程序, 是从不同的角度来实现更相减损的过程.! 更相减损术∀提供了一种求两数最大公约数的算法, 这是九章算术 的一个重要成就, 与古希腊欧几里得的几何原本 中用来求最大公约数的! 欧几里得算法∀, 即辗转相除法, 有异曲同工之妙. 欧几里得在几何原本 中针对这个问题引入了许多概念, 给出了冗长的逻辑证明. 尽管如此,他还是暗用了一条未加说明的公理, 即如果 a, b都被c 整除, 则a- mb也能被c 整除.中国古算采用的! 更相减损∀方法,实际上也暗用了一条未加说明的公理, 即若 a- b 可以被c 整除,则 a, b 都能被c 整除. 正如刘徽在九章算术注 中! 其所以相减者, 皆等数之重叠∀. 从形式上看! 更相减损术∀比! 辗转相除法∀更复杂, 循环次数要比辗转相除法多, 但对于计算机来说, 作乘除运算要比作加减运算慢得多, 因此更相减损术在计算机上更为好用.26 数学通报 2010 年 第49 卷 第2 期2. 1. 2 求一元 n 次多项式值的算法(秦九韶算法)秦九韶,南宋著名数学家,其学术思想充分体现在数书九章 这一光辉名著中,该著作不仅继承了九章算术 的传统模式, 对中算的固有特点发扬光大,而且完全符合宋元社会的历史背景, 是中世纪世界数学史上的光辉篇章. 书中记载了! 正负开方术∀、 ! 大衍求一术∀等著名算法.在数书九章 卷五第 17 个问题以! 尖田求积∀为例的算法程序中,可以看出秦九韶对于求一元n 次多项式f ( x ) = anxn+ an- 1 xn- 1+ %+ a1x+ a0 的值所提出的算法.秦九韶算法的特点在于通过反复计算n 个一次多项式,逐步得到原多项式的值. 在欧洲, 英国数学家霍纳( Horner ) 在1819 年才创造了类似的方法, 比秦九韶晚了572年.秦九韶算法把求f ( x ) = anxn+ an- 1 xn- 1+ %+ a1x + a0 的 值 转 化 为 求 递 推 公 式v0= anvk= vk- 1x+ an- k k= 1, 2, %, n中 v n 的值. 通过这种转化, 把运算的次数由至多( 1+ n) n2次乘法运算和n 次加法运算,减少为至多 n 次乘法运算和n 次加法运算,大大提高了运算效率.这种算法的QBASIC 语言程序如程序 4 所示.算法步骤是如下的五步: 第一步, 输入多项式次数 n、 最高次项的系数an 和x 的值;第二步,将 v 的值初始化为a v ,将i 的值初始化为n- 1; 第三步, 输入 i次项的系数ai ;第四步, v= v x+ ai , i= i- 1; 第五步,判断i 是否大于或等于 0, 若是, 则返回第三步,否则输出多项式的值v .2. 2 中国古代的几何学中国古代的几何学从田亩丈量等生产生活中的一些实际问题中产生, 并为生产生活服务. 基于传统实用价值观的影响, 中国古代的几何学并没有发展成为像欧氏几何那样严密的公理化演绎体系,所以中国古代几何学在整个数学史上的地位并不突出,但在许多几何问题的处理上也突出了算法化这一特色. 下面以! 割圆术∀为例作简要分析.中国古代数学家刘徽创立! 割圆术∀来求圆的面积及其相关问题. 刘徽! 瓤而裁之∀,即对与圆周合体的正多边形进行无穷小分割,分成无穷多个以正多边形每边为底、 圆心为顶点的小等腰三角形, 这无穷多个小三角形的面积之和就是圆的面积. 这样通过对直线形的无穷小分割, 然后求其极限状态的和的方式证明了圆的面积公式.刘徽的算法! 割之弥细,所失弥少,割之又割, 以至于不可割, 则与圆合体而无所失矣∀体现出程序化的过程, 可以看出圆内接正多边形逐渐逼近圆的变化趋势,并且刘徽依此开创了求圆周率精确近似值的方法, 将这种极限思想用于近似计算.其中包含有迭代过程和子程序,是一种典型的循环算法,充分体现了程序化的特点.中算家的几何学,并不追求逻辑论证的完美,而是着重于实际计算问题的解决, ! 析理以辞, 解体用图∀, 以建立解决问题的一般方法和一般原则. 但另一方面,这种几何学又是以面积、 体积、 勾股相似等为基本概念,以长方形面积算法、 长方形体积算法、 相似勾股形的性质为出发点的, 整个几何理论建立在! 出入相补原理∀等基本原理之上.例如,由勾股定理自然地引起平方根的计算问题,而求平方根和立方根的方法, 其步骤就是以出入相补原理为几何背景逐步索骥而得.这方面内容的介绍, 不仅可以丰富学生的算法知识,而且可以通过揭示蕴藏其中的数学背景和文化内涵, 激发学生学习算法的兴趣,体会算法在人类发展史中的作用.3 中国古代数学算法的教学价值3. 1 培养正确数学观的良好平台中国传统算法尽管与现代算法在具体形式上差别很大,但是重要的是形式后面的认识论发展线索可以为现代算法教学的体系、 教学层次提供依据.它的具体数学知识载体也是现代算法教学的重要源泉. 各种算法的创立就是创造性劳动的产物,即是创造思维的一种! 凝固∀和! 外化∀. 其次, 通过把一部分问题的求解归结为对于现成算法的! 机械应用∀, 这就为人们积极地去从事新的创造性劳动提供了更大的可能性. 从而算法化也就意味着由一个平台向更高点的跳跃.吴文俊先生的研究使中国传统数学的算法重见天日, 开拓了数学机械化的新领域, 吴先生提出! 数学教育的现代化就是机械化∀.他在研究中这样写道: 数学问题的机械化, 就要求在运算和证明过程中, 每前进一步之后,都有一个确定的必须选27 2010 年 第49 卷 第2 期 数学通报择的下一步, 这样沿着一条有规律的, 刻板的道路,一直达到结论.证明机械化的实质在于, 把通常数学证明中所固有的质的困难,转化为计算的量的复杂性.计算的量的复杂性在过去是人力不可能解决的,而计算机的出现解决了这种复杂性.吴先生的理论和实践已经表明,证明和计算是数学的两个方面, 且又是统一的,这在数学教育中具有重要意义.我们应当引导学生了解古人对问题思考的角度,学会站在巨人的肩膀上,比如按照中国古代开方术的思路就可以编造程序在现代计算机上实现开方.培养学生在学习数学知识的同时更多地关心所学知识的社会意义和历史意义,力图在面向未来的同时,通过同传统上的哲学、 历史和社会学的思想结合起来, 形成正确的数学观.算法教学就为此搭建了一个良好的平台, 并且承载丰富的历史底蕴.3. 2 渗透爱国主义教育的最佳契机与西方相比, 中算理论具有高度概括与精练的特征, 中算家经常将其依据的算理蕴涵于演算的步骤之中, 起到! 不言而喻, 不证自明∀的作用,可以认为中国传统数学乃是为建立那些在实际中有直接应用的数学方法而构造的最为简单, 精巧的理论建筑物. 因此, 中算理论可以说是一种! 纲目结构∀:目是组成理论之网的眼孔;纲是联结细目的总绳.以术为目, 以率为纲,即是依算法划分理论单元,而用基本的数量关系把它们连结成一个整体. 纲举目张,只有抓住贯串其中的基本理论与原理, 才能看清算法的来龙去脉.下面是吴文俊先生总结的! 关于算术代数部分发明创造的一张中外对照表∀.从算法教学管窥中国古代数学史中国 外国位值制十进位记 最迟在九章算术 成书时已十分成熟 印度最早在 6 世纪末才出现分数运算 周髀算经 中已有, 在九章算术 成书时已成熟 印度最早在 7 世纪才出现十进位小数 刘徽注中引入, 宋秦九韶 1247年时已通行 西欧 16 世纪时始有之, 印度无开平方、 立方 周髀算经 中已有开平方, 九章算术 中开平、 立方已成熟西方在 4 世纪末始有开平方, 但还无开立方, 印度最早在 7 世纪算术应用 九章算术 中有各种类型的应用问题 印度 7 世纪后的数学书中有某些与中国类似的问题与方法正负数 九章算术 中已成熟 印度最早见于 7 世纪,西欧至 16 世纪始有之联立一次方程组 九章算术 中已成熟 印度 7 世纪后开始有一些特殊类型的方程组, 西方迟至 16 世纪始有之二次方程 九章算术 中已隐含了求数值解法,三国时有一般解求法 印度在 7 世纪后,阿拉伯在 9世纪有一般解求法三次方程 唐初( 公元 7 世纪初) 有列方程法, 求数值解已成熟西欧至 16 世纪有一般解求法, 阿拉伯 10 世纪有几何解高次方程 宋时( 12 # 13 世纪)已有数值解法 西欧至 19 世纪初始有同样方法联立高次方程组与消元法 元时( 14 世纪初) 已有之 西欧甚迟,估计在 19 世纪28 数学通报 2010 年 第49 卷 第2 期3. 3 品位数学美学思想的美妙境界中国古代数学不但具有实用性特征, 还蕴涵着丰富的美学思想. 比如九章算术 中列方程的方式,相当于列出其增广矩阵,其消元过程相当于矩阵变换,而矩阵是数学美学方法中对称最典型的表现形式之一; 九章算术 中用几何方法巧妙地解决了很多代数问题, 这是数形结合的统一: 把数学问题改编成歌诀,以便于掌握和传授,这是文学艺术与数学的统一. 总之, 在算法教学中, 应努力把握和利用自己文化传统中的积极因素进行教学,这对数学教育的发展具有重要的意义.参考文献1 中学数学课程教材研究开发中心. 普通高中课程标准实验教材书(数学) [ M] . 北京: 人民教育出版社, 20072 中华人民共和国教育部. 普通高中数学课程标准(实验) [ M] .北京: 人民教育出版社, 20033 李文林. 数学史概论(第二版) [ M ] . 北京: 高等教育出版社, 20024 王鸿钧, 孙宏安. 中国古代数学思想方法[ M] . 南京: 江苏教育出版社, 19885 张维忠. 数学, 文化与数学课程[ M] . 上海: 上海教育出版社, 19996 吴文俊. 吴文俊论数学机械化[ M ] . 济南: 山东教育出版社, 19957 代钦. 儒家思想与中国传统数学[ M] . 北京: 商务印书馆, 20038 费泰生. 算法及其特征[ J] . 数学通讯, 2004, 79 张奠宙. 算法[ J] . 科学, 2003, 55( 2)10 李建华. 算法及其教育价值[ J ] . 数学教育学报, 2004, 311 李亚玲. 算法及其学习的意义[ J ] . 数学通报, 2004, 2(上接第23 页) 实验教师对课改实验进行探索、 总结、 反思、 调整, 推广比较成熟的经验,同时纠正实验过程中的偏颇与极端行为,教学过程逐步进入新的稳定阶段.教学过程逐步过渡到以问题为主线、 以活动为主线的! 无环节∀模式.( 2)受不同的教学理念影响, 教师角色、 学生角色、 教学目标、 教学过程关注点等方面, 在教学过程中有很大差异.教师角色 学生角色 教学目标 教学过程关注领导者(权威)接 受 者(被动)让 学 生 掌握 数 学 知识技能知识 引入, 讲 解本质, 巩固练习主导者(决定)观 察 者(协助)让 学 生 观摩 数 学 产生过程展示 过程, 注 重建构, 强化训练引导者(组织)参 与 者(主动)让 学 生 参与 探 究 数学 生 成 过程问题 情境, 提 出问题, 学生活动( 3) 2004 年高中数学课程改革后, 课堂教学发生一定的变化,广泛地进行! 创设情境∀! 提出问题∀!引导学生探究探索∀, 出现了以! 问题主线∀、! 活动主线∀为主的课堂, 出现了! 问题情境学生活动建立数学运用数学同顾反思∀的整体课堂构思.这些改变对于揭示数学的内在本质, 发展学生的思维能力起到积极的作用.( 4) 由于受多种因素制约(特别是高考) ,与初中相比, 本次课改后高中数学课堂教学变化幅度不大,近半数的课堂教学模式仍然以五环节为主.对于课改倡导的教学理念, 只是渗透在传统的教学模式中,目前高中数学课堂教学改革的力度、 深度与课改的预期目标还有一定的距离.我们看到2008 年的赛课教案的创新、 探索力度, 远没有1990 年的名师授课录 大, 那时还没有明确提出课改理念,但他们却进行积极的探索, 关注学生主体. 而今天,课改的理念已经系统培训 5 年, 许多教师仍停留在形式层面,未能变成自觉的行为.参考文献1 李善良. 我国数学教学设计的探索与评析# # # 兼及十年初中数学教师说课评比活动[ J ] . 中国数学教育(初中版) , 2007, 92 编委会. 名师授课录(中学数学高中版) [ M] , 上海教育出版社, 19913 2000 年全国首届高中青年数学教师优秀课观摩与评比的教案(会议资料)4 2008 年全国第四届高中青年数学教师优秀课观摩与评比的教案(会议资料)5 李善良. 关于数学教学中问题的设计[ J] . 高中数学教与学,2008, 129 2010 年 第49 卷 第2 期 数学通报
如何写好数学教育论文华南师范大学数学系 何小亚一、数学教育论文的基本结构标题(论文中心内容的概括,要求确切、恰当、鲜明、简短、精炼,一般不超过20字)作者名(单位名、省、市、邮政编码)摘要:[ 摘要的内容应全部源自论文本身,是论文内容的高度“浓缩”,使读者能迅速了解论文的主要内容。它要求准确、简明扼要(一般不超过300字)、独立完整、客观陈述(不能以第三者的口气进行介绍、评论,如“文章认为……”、“本文通过……”、“本文论述了……”、“本文探讨了……”、“本文首次提出了……”这些表述是不符合要求的)]关键词:(关键词是从论文中选取出来,用以表示全文主题内容信息的单词或术语,约3—8个)引言(开头语)1. 选题的原因和重要性。2. 对本课题已有研究情况的述评,如研究进展、对现有结论的评价、尚未解决的问题等。3. 本课题研究的目的、方法、计划。4. 本课题研究的意义和价值。几种常见的开头方法:1.内容范围开头法,即说明本文要论述的内容范围;2.问题开头法,即以数学问题或研究对象所存在的问题的方式开头;3.设问开头法,即以设问的形式把论文要论述的中心内容表达出来;4.目的开头法,即直接把论文要达到的目的告诉读者;5.背景开头法,即阐述所研究课题的历史背景;6.结论开头法,即直接阐述论文的的主要结论。正文1 …………………………2 …………………结论与讨论(结束语)结论部分起着总结全文、深化主题、揭示规律的作用,其内容大致为概述自己研究了什么问题,取得了什么结论,需要进一步研究的问题。下列情况可以省略结论部分:1. 前言部分已对结论进行了概括;2. 结论已不言自明;3. 验证性的论文;4. 商榷、反驳、补充性的论文。附录附录是指因内容多,篇幅长而不便写入正文,但又必须向读者交代清楚的一些重要材料。因为正文中有些内容意犹未尽,列入正文中撰写又会冲淡主题,为此,在论文的最后部分以附录的方式进行弥补。附录的内容主要有座谈会提纲、问卷调查表格、测试问题、各类图表等。参考文献参考文献是指作者在撰写论文的过程中所引用的图书资料,包括参阅或直接引用的材料、数据、论点、词句,而必须在论文中注明出处的内容。它包括各种著作、期刊、学术报告、学位论文、科技报告、专利、技术标准等。一般地说,在论文中引用前人的观点、数据、材料时,应按先后顺序标明数码,依次列出所引用内容的出处。引用文献为期刊,可仿下面的例子书写:[1] 何小亚. 数学应用题认知障碍的分析[J].上海教育科研,2001,6:41-43.[5] 何小亚. 建构良好的数学认知结构的教学策略[J].数学教育学报. 2002,11(1):25.引用文献为专著、论文集、学位论文、学术报告等,可仿下面的例子书写:[2] 赵振威,黄熙宗,范叙保,等. 中学数学解题研究[M]. 江苏:江苏教育出版社,1998. 96-104.引用文献为报纸,可仿下例书写:[8] 谢希德. 创造学习的新思路[N]. 人民日报,1998—12—25(10)上述指的是一般小论文的格式。对于毕业论文,则要按照下面的格式。一、问题的提出(背景、问题、你要研究什么问题……)二、术语界定(术语界定就是去解释规定你论文中要用到的关键术语,如“新课标”是什么意思?、“数学建模”指的是什么?、“渗透”是什么意思……)三、研究的现状(综述同行(相关文献)的研究情况)(谁/什么文献/研究什么/什么结论/简单的评价。要以脚注的形式标明出处。文献综述最好按类别进行.。四、研究的意义(价值)及理论基础(你的理论主要是数学课程标准理论)五、研究方法(你的方法属文献研究、比较研究、定性研究)六、研究结果就是以下你的正文中属于你自己研究的结果。自己的东西有多少就写多少,不一定要面面俱到。别人的结果要放在研究现状里。否则读者很难区分哪一部分是别人的,哪一部分是你的。七、研究结论(根据“五、研究结果”得出的结论)八、研究展望(研究的不足/存在的问题/进一步值得研究的问题)二、数学教育论文的选题1.学习研究数学教育文献数学教育类期刊Educational Studies in Mathematics(荷兰);Journal for Research in Mathematics Education(美);Mathematics Teaching(英);Mathematics Teacher(美);《课程. 教材. 教法》(人民教育出版社)《数学教育学报》(天津师范大学等)《数学通报》(中国数学会,北京师范大学);《数学教学》(华东师范大学);《中学数学》(湖北大学);《中学数学教学参考》(陕西师范大学);《中学数学研究》(华南师范大学)。2.把握数学教育研究的新动向及时了解数学教育研究的新动向、新成果,积极参与教学改革,勇于实践,教学与科研相结合。3.研究课程标准和新教材九年义务教育阶段数学课程标准,高中数学课程标准,各种版本的新教材4.研究学生学习数学的过程和教学方法5.研究初等数学问题对初等数学各个分支中的某些问题或某种方法进行专门的研究,比如某个定理的推广和改进,某种解题方法的提出与应用。三、注意事项1.结合自己的兴趣特长选择研究课题2.注意文献资料的取舍围绕课题选择文献资料,选择的材料应具有典型性(代表性)、实践性、理论性和新颖性3. 构思与布局在总体构思论文的框架结构时,要注意从整体上思考如何提出问题、分析问题和解决问题,将论文分成几个部分,每一部分又细分为几个小的部分,每一小部分有哪些要点。4. 修改和定稿初稿完成后,应仔细推敲,反复修改,要敢于否定自己,切忌马虎走过场。5. 注意创新论文应注意创新,最忌讳因循守旧,人家写什么,自己也写什么,跟在别人后面人云亦云。我们在撰写数学教育论文时,无论是题目、内容、论点、例证,还是解决问题的思路和方法都应该锐意创新,因为有无创新是一篇论文质量高底的重要标志。6.不容易被刊用的稿件的特点(1) 论述的经验、方法是众所周知的;(2) 所列举的数据有为自己评功摆好的嫌疑;(3) 选用的例证陈旧;(4) 仅仅是例证的堆砌,缺少深刻的理论分析;(5) 概念不清,逻辑推理出错;(6) 结论的推导冗长而应用面狭窄;(7) 课题过大,设计面过宽,讨论问题面面俱到,但不深入;(8) 文章过长(超过5000字)。附件四:研究课题举例一、一般性的研究课题1. 中学数学课程标准的分析研究2. 关于高考数学命题及答卷的研究3. 数学开放题研究4. 数学应用题研究5. 优秀数学教师的教育思想及教学艺术评析6. 数学教学改革实验研究7. 数学差生的成因与教学对策8. 学生数学能力评价研究9. 数学教育中的素质教育内涵10. 中学数学教学与学生创新意识培养11. 中学数学教学与学生应用意识培养12. 数学课程评价的理论与实践13. 数学语言教学研究14. 数学思想方法的教学研究15. 中学数学作业处理16. 运用数学方法论指导数学教学17. 中学生数学阅读能力的调查研究18. 中学生数学语言能力的调查研究19. 数学学习方式的调查研究20. 数学交流能力的调查研究二、 高中数学新课程教学方面的研究课题(一)在新课程理念下对原有内容的教学研究1. 函数教学研究2. 向量教学研究3. 立体几何教学研究4. 解析几何教学研究5. 导数及其应用教学研究6. 概率与统计的教学研究7. 不等式教学研究8. 三角恒等变换教学研究(二)对新增内容的教学研究9. 算法教学研究10. 统计案例教学研究11. 框图、推理与证明教学研究12. 选修系列3教学研究13. 选修系列4教学研究(三)双基与能力教学研究14. 新课程理念下高中数学双基教学设计研究15. 关于培养学生抽象、概括能力的研究16. 关于合情推理与演绎推理在培养学生思维能力中的作用的研究17. 数学新课程实施中学生自主学习的研究18. 数学教学中培养学生自我监控能力的研究19. 关于《标准》中课程内容与要求的科学性、可行性的研究20. 数学文化对于促进学生数学学习的研究21. 数学教学中渗透数学探究、研究性学习的研究三、高中数学新课程的评价课题1. 对学生数学学习过程评价的研究2. 体现新课程理念的模块终结性评价工具与方法的开发3. 对选修系列3、选修系列4读书报告的评价4. 对数学探究、数学建模的评价5. 高中新数学课程课堂教学评价6. 高中数学教师专业化发展评价7. 数学新课程理念下的高考命题研究8. 数学教学中情感、态度、价值观的评价9. 关于过程性评价与终结性评价有机结合的研究四、高中数学新课程的信息技术研究课题1. 信息技术的三重连环表示法(数字、图形与符号)对于数学教学的影响与作用2. 网络环境对于数学新课程实施的促进作用(如运用网络资源,展现数学文化)3. 信息技术与研究性学习的融合4. 运用信息技术手段,改变学生学习方式(结合具体内容研究)5. 信息技术对评价的形式与内容带来的影响6. 以信息技术为主要手段的数学课程和教学资源库的建立7. 信息技术对于学生数学能力(如图形直观能力、逻辑思维能力或运算能力等)的影响与促进8. 运用信息技术手段,展示数学知识的发生和发展过程的案例研究9. 信息技术与数学课程内容整合的案例开发五、高中数学新课程的课程资源研究课题1. 算法的背景与实例的收集与积累2. 概率与统计的背景与实例的收集与积累3. 导数及其应用的背景与实例的收集与积累4. 关于高中数学选修系列3课程资源的开发与积累5. 关于高中数学选修系列4课程资源的开发与积累6. 现行高中数学新教材的比较研究7. 数学新课程资源的拓广与应用8. 网上数学资源的拓广与利用9. 数学教学软件的研制与开发10. 数学教学资源的传播与信息共享六、高中数学新课程的研究性学习(数学建模、数学探究)1. 如何指导学生选择数学探究、数学建模的课题2. 数学探究、数学建模活动与课堂教学的关系研究3. 研究性学习对培养学生能力的作用中学数学教材、教学研究的问题1.“好”的情境的标准是什么?如何开发?若干优秀情境交流。2.如何在一些重要的数学概念(如,函数)中,突显“数学化”过程。2.一些重要的数学思想在中学数学中的渗透(如随机的思想、公理化的思想)。3.统计与概率内容的系统设计及案例交流。4.课题学习的系统设计及案例交流。5.整理与复习的系统设计及案例交流。6.几何内容的系统设计及案例交流。7.发展学生推理能力的系统设计及案例交流。8.小学、初中、高中的衔接,知识之间的联系(哪些重要的联系?如何体现?)。9.信息技术对课程内容选择、呈现以及教师专业发展的影响。10.如何体现数学的文化价值,不只局限于数学史。11.教材如何体现教学内容的弹性(阅读材料、选学内容、开放问题、提供参考书籍)12.教材怎样才能更好地体现数学的特点及学生的认知特点。13.建立数学模型与数学的双基教学。14.如何处理教材“留白”和学生自学(阅读)之间的关系。15.教材“留白”与教师发展空间之间的关系。16.对评价的思考与实践。附二:教学设计模板课题名称:×××××××教学年级:×年级设计者:(姓名、单位、邮编、联系电话(手机或小灵通!)、E-mail等)一、教学内容分析1.教学主要内容2.教材编写特点本节课内容在单元中的地位,本节课教材编写的意图及特点等。3.教材内容的数学核心思想4.我的思考下面的学习目标、活动设计、组织与实施是如何落实对教学内容分析的理解,特别是核心数学思想的落实。说明:教学内容分析应该建立在教师良好的数学素养之上。可以在教学组内或学区中心集体研讨,或专家的指导下完成。需要注意的是,对教学内容的分析应体现在学习目标和教学过程的设计上。二、学生分析1.学生已有知识基础(包括知识技能,也包括方法)2.学生已有生活经验和学习该内容的经验3.学生学习该内容可能的困难4.学生学习的兴趣、学习方式和学法分析5.我的思考:下面的学习目标、活动设计、组织与实施是如何落实对学生分析的理解。说明:学生分析应该通过对学生的实际调研作为科学依据,不能仅凭经验判断。学生分析是个性化的工作,不能由他人的结果简单代替自己的学生分析。已有知识基础的调研可以通过设计几个指向明确的小问题实现,对这方面的数据统计及分析是更为重要的,这种分析是教师设计和修正“学习目标”的重要依据。学生经验、学生学习困难、学生学习兴趣等的调研可以通过访谈实现,可以是抽样,也可以是有针对性的,如对于学困生做特别的访谈,可能会发现他们身上所具有的学习要素。调研中可以将学生测验、访谈、小组观察等结合起来。三、学习目标(以学生为主语)1. 知识与技能2. 过程与方法(数学思考、解决问题)3. 情感态度价值观说明:1.教学内容分析和学生分析是学习目标制定的依据和前提。因此,如果对教学内容分析的要求越透彻,对学生分析的要求越科学和规范,学习目标的设计就越不是一件简单而迅速的工作。2.学习目标是为学生的“学”所设计,教师的“教”是为学生的学习目标的达成服务的。学习目标是个性化的,又是尊重数学学科发展需要和学生未来学习需要的。3.学习目标的制定应从以上几个方面进行思考,但具体形式不一定逐条对应。4.学习目标应该在下面的教学活动中得到实在的落实。特别是教学活动中设计意图应该阐释,活动及其组织与实施是如何为达成目标服务的。四、教学活动教学活动就是为学习目标的实现所设计的活动。包括1.活动内容2.活动的组织与实施说明:指教学活动开展的具体形式,包括学生学习方式—独立学习,还是合作学习等;教师活动的开展—提问或提出任务,组织合作学习,组织交流,讲授等;教学资源的准备等,如学具、教具、课件等。3.活动的设计意图说明:为教学活动和活动的组织实施进行辩护,辩护的出发点是分析它们是否促成了学生学习目标的达成。不是简单地主观臆断是为目标服务,应该有一定的理由—数学的、教学的。更不应该写成一些没有针对性,放之四海而皆准的“普遍真理”。4. 活动的时间分配预设说明:主要指对教学活动的时间分配预设,以便于自己检测教学设计上合理与否。可以参考下面的表格形式,也可以用文档的形式。活动内容 活动的组织与实施(含教师活动和学生活动) 设计意图 时间分配五、教学效果评价目的是检测学习目标是否实现,为进行教学反思和改进教学提供依据。可以采取测验、访谈、课堂观察等多种方式评价教学效果。教学设计中应包括教学效果评价的方案。例如,对于知识技能目标达成度的评价,可以设计当堂课或课后能够做的1-2个小问题。以下几点供教师思考:(1) 情境的作用是什么?应该为学习目标服务,不是仅仅追求“热闹”。(2) 如何组织有效的教学活动,如小组活动的组织、信息技术的使用、练习的设计等,使得它们更为有效?(3) 学习目标是教学设计的核心,设计了就要努力执行和实现。所有的教学活动和教学设计都应该为促成“目标”的实现服务。(4) 教学是需要设计的,最后达到寓教于“无形”之中。(5) 设计应该考虑单元或更大的范围。
算了,见下:不一定是论文,自己整理如何学好数学 一、 学习数学的原则 数学是门系统性强,前后内容联系十分紧密的学科。就教材而言,前面的内容往往是后面学习必备的基础,前面没有学好,肯定影响后面知识的学习。因此,学习数学必须遵循从基础学起,循序渐进,逐步扩展的原则。 二、 学习数学的方法 学习数学必须多想多练,手脑并用。常见的方法有 1、 及时归纳整理,使知识网络化 数学内容丰富,每学习一个阶段都要及时对所学知识和方法进行归纳整理,弄清知识的主干及与相关知识的联系,使其形成清晰的网络,这样以便理解记忆运用。 2、 过手推演法 数学自始至终充满着推理和演算,学习数学必须注重推理,“眼过千遍,不如手过一遍”,对于书本上的推理演算,教师推演过了,自己都应动手推演一遍。这样有利将知识消化吸收,同时还应想一想,从现有的推演过程和结果,能否推演出什么新的结论,能否采用其它的推演方法。 3、 图表法 图表具有形象直观的优点,能帮助思维和记忆。学习数学要尽可能的利用图表。解题时,与图有关或有可能利用图形的都要画出图形或图象,以便从中得到启发,归纳整理知识时,尽量用表格形式把知识系统化,以便理解记忆运用。 4、 对比法 为了避免混淆和错误,常采用对比法学习,把相关知识进行对比。正逆对比,正反对比,正误对比,扩展对比,弄清知识之间的联系与区别,有助于正确运用。 三、 学习数学要处理好的关系 1、 难与易的关系 对易学的内容,不要轻视,易做的题,不要马虎。对较难的问题要分析,不要急于求成,更不要轻易放弃,要有滴水穿石,锲而不舍的精神。 2、 结论与过程的关系 学习数学,不能重结论,轻过程。记数学结论是必要的,但对于推出这些结论的过程尤其不能忽视。因为许多推导过程渗透和隐含着常用的数学思想方法,领会和把握研究数学问题的思想方法,对于运用数学工具分析和解决实际问题是很有意义的。例如:数学中的逻辑思维方法(分类与类比、归纳与演绎、分析与综合、证明与反驳);数学中的非逻辑思维方法(想象与联想、直觉与灵感)。数学中转化的基本形式(特殊与一般,整体与局部,具体与抽象,数与形,高与低,正与反,已知与未知,无限与有限)。 3、 质与量的关系 数学知识转化为能力,必须经过系统的严格训练。学习数学,练习少了不行。数学练习既要讲求量,更要讲求质。讲求质,也就是做题时不仅要做到解答准确、规范,过程要尽可能的简洁合理,还要养成检验的习惯。另外,对有代表性的问题,做完以后要加以回顾和小结,从中找出解答这一类问题的规律,做一些变通性、发展性的思考,这样更能提高自己的数学能力。 四、 学习数学要注意的问题 1、 数学发展的几个直接动因 数学问题,数学观念,数学符号,数学美学标准是数学发展的直接动因。现在,计算机给数学带来新的挑战。 2、 数学方法的现代发展趋势 数学抽象化方法呈现新的特点,综合性方法日显威力,反常规方法将独领风骚,渗透性方法使数学四处结缘;多重对立数学理论独立发展并存,计算机对数学的推动作用不可估量关于初中的,见下:如何学好初中数学 《学数学新课程标准》对初中数学中的基础知识作这样的描述:“初中数学中的基础知识包括初中代数、几何中的概念、法则、性质、公式、公理、定理等,以及由其内容所反映出来的数学思想和方法。” 数学的定义、法则、性质、公式、公理、定理等一定要记熟,要能背诵,朗朗上口。我们常说要在理解的基础上去记忆。但有些基础知识,如定义,是没有什么道理好讲的。如一元一次方程的定义:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是1,未知数的系数不能为0的方程叫做一元一次方程。在这个定义中,为什么只含有一个未知数而不是两个、三个,为什么未知数的最高次数是1而不是2或者3,为什么未知数的系数不能为0等,这些问题是没有什么价值的,或者说,定义只不过是对某种事物或现象的一种规定的或固有的含义。而有些基础知识,如法则、公式、定理等,不但要知其然,还要知其所以然。如平行线的性质:两直线平行,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补等,不但要记住,还要能够运用所学知识说明平行的两直线为什么有这样的性质。这就是我们说的在理解的基础上去记忆。在学习过程中,难免有一些暂时不理解的基础知识,在这种情况下,即使死记硬背也要记住,记住后,在后绪的学习过程中再去逐步理解。另外,一些重要的数学方法,数学思想也是需要记住的。只有这样,你在解数学题的过程中才能得心应手,从而体验到数学的美学价值,培养起学好数学的信心。 三、讲“方法”联系“思想”,以“思想”指导“方法”,两者相得益彰。 所谓数学思想,就是对数学知识和方法的本质认识,是对数学规律的理性认识,是属于数学观念一类的东西,比较抽象。所谓数学方法,就是解决数学问题的根本程序,是数学思想的具体反映,它是实施数学思想的手段。数学思想是数学的灵魂,数学方法是数学的行为。运用数学方法解决问题的过程就是感性认识不断积累的过程,当这种量的积累达到一定程序时就产生了质的飞跃,从而上升为数学思想。若把数学知识看作一幅构思巧妙的蓝图而建筑起来的一座宏伟大厦,那么数学方法相当于建筑施工的手段,而这张蓝图就相当于数学思想。 在初中数学的学习中,要求了解的数学思想有:方程函数的思想、数形结合的思想、转化的思想、分类讨论的思想、隐含条件的思想、整体代换的思想、类比的思想等。要求“了解”的方法有:分类法、类比法、反证法;要求“理解”或“会运用”的方法有:待定系数法、消元法、降次法、配方法、换元法、图像法、特值法等。其实思想和方法是不能截然分开的,初中数学中用到的各种方法都体现着一定的思想,而数学思想又是对方法的理性认识。因此,通过对数学方法的理解和应用以达到对数学思想的了解,是使思想与方法得到交融的有效方法。 在数学学习的过程中,一定要全面渗透数学思想与方法,学习了一个知识点或做了一道题,要认真思考一下,用到了哪些数学思想与方法。数学思想与方法虽然说法各异,但毕竟是有限的,正确运用数学思想与方法学习数学或解题,有利于对知识进行比较归类,只有这样,才能把所学知识学得系统,学得灵活,才能把所学的知识真正纳入到你的知识结构中去,变成自己的财富。 另外,由于数学思想的抽象性,数学方法虽然比较具体,但方法本身就是科学,是一种更为重要的知识,还是有一定难度的,所以,在刚接触时,难免理不出头绪,这是一种正常现象,不用产生惧怕心理。特别是数学思想,是一个逐渐渗透的过程,要在循序渐进的学习过程中结合具体的数学知识或题目去理解。 如在学习有理数、三角形、四边形、圆周角和弦切角定理的证明、一元二次方程求根公式的推导等知识时,会涉及到分类讨论的思想。分类讨论思想的原则是:标准统一、不重不漏。它的优点是具有明显的逻辑性特点,能很好地训练一个人思维的条理性和概括性。 方程的思想实现了由小学的算术法向初中代数法的转化,这是数学思想的一个实质性飞跃。方程的思想是指对于数学问题中的未知量和已知量之间的关系,用构建方程的方法去解决。我们会发现,许多问题只要借助列方程的方法去解决,往往使得问题迎刃而解。 数形结合的思想有利于把抽象的知识形象化。在初中数学的学习中,“数”与“形”是密不可分的,如借助数轴能很好地理解有理数的有关概念和运算,许多列方程解应用题的题目通过题意画出图形能容易地找出各量之间的相等关系,函数问题等就更离不开图象了。往往借助图象能使问题明朗化,容易找到问题的关键所在,从而解决问题。 转化的思想具体表现为从未知到已知的转化、一般到特殊的转化等。 这些数学思想与方法,也会贯穿在老师教学的过程中,在课堂上要注意专心听讲, 向 老师学习,向课堂学习。布鲁纳指出:掌握数学思想方法可以使数学更容易理解和记忆。充分说明了数学思想与方法的重要性。 四、形成良好的思维品质是理解数学问题的基础。 数学,作为培养人的思维能力的一门学科,以其理性的思考而引人入胜。它不像游山观景,以其迷人的景色让人赏心悦目,流连忘返。数学学习,是通过思考与反思去研究事物的空间形式和数量关系,让事物的空间形式与数量关系呈现出来。只有形成良好的思维品质,以良好的思维品质这把利刃拔开事物的表象,才能“看”到事物的本质。 那么什么是良好的思维品质呢?我们以生活中“串门”这种现象为例来说明。许多人都有这样的生活体验,让别人带着去某人家串门,去了一次,两次,也可能是多次。有一天你不得不自己去某人家串门。当你走到某人家附近时,面对林立的整齐划一的建筑群,你茫然失措了,不知道某人家到底在哪儿。 在学习过程中,我们就经常出现这样的现象。在课堂上,老师讲得头头是道,同学们听得只点头,感觉明白至极。而一让同学们自己做题,又不知从何入手了。主要原因就在于同学们没有对所学的知识进行深入的思考,去理解所学知识的本质。就像串门,每次去某人家的时候,我们就应该对某人家周围的地理环境,特别是有什么特殊的标志进行记忆一样。要理解我们所学的知识有什么特点,有哪些内容是需要记住的,特别是这一节知识涉及到哪些数学思想和方法是需要及时掌握的。该记忆的内容要注意用心去记,只有记住必要的知识,思维才有依据。另外,要注意作好笔记。培根在《论求知》中说:“作笔记能使知识精确。如果一个人不愿做笔记,他的记忆力就必须强而可靠”。要注意把老师讲的重点,特 别是 老师总结的一些经验性、规律性的知识记下来,便于课后及时复习。课后复习,要思考有哪些问题已经搞会了,有哪些问题还没有搞会,并及时做好查漏补缺的工作。 以上从四个方面谈了如何学好初中数学的问题。要学好初中数学,除了要做到上边所谈外,勤奋刻苦的学习精神,认真仔细的学习态度,培养良好的学习习惯也是学好数学的关键。在课堂上,不仅是学习新知识,还要潜移默化地学 习 老师解决问题的思维方式,面对一个问题,最后是提前思考,找出自己的思维方式,然后把自己的思维 方式与 老师的思维方式作比较,取长补短,进而形成自己的思维方式。由“要我学”转变为“我要学”,培养学习的主动性,克服被动学习的局面。真正掌握数学学习的要领。检验数学学得好不好的标准就是会不会解题。听懂并记忆有关的数学基础知识,掌握学习数学的思想与方法,只是学好数学的前提,能独立解题、解对题才是学好数学的标志。 关于高中的,见下: 怎样学好高中数学新大纲_数学论文一、《新大纲》的特点1.精选内容在保证打好基础的前提下,对传统的初等数学进一步精简其次要的,用处不大的内容,如删减了指数方程,对数方程,部分三角函数的恒等变形,三角方程,极坐标,幂函数,反三角函数,参数方程,立体几何中的面积与体积计算等。同时降低了某些内容的要求,如可以删删减部分定理的繁难证明和偏怪的习题。2.更新部分知识、讲法和教学手段这次《新大纲》增加部分新知识,如向量、概率、统计和微积分初步等。这些知识都是进一步学习的基础,而且也是有着广泛应用的数学知识。更新传统内容的讲法和部分数学语言,应更广泛地使用集合语言,逻辑联结词以及使用向量工具处理某些传统内容等。如引进向量后可以改变使用综合法处理立体几何的传统讲法。更新教学手段也是这次《新大纲》重视的问题,高中数学应该使用计算机等现代化教学手段。3.增加灵活性重视教学应用根据学生毕业后不同去向和学习能力的差异。《新大纲》实行三种不同的要求,高一高二的教学内容和教学要求相同,作为共同的基础,高三分三种不同的水平,即文科、实科、理科三种水平,打好分流的基础。《新大纲》增加所学数学知识的应用。如增加有着非常广泛应用的概率统计等,并在有关内容学习后,安排实习作业,促进学生参与数学活动,在任意选修课中有数学应用专题选讲,增加应用数学的意识和能力。二、学好《新大纲》要处理好几个关系1.“基幢与“应用”的关系“打好基幢是我国数学教育的优势,而我们不能为了“打好基幢,而忽视应用,把基础与应用分割开来。“打好基幢是为了应用,但也不能为了应用而应用去忽视基础(回到“文革”时期)。我们要牢记过去的教训,将数学与实际问题联系起来,用数学解决实际问题,建立一个实际问题的数学模型,培养学生用数学的意识。在学习和实施《新大纲》中还要对“打好基幢要深刻理解和认识。怎样才算“打好基幢,在我们过去优势的基础上还需要完善。在基础知识方面要掌握一些基本的数学思想方法;在基本技能方面要会绘制图表和用计算机处理数据;在基本能力方面还要具有用数学解决实际问题的能力和一定的创造性思维能力。在学习和实施《新大纲》中要对数学应用给予高度重视。通过近几年来高考数学应用题得分情况来看学生应用数学能力还比较薄弱,这就需要大家转变观念树立应用数学的意识,特别是日常生活中的数学应用的例子。比如“指数与利息的计算”、“数据变化与函数图象”、“有奖销售与简易概率”等。2.统一性与多样性的关系培养和发展独立获取知识的能力,应当在统一教学目的的基础上,允许在教学的具体要求上有不同程度的差别,即在统一目的下的因材施教。在学习和实施《新大纲》中要充分理解统一性和多样性的关系。也就是不仅要重视必修课而且要重视选修课以及活动课。否则,我们就回到老路,体现不出多样性。3.继承与发展的关系在继承的基础上求得发展。在学习和实施《新大纲》中要继承我们传统的优势,但还要适应时代发展的需要,更新自己的教育、教学观念。不要把数学教育现代化理解为单纯的增加现代数学的内容,这样会造成学生学习负担过重的形式主义,应当理解为为四化的需要打好基础。
黄金分割 对于“黄金分割”大家应该都不陌生吧!由于公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,因此现代数学家们推断当时毕达哥拉斯学派已经触及甚至掌握了黄金分割。 公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了这一问题,并建立起比例理论。 公元前300年前后欧几里得撰写《几何原本》时吸收了欧多克索斯的研究成果,进一步系统论述了黄金分割,成为最早的有关黄金分割的论著。 中世纪后,黄金分割被披上神秘的外衣,意大利数家帕乔利称中末比为神圣比例,并专门为此著书立说。德国天文学家开普勒称黄金分割为神圣分割。 到19世纪黄金分割这一名称才逐渐通行。黄金分割数有许多有趣的性质,人类对它的实际应用也很广泛。最著名的例子是优选学中的黄金分割法或法,是由美国数学家基弗于1953年首先提出的,70年代在中国推广。也许,在科学艺术上的表现我们已了解了很多,但是,你有没有听说过,还与炮火连天、硝烟弥漫、血肉横飞的惨烈、残酷的战场也有着不解之缘,在军事上也显示出它巨大而神秘的力量?一代枭雄的的拿破仑大帝可能怎么也不会想到,他的命运会与紧紧地联系在一起。1812年6月,正是莫斯科一年中气候最为凉爽宜人的夏季,在未能消灭俄军有生力量的博罗金诺战役后,拿破仑于此时率领着他的大军进入了莫斯科。这时的他可是踌躇满志、不可一世。他并未意识到,天才和运气此时也正从他身上一点点地消失,他一生事业的顶峰和转折点正在同时到来。后来,法军便在大雪纷扬、寒风呼啸中灰溜溜地撤离了莫斯科。三个月的胜利进军加上两个月的盛极而衰,从时间轴上看,法兰西皇帝透过熊熊烈焰俯瞰莫斯科城时,脚下正好就踩着黄金分割线。古希腊帕提侬神庙是举世闻名的完美建筑,它的高和宽的比是。建筑师们发现,按这样的比例来设计殿堂,殿堂更加雄伟、美丽;去设计别墅,别墅将更加舒适、漂亮.连一扇门窗若设计为黄金矩形都会显得更加协调和令人赏心悦目.有趣的是,这个数字在自然界和人们生活中到处可见:人们的肚脐是人体总长的黄金分割点,人的膝盖是肚脐到脚跟的黄金分割点。大多数门窗的宽长之比也是…;有些植茎上,两张相邻叶柄的夹角是137度28',这恰好是把圆周分成1:……的两条半径的夹角。据研究发现,这种角度对植物通风和采光效果最佳。黄金分割与人的关系相当密切。地球表面的纬度范围是0——90°,对其进行黄金分割,则°——°正是地球的黄金地带。无论从平均气温、年日照时数、年降水量、相对湿度等方面都是具备适于人类生活的最佳地区。说来也巧,这一地区几乎囊括了世界上所有的发达国家。多去观察生活,你就会发现生活中奇妙的数学!数字中国有一个成语——“顾名思义”。很多事物都能顾名思义,但是也有例外。比如,阿拉伯数字。很多人一听到阿拉伯数字,就会认为是阿拉伯人发明的。但事实证明,不是。 阿拉伯数字1、2、3、4、5、6、7、8、9。0是国际上通用的数码。这种数字的创制并非阿拉伯人,但也不能抹掉阿拉伯人的功劳。其实,阿拉伯数字最初出自印度人之手,是他们的祖先在生产实践中逐步创造出来的。 公元前3000年,印度河流域居民的数字就已经比较进步,并采用了十进位制的计算法。到吠陀时代(公元前1400-公元前543年),雅利安人已意识到数码在生产活动和日常生活中的作用,创造了一些简单的、不完全的数字。公元前3世纪,印度出现了整套的数字,但各地的写法不一,其中典型的是婆罗门式,它的独到之处就是从1~9每个数都有专用符号,现代数字就是从它们中脱胎而来的。当时,“0”还没有出现。到了笈多时代(300-500年)才有了“0”,叫“舜若”(shunya),表示方式是一个黑点“●”,后来衍变成“0”。这样,一套完整的数字便产生了。这就是古代印度人民对世界文化的巨大贡献。 印度数字首先传到斯里兰卡、缅甸、柬埔寨等国。7-8世纪,随着地跨亚、非、欧三洲的阿拉伯帝国的崛起,阿拉伯人如饥似渴地吸取古希腊、罗马、印度等国的先进文化,大量翻译其科学著作。771年,印度天文学家、旅行家毛卡访问阿拉伯帝国阿拨斯王朝(750-1258年)的首都巴格达,将随身携带的一部印度天文学著作《西德罕塔》献给了当时的哈里发曼苏尔(757-775),曼苏尔令翻译成阿拉伯文,取名为《信德欣德》。此书中有大量的数字,因此称“印度数字”,原意即为“从印度来的”。 阿拉伯数学家花拉子密(约780-850)和海伯什等首先接受了印度数字,并在天文表中运用。他们放弃了自己的28个字母,在实践中加以修改完善,并毫无保留地把它介绍给西方。9世纪初,花拉子密发表《印度计数算法》,阐述了印度数字及应用方法。 印度数字取代了冗长笨拙的罗马数字,在欧洲传播,遭到一些基督教徒的反对,但实践证明优于罗马数字。1202年意大利雷俄那多所发行的《计算之书》,标志着欧洲使用印度数字的开始。该书共15章,开章说:“印度九个数字是:‘9、8、7、6、5、4、3、2、1’,用这九个数字及阿拉伯人称作sifr(零)的记号‘0’,任何数都可以表示出来。” 14世纪时中国的印刷术传到欧洲,更加速了印度数字在欧洲的推广应用,逐渐为欧洲人所采用。 西方人接受了经阿拉伯人传来的印度数字,但忘却了其创始祖,称之为阿拉伯数字。数学很有用学数学就是为了能在实际生活中应用,数学是人们用来解决实际问题的,其实数学问题就产生在生活中。比如说,上街买东西自然要用到加减法,修房造屋总要画图纸。类似这样的问题数不胜数,这些知识就从生活中产生,最后被人们归纳成数学知识,解决了更多的实际问题。 我曾看见过这样的一个报道:一个教授问一群外国学生:“12点到1点之间,分针和时针会重合几次?”那些学生都从手腕上拿下手表,开始拨表针;而这位教授在给中国学生讲到同样一个问题时,学生们就会套用数学公式来计算。评论说,由此可见,中国学生的数学知识都是从书本上搬到脑子中,不能灵活运用,很少想到在实际生活中学习、掌握数学知识。 从这以后,我开始有意识的把数学和日常生活联系起来。有一次,妈妈烙饼,锅里能放两张饼。我就想,这不是一个数学问题吗?烙一张饼用两分钟,烙正、反面各用一分钟,锅里最多同时放两张饼,那么烙三张饼最多用几分钟呢?我想了想,得出结论:要用3分钟:先把第一、第二张饼同时放进锅内,1分钟后,取出第二张饼,放入第三张饼,把第一张饼翻面;再烙1分钟,这样第一张饼就好了,取出来。然后放第二张饼的反面,同时把第三张饼翻过来,这样3分钟就全部搞定。 我把这个想法告诉了妈妈,她说,实际上不会这么巧,总得有一些误差,不过算法是正确的。看来,我们必须学以致用,才能更好的让数学服务于我们的生活。 数学就应该在生活中学习。有人说,现在书本上的知识都和实际联系不大。这说明他们的知识迁移能力还没有得到充分的锻炼。正因为学了不能够很好的理解、运用于日常生活中,才使得很多人对数学不重视。希望同学们到生活中学数学,在生活中用数学,数学与生活密不可分,学深了,学透了,自然会发现,其实数学很有用处。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.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”。 已解决问题收藏 转载到QQ空间 有关数学文化方面的论文,3000字左右200[ 标签:文化 论文,数学,论文 ] 语言性论文,可以是数学的历史,发展,以及数学与其他领域方面的关系和影响 匿名 回答:3 人气:11 解决时间:2008-11-17 19:53 满意答案数学的文化价值 一、数学是哲学思考的重要基础 数学在科学、文化中的地位,也使得它成为哲学思考的重要基础。历史上哲学领域内许多重要论争,常常牵涉到有关对数学的一些根本问题的认识。我们思考这些问题,有助于正确认识数学,正确理解哲学中有关的争论。 (一)数学——-根源于实践 数学的外在表现,或多或少人的智力活动相联系。因此在数学和实践的关系上,历来有人主张数学是“人的精神的自由创造”,否定数学来源于实践其实,数学的一切发展都不同程度地归结为实际的需要。从我国殷代的甲骨文中,就可以看到那时我们的祖先已经会使用十进制计数方法他们为适应农业的需要,将“十干”和“十二支”配成六十甲子,用以记年、月、日,几千年的历史说明这种日历的计算方法是有效的。同样,由于商业和债务的计算,古代的巴比伦人己经有了乘法表、倒数表,并积累了许多属于初等代数范畴的资料。在埃及,由于尼罗河泛滥后重新测量土地的需要,积累了大量计算面积的几何知识。后来随着社会生产的发展,特别是为适应农业耕种与航海需要而产生的天文测量,逐渐形成了初等数学,包括当今我们在中学里学习到的大部分数学知识。再后来由于蒸汽机等机械的发明而引起的工业革命,需要对运动特别是变速运动作更精细的研究,以及大量力学问题出现,促使微积分在长期的酝酿后应运而生。20世纪以来近代科学技术的飞速发展,使数学进入一个空前繁荣时期。在这个时期数学出现了许多新的分支:计算数学,信息论,控制论,分形几何等等。总之,实践的需要是数学发展的最根本的推动力。 数学的抽象性往往被人所误解。有些人认为数学的公理、公设、定理仅仅是数学家头脑思维的产物。数学家靠一张纸、一支笔工作,和实际没有什么联系。 其实,即使就最早以公理化体系面世的欧的几里德几何而言,实际事物的几何直观和实践中人们发展的现象,尽管不合乎数学家公理化体系的各式,却仍然包含着数学理论的核心。当数学家把建立几何的公理体系当作自己的目标时,他伯头脑中也一定联系到几何作图和直观现象。一个人,即使是很有天赋的数学家,能在数学的研究中获得具有科学价值的成果,除了他接受严格的数学思维训练以外,他在数学理论研究的过程中,必定会在问题的提出、方法的选择、结论的提示等诸多方面自觉或不自觉地受到实践的指引。可以这么说,脱离了实践,数学就会成为无源之水,无本之木。 其实,即使就最早以公理化体系面世的欧几里德几何而言,实际事物的几何直观和实践中人们发现的现象,尽管不合乎数学家公理化体系的程式,却仍然包含着数学理论的核心。当数学家把建立几何的公理体系当作自己的目标时,他的头脑中也一定联系到几何作图和直观现象。一个人,即使是很有天赋的数学家,能在数学的研究中获得具有科学价值的成果,除了他接受过严格的数学思维训练以外,他在数学理论研究的过程中,必定会在问题的提出、方法的选择、结论的提示等诸多方面自觉或不自觉地受到实践的指引。可以这么说,脱离了实践,数学就会变成无源之水,无本之木。 但是,数学理性思维的特点,使它不会满足于仅研究现实的数量关系和空间形式,它还努力探索一切可能的数量关系和空间形式。在古希腊时期,数学家就超越了在现实有限尺度精度内度量线段的方法,觉察到了无公度量线段的存在,即无理数的存在。这其实是数学中最困难的概念之一—连续性、无限性的问题。直到两千年以后,同样的问题导致极限理论的深入研究,大大地推动了数学的发展。试想今天如果还没有实数的概念,我们将面临怎样的处境。这时人们无法度量正方形对角线的长度,也不会解一元二次方程:至于极限理论与微积分学更不可能建立即使人们可以像牛顿那样应用微积分,但是在判断结论的真实性时会感到无所适从。在这种状况下,科学技术还能走多远呢?又如在欧几里德几何产生时,人们就对其中一个公设的独立性产生怀疑。到19世纪上半叶,数学家改变这个公设,得到了另一种可能的几何一一非欧几里德几何。这种几何的创立者表现了极大的勇气,因为这种几何得出的结论从“常理”来说是非常“荒唐”的。例如“三角形的面积不会超过某一个正数”。现实世界似乎没有这种几何的容身之地。但是过了近一百年,在物理学家爱因斯坦发现的相对论中,非欧几里德几何却是最合适的几何。再如,20世纪30年代哥德尔得到了数学结论不可判别性的结果,其中的某些概念非常抽象,近几十年却在算法语言的分析中找到了应用。实际上,许多数学在一些领域或一些问题中的应用,一旦实践推动了数学,数学本身就会不可避免地获得了一种动力,使之有可能超出直接应用的界限。而数学的这种发展,最终也会回到实践中去。 总之,我们应该大力提倡研究和当前实际应用有直接联系的数学课题,特别是现实经济建设中的数学问题。但是我们也应该在纯粹科学和应用科学之间建立有机的联系,建立抽象的共性和丰富多彩的个性之间的平衡,以此来推动整个科学协调地发展。 (二)数学—充满了辩证法由于数学严密性的特点,很少有人怀疑数学结论的正确性。相反,数学的结论往往成为真理的一种典范。例如人们常常用“像一加一等于二那么确定”来表示结论不容置疑。在我们的中小学的教学中,数学更是只准模仿、演练、背诵。数学真的是万古不变的绝对真理吗? 事实上,数学结论的真理性是相对的即使像1+1=2这样简单的公式,也有它不成立的地方。例如在布尔代数中,1+1=0!而布尔代数在电子线路中有广泛的应用。欧几里德几何在我们的日常生活中总是正确的,但在研究天体某些问题或速度很快的粒子运动时非欧几何却是适宜的。数学其实是非常多样化的,它的研究范围也随着新问题的出现而不断扩大。如同一切科学一样,数学家们如果死守着前辈的思想、方法、结论不放,数学科学就不会进步。把数学的严密性和公理化体系看作一种“教条”是错误的,更不能像封建时代的文人对待孔夫子说的话:“真理”已经包含在圣人说过的话里,后人只能对其作诠释。数学发展的历史可以证明,正是数学家特别是年轻数学家的创新精神,敢于向守旧的思想挑战,数学的面貌才得以不断地更新,数学才成长为今天这样一门蓬勃发展、富有朝气的学科。 数学的公理化体系从来也不是不容怀疑、不容变化的“绝对真理”欧几里德的几何体系是最早出现的数学公理化体系,但从一开始就有人怀疑其中的第五公设不是独立的,即该公设可以从公理体系的其他部分推出。两千多年来人们一直在寻找答案,终于在19世纪由此发现了非欧几何。虽然人们长时期受到欧几里德几何的束缚,但是最终人们还是接受了不同的几何公理体系。如果历史上某些数学家多一点敢于向旧体系挑战的革新精神,非欧几何也许还可能早几百年出现 数学公理化体系反映了内部逻辑严密性的要求。在一个学科领域内,当有关的知识积累到一定程度后,理论就会要求把一堆看来散乱的结果以某种体系的形式表现出来。这就需要对己有的事实再认识、再审视、再思索,创造新概念、新方法,尽可能地使理论能包括最一般、最新发现的规律。这实在是一个艰苦的理论创新过程。数学公理化也一样,它表示数学理论已经发展到了一个成熟的阶段,但并不是认识一劳永逸的终结。现有的认识可能被今后更深刻的认识所代替,现有的公理也可能被今后更一般化、包含更多事实的公理体系所代替。数学就在不断地更新过程中得到发展。 有种看法以为,应用数学就是把熟诵的数学结论套到实际问题上去,以为中小学的教学就是教给学生这些万古不变的教条。其实数学的应用极充满挑战性,一方面不但需要深切地认识实际问题本身,另一方面要求掌握相关数学知识的真谛,更重要的是要求能创造性地把两者结合起来。 就数学的内容来说,数学充满了辩证法。在初等数学发展时期,占统治地位的是形而上学。在该时期的数学家或其他科学家看来,世界由僵硬的、不变的东西组成。与此相适应,那时数学研究的对象是常量,即不变的量。笛卡尔的变数是数学中的转折点,他把初等数学中完全不同的两个领域一一几何和代数结合起来,建立了解析几何这个框架具备了表现运动和变化的特性,辩证法因此进入了数学。在此后不久产生的微积分抛弃了把初等数学的结论作为永恒真理的观点,常常做出相反的判断,提出一些在初等数学的代表人物看来完全不可理解的命题。数学走到了这样一个领域,在那里即使很简单的关系,都采取了完全辩证的形式,迫使数学家们不自觉又不自愿地转变为辩证数学家。在数学研究的对象中,充满了矛盾的对立面:曲线和直线,无限和有限,微分和积分,偶然和必然,无穷大和无穷小,多项式和无穷级数,正因为如此,马克思主义经典作家在有关辩证法的论述中经常提到数学。我们学一点数学,一定会对体会辩证法有所帮助。
让学生学习生活中的数学 ——我校开展数学实践活动的做法及体会 自主、合作、探究是新课程学习方式的三个基本维度,适时有效地开展数学实践活动,让学生在实践中自主、自悟、自得,从而将书本知识内化为自己的知识、技能,有利于培养学生学习数学的兴趣,促进学生个性、特长和谐发展,从而全面提高学生的综合素质。下面谈谈我校开展数学实践活动的做法及体会。 (一)一 选取内容要符合学生年龄特点,可操作性强。 数学实践活动是一项实践性较强的活动,是教师结合学生生活经验和知识背景。引导学生自主探索和合作交流的学习活动。这个活动必须建立在学生原有知识的基础上,是其年龄段感兴趣,做得了的。只有这样,学生才能在活动中更好地积累经验,感悟、理解数学知识的内涵。发展解决问题的策略,体会学习与现实生活的联系,调动学习情感,为今后更有效地学习打好基础。 本学期我们在一年级学生中开展了“问题银行”活动,提供探究性学习场所,让学生敢问、会问、善问,并以各自不同的方式理解和解答问题。学生通过同学间的合作、问爸爸妈妈、爷爷奶奶、找课外书等途径,让学生从以往什么都是“老师说”的怪圈中跳出来,从小养成积极思考,敢于探索的良好品质。活动中,同学共提出不同问题100多条,一年四班黄悦同学一人提出八个问题,表现出了良好的问题意识和求异思维能力。二年级开展了“我家的数字”活动,同学们通过度一度,量一量,对书本上介绍的长度单位的认识由抽象到直观。并通过电脑合成、手抄报等形式展示了各自的才能三年级“寻找家中的周长”;四年级“生日派对方案”;五年级“我的设计”;六年级“走出课堂、走进银行”等,这些活动,符合学生的年龄特点,是课堂学习的延伸和拓展。反过来又给课堂教学带来了主动、生动、互动的效果,使课堂教学从“掌握型”走向“创新型”,为同学的自主学习探究学习开辟了广阔天地。二活动过程中,及时交流,互相启发,逐步完善。 数学实践活动是一项综合性很强的活动过程。再小的活动都不可能一下子完成。要经历确定活动目标、内容——拟定活动计划——组织具体实施——交流反馈评价等程序。在活动过程中,既要放手让学生去体验,去创造,又要及时反馈、及时指导,还要有一定的时间保证。例如,在学完《圆的认识》后,为使学生能灵活、正确使用圆规画圆,进一步了解圆心、直径、半径等名词,鼓励学生画一幅以圆为主流的平面图。学生作业交上来后,有简笔画、水彩画、想象画、漫画等,种类繁多,色彩鲜艳。但构思比较简单,主题欠鲜明,只是大大小小圆的组合,寓意欠深刻。遇到这种情况,老师并不急于品头论足,而是适时组织同学在小组、全班范围交流创作的意念、创作过程及创作体会。从而感受别人思维的不同。互向启发,逐步完善自己的作品。最后,一批主题鲜明,构思新颖,时代感强的作品脱颖而出。这样,活动让学生经历了失败、尝试了方法、体验了过程,这就是收获!更重要的是,一次又一次的实践活动给学生带来了学习方式的变革以及知识、能力方面的提高与发展。三关注过程与方法、情感与态度而不仅仅是结果。 综合实践活动是教师指导下的学生自己进行的合作学习活动。实践活动的开展,是让学生通过自己的亲身经历来了解、关注,并试着去分析解决自己所关注的问题。这些问题在我们看来可能是幼稚的,没有意义的,而有些问题是他们根本无法解决的。但我们更明白,综合实践活动的根本目的不是只为了让学生真正解决某个实际问题,更不是要一个完美的解决办法。而是注重在关注并试图解决这个问题的过程中,学生是怎样发现问题的,是怎样思考并试图解决问题的,在关注这个问题的过程中有所体验,有所感悟,学生的身心、情感、思维、态度都有了哪些变化。通过实践活动来认识自己,关爱生活、发展自己,这才是开展实践活动的目标所在。《数学课程标准》中指出:“教师应该充分利用学生已有的生活经验,引导学生把所学的数学知识应用到现实中去,以体会数学在现时生活中的应用价值。”在学习《统计表、统计图的整理和复习》时,我们组织学生,以小组为单位,通过网络、调查访问、翻阅书报、杂志、课外书获得信息,巧妙地制成统计图或统计表。在这一活动中,数学知识不再是脱离生活的各种练习,而是充分体现实践活动的再创造。情感体验伴随着活动的始终。因此,他们敏锐的新闻触觉,扎实的数学基础知识、良好的审美观念等,展现了现代孩子超人的想象力和创造力,体现了学生的创新意识和创新品质。另外,在每次活动中,我们都十分关注学生的个体差异。注意保护每一个孩子的自尊心和自信心,让学生在活动中互相交流,在评价中点燃思维的火花,拓展知识的视野,了解斑斓的世界,共享成功的喜悦。(二)一 师生互动,有助于教师观念更新 在综合实践活动中,居高临下的师道尊严受到冲击。综合实践活动毕竟是一个崭新的课题,它面向的不仅仅是学生,而是更广阔的生活世界,在纷杂的世界里,学生是学生,教师也是学生。而在某些方面,学生比老师更富有想象,创新能力更强。这就意味着老师要向学生学习,让师生关系真正走向平等。使老师对自己的教学认真反思,调整自己,以适应新的形势。六年级同学的《环市中路行车情况统计表》、《我国搜寻飞行员王伟派出舰船、飞机数量统计图》等,表现了现代孩子对社会的关注。他们已不再只是向老师学习加、减、乘、除运算的小不点,而是关注社会大家庭的一分子。在综合实践活动中,老师作用的最大发挥,是为学生在自由空间的自由展现创设良好的氛围,提供广阔的空间。给学生信心,相信学生自己有能力,能做好。老师自己要虚心,不先入为主,不存偏见,设身处地,为学生着想,为学生的终身发展着想。尊重学生个性,尊重人与人的差异,使每个学生在自己原有的基础上,有所提高,有所发展,而不能强求一律,厚此薄彼,建立真正平等的师生关系。二 学身边的数学,学生有浓厚的兴趣 数学实践活动是数学活动的教学,是师生之间,生生之间互动与共同发展的过程。在这个过程中,要重视学生参与的情感体验,让学生在活动中感受数学,体验数学的作用,培养学生自觉地把数学应用于实际的意识和态度,使数学真正成为学生手中的工具,体会到数学巨大的应用价值。二年级学过长度单位厘米、分米、米后,通过量一量家人的身高,家用电器的长、宽等,培养了学生的数感,提高了学生应用知识的能力。三年级“寻找家中的周长”,五年级的“我的设计”等把现实生活中的实际问题转化为数学问题,使学生的实践应用能力得到提高。这样学生不仅可以把书本上的知识与实际联系,体会到数学的社会价值,还可以学到书本上学不到的知识,在实践中使知识得到升 华。学生觉得,他们今天的学习与生活密切相关,真正实现了愿学、乐学、会学。三 综合利用知识,有助于学生综合能力的提高 《数学课程标准》指出:“有效的数学活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。”学生通过数学实践活动了解数学与生活的广泛联系,学会综合运用所学的知识和方法解决简单的实际问题,加深对所学知识的理解,获得运用数学解决问题的思考方法。综合起来。能培养学生这几方面的能力:一是收集信息、整理信息的能力;二是与他人合作交流的能力;三是利用所学知识解决实际问题的能力等。更重要的是,在数学实践活动中,学生经历观察、操作、实验、调查、推理等活动,在合作与交流的过程中,获得了良好的情感体验,感受数学知识间的相互联系,体会数学的作用。促进学生全面、持续和谐地发展。这是21世纪拔尖人才所必须的素质,也是《数学课程标准》所倡导的新的学习方式。学科实践活动作为一种新的学习内容及方式,对于我们来说是一个崭新的课题。在实践和探索中我们认识到,学生的学习不仅是知识的积累,更应在知识应用中强调灵活应用的意识;不仅要让学生主动地获取知识,还要让学生去发现和研究问题;不仅要让学生运用知识解决实际问题,更要在寻求问题解决的过程中激发学生的创新潜能,感悟学习思想和方法。
初等数论主要就是研究整数环的整除理论及同余理论.计算数论借助电脑的算法帮助研究数论的问题,例如素数测试和因数分解等和密码学息息相关的课题。但计算数论是以初等数论为基础的。
数学离不开生活,生活中处处有数学,它来源于生活又应用于生活。把数学教学与生活联系起来,使学生在不知不觉中感悟数学的真谛。下面是我为大家整理的小学 六年级数学 教学论文,希望对大家有所帮助! 小学六年级数学教学论文篇1:培养数学应用意识及实践 培养学生的数学应用意识和实践能力 《数学课程标准》指出:“数学教学,应从学生已有的知识 经验 出发,让学生亲身经历参与特定的教学活动,获得一些体验,并且通过自主探索,合作交流,将实际问题抽象成数学模型,并对此进行解释和应用。”基于此认识,我认为在新教材的教学中,应体现以下几点: 一、 源于生活,创设轻松愉快的学习情境 苏霍姆林斯基指出,教师在教学中如果不想方设法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态,而只是不动情感的脑力劳动,就会带来疲倦。因此,我们的教学应营造一种轻松愉快的情境,使学生乐此不疲地致力于学习内容。 数学离不开生活,生活中处处有数学。在教学中,以教材为蓝本,注重密切数学与现实生活的联系,创设轻松愉快的数学情境。 现实的学习情境,可以激发学生学习数学的兴趣,充分调动学生学习的积极性和主动性,诱导学生积极思维,使其产生内在学习动机,并主动参与教学活动。如教学“认位置”,以学生眼前的教室为情境,为学生提供了一个观察生活中人与人、人与物、物与物之间位置关系的场景,让学生在从指定观察到自由观察、换位观察的过程中不断加深对知识的认识和理解,使他们不光会表述物体间的位置关系,还能感受到物体间位置关系的相对性,从而使学习变成一种主动探索的过程。 心理学研究表明:比起现实情境来,幻想的情境更能激发学生丰富的情感,给他们带来深刻的内心体验。 儿童 最富于想象和幻想,儿童的世界最是千奇百怪、色彩斑澜。儿童感兴趣的“现实生活”,成人常常不可理喻,就像教材中的“小兔采蘑菇”、“青蛙跳伞”、“小蜜蜂采蜜”等,我们认为不合逻辑常理,孩子们却兴趣盎然。因此,我们需要保有一颗纯真的童心,善于从儿童的生活经验和心理特点出发,努力避免成人化的说教,这样,才能捕捉到一幅幅令他们心动的画面,设计出一个个可亲可近的情境。 例如教学“比一比”通过学生喜爱的卡通形象――蓝猫邀请大家参观客厅来导入新课,学生兴趣盎然;引导学生发现猫大哥客厅里的数学秘密,学生兴趣高涨。又如教学“统计”,借助媒体创设大象过生日的情境,并以此为线索展开学习活动,提高学生的学习兴趣。 二、 用于生活,培养学生的应用意识和实践能力 新课程强调人人学有价值的数学,人人学有用的数学。因此,数学学习必须加强与生活实际的联系,让学生感受到生活中处处有数学。 数学只有回到生活中,才会显示其价值和魅力,学生只有回到生活中运用数学,才能真实地显现其数学学习水平。 如在教学“比一比”时,通过找教室周围的物体的长短高矮的比较,使学生学会用数学的眼光观察周围事物。 如在学习“认位置”后,回家观察一下自己的卧室,并用上下、前后、左右描述一下卧室内物体的相对位置关系,然后说给爸爸妈妈听。观察一下自家房屋周围、村庄周围都有些什么,到学校后,和小伙伴交流。 又如在学习了“统计”后,问学生你准备统计什么?这一环节充分利用学生已有的生活经验,把所学的知识应用到生活中去,解决身边的数学问题,了解数学在现实生活中的作用,从而使学生体会到学习数学的重要性,学而有用的喜悦感,数学与生活的联系得到了最好的体现。 使学生感受数学与生活的密切联系,能运用生活经验对有关的数字信息作出解释并初步学会用具体的数描述现实世界中的简单现象,是课程标准中规定的第一学段的教学目标之一。一年级的小孩子正如他们在课堂上所说的那样,“我把我的书包分类清理好了”、“我学会了数数,上次家里来了好多客人,我就知道摆多少双筷子了”、“我学了加减法,就可以帮助妈妈上街买菜,不会算错钱了”,也就像家长说的那样,“我的孩子回家把他的玩具和他书包里的书都分类收拾好了,真不错!”“我的孩子现在都会自己看钟去上学了”。可见,新教材在培养学生数感和应用意识,培养学生的自理能力和劳动意识,体现学习有价值的数学等方面取得了初步的成效。 总之,数学离不开生活,生活中处处有数学,它来源于生活又应用于生活。来于生活、归于生活的知识才是有价值的知识。把数学与生活联系起来,使学生在不知不觉中感悟数学的真谛。 小学六年级数学教学论文篇2:浅谈数学的创造性学习 什么是数? 开天辟地之初,人类就开始与数打交道。数即是数目的意思。正如《汉书·律历志上》云:“数者,一十百千万也。” 数进入数学体系就成为它的最基本概念之一,数的概念是随着人类的生产和生活实践的不断发展而逐渐形成的,并且永无止境地发展着。从古至今,以自然数为开端,接着是有理数与无理数、正数与负数、实数与虚数,直至复数,共同构成数的概念不断拓展的系列。每一次拓展都是一次创造思维的跃升。 什么是数学? 数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学。古时候,人类在生产和生活实践中便获得了数的概念和一些简单几何形体的概念。自此开始,到16世纪,创立了包括算术、初等代数、初等几何和三角的初等数学。17世纪引入变量概念是数学发展史中的转折点,这使得运动和辩证法进入数学,开始研究变化中的量与量之间相互制约关系和图形间的相互变换。近年来,由于数学在自然科学和技术领域的广泛应用,又由于计算技术的迅猛发展,数学对人类认识自然和改造自然的重要作用也显示得更加清楚了。至今,现代数学已经形成了包括数理逻辑、数论、代数学、几何学、拓扑学、函数论、泛函分析、微分方程、概率论、数理统计、计算数学及边缘学科运筹学、控制论等在内的庞大体系。 与数的发展一样,数学发展史也是创造思维不断发展的历史。 数学是中小学生的主科。数学学习是中小学生增长学习能力和创造能力的广阔天地。 一.驴唇怎能对得上马嘴呢 阴错阳差的巧事,张冠李戴的误会,在大千世界,这等笑话,时有发生。可是,在数学课上,难道也会发生驴唇不对马嘴的事情吗? (一)平地起风雪 话题是从一道浅显的代数题引发的。这是一个发生在某中学初一新生的一节数学课上的小 故事 。快下课时,老师出了一道题:“若a为自然数,说出a以后的7个连续自然数。”一个小女孩举手抢答:“a,b,c,d,e,f,g。”话音刚落,便引起哄堂大笑,老师也愕然了。女孩觉察到,自己的答案,驴唇不对马嘴。出了笑话,落个满脸通红。 接着,一个男孩起来补正:“a+1,a+2,a+3,a+4,a+5,a+6,a+7。”尔后,下课铃响了。 事情平平常常。一个女孩答错了题,一个男孩纠正过来,全班同学都明白了正确答案。下课,大家就都散了。 那么,这件事是否到此就算了结了呢? 请思考10分钟,然后,发表你的见解。 单兵——我看是了结了。老师完成了教学任务,学生也完成了学习任务。 焦小敏——如果说没有了结,那就是老师还得 教育 同学们,不要把这事当成奚落那位小姑娘的笑柄。 张娟——还有,班上的同学也有义务鼓励那位小姑娘。 赵老师——直截了当地说,我认为没有了结。因为任何结果都有原因。小姑娘答成“a,b,c,d,e,f,g”这是她思维的结果。那么,她一定有个由此及彼的思维过程,其中深藏着错误的原因。老师与那个小姑娘的任务是找出原因,避免再错。如若不然,再遇类似问题,也许她又答成“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚” 呢。 肖冬春——我同意这种看法。换句话说,知道男孩答案正确,并不等于找到自己的错误原因。 韩小彧——前面几位同学的发言,从不同的角度,各有各的道理。但是,又都有一个绝对化的框框束缚着。这就是姑娘的答案一无是处;小男孩的答案绝对正确,天衣无缝。这个框框正是上面5个发言的潜在的共同前提。当然,错误答案之正确部分及正确答案之不足部分,如果真有,我现在还未想出。 赫峰——她提出的问题,是一条崭新的思路,很有启发。我发现小姑娘的答案中有一个合理的因素,7个字母与题目要求的7个自然数合得上。 曹博——这么说来,错误答案中的合理因素,可不止这一个。题目要求“a以后”,按照英语字母表由b到g都在a以后。 姚树——题目要求“连续”,按英语字母表,从a到g是连续的,并没断开,也没跳跃。 祝越——7个符号都可以表示自然数。这一点。也是符合题目要求的。 李河——这么说来,“a以后”、“7个”、 “连续”、“自然数”4大要素都合乎题目要求,错在哪里呢? 讨论至此,真是平地起风云。看来已经结束的问题,却又引出一片新话题。况且本来被公认为绝对错误的答案,现在却找不到一点破绽了。 (二)罕见的对话 正像大家的看法一样,当堂听课的主任觉察到:这件事并未结束。 下课后主任与老师讨论,老师认为“a+1”到“a+7”是唯一正确的答案,全班已懂,教学任务已告完成。主任又去问学生。大家说那个小女孩在小学时,特别喜欢英语。主任领悟了:小学时只是在 英语学习 中才见到过a,题目似乎要求写出“a以后的7个”来,自然,a,b,c,d,e,f,g”在头脑中出现了,又在口中说出了。这正是心理学上所说的副定势起了作用。 尔后,主任将女孩找到办公室。先肯定她喜欢英语,大胆举手的优点,接着是双方一连串的对话。 “那题明白了吗?” “明白了。” “你的答案呢?” “全错了。” “一点对的地方也没有?” “没有。” “一丁点儿都没有?” “没有。” “真的吗?” “我没想过。”(唉!没有想过就坚定地认为自已全错了!) “现在想想看。” “想不出。” “b,c,d,e,f,g,不是在a以后吗?” “是”。 “字母不是说了7个吗?” “是”。 “7个字母,排列有序,为什么不跳着说呢。” “题目上说……” “你看,‘a以后’、‘7个’、‘连续’,都有了。这些字母又都能表示自然数。那么,哪有错的地方呢?” “咦,怎么没有错的地方了呢?” 最后,在主任启发下,发现了错误:对于这些字母,没有给出符合题意的数学含义。一句话,把英语字母转化为数学符号的任务,没有完成。 找出错误原因,就能纠正错误。简单说,将7个英语字母赋予符合题意的数学含意就是了。这样,找到了与众不同的答案:若a为自然数,令a'=a+1,b=a+2,c=a+3,d=a+4,e=a+5,f=a+6,g=a+7,则a',b,c,d,e,f,g”便是正确答案。 就是这样,正确与错误之间,只有一小撇之差。 还应指出,运用这种灵活变通的 思维方式 ,求解此题,正确答案是无穷尽的。即使是“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚”,只要将其赋予符合题意的数学含义,也能成为正确答案。这么看来,把“a+1,a+2,a+3,a+4,a+5,a+6,a+7”看成唯一正确答案,失之于思维呆板,并且导致片面性和绝对化。 (三)深刻的启示 中小学生在数学学习中,错误常见,改错也常见。但是,这样的改错方式从未见过。 这样的改错方式给我们的启示是深刻的,是多方面的。 1.在变通性的动态思考中更深刻地掌握数学新原理 掌握数学概念和原理,运用相关概念、原理解答数学问题,从而获得系统的数学知识,提高思维能力,这是数学学习的基本任务。 用符号表示数是代数学的根本特点。在小学算术中只用阿拉伯数字表示固定的具体数目。而在中学代数中,就要用抽象符号表示多种多样的数学含义。用符号表示数的课题,是代数起始课的重点和难点。上面的题,正是为了使学生掌握这个代数原理而设计的。 两种改错方式对理解原理的作用是不同的。先看一般方式: a,b,c,d,e,f,g→a+1,a+2,a+3,a+4,a+5,a+6,a+7 再看变通方式: a,b,c,d,e,f,g→令a'=a+1,b=a+2,c=a+3,d=c+4,e=a+5,f=a+6,g=a+7→a',b,c,d,e,f,g 后者增加“令a'=a+1,……,g=a+7”的一步,同时也就增加了“a'~g”的新的答案形式,最后回到“a+1,……,a+7”的答案。中间增加两步推导,都运用了“符号表示数”的原理。这样,也就加深了对这一原理的理解。 总之,对比两种处理方式,后者更有利于数学知识的掌握和学习能力的提高。 2.创造思维能力在运用中得到增长 运用变通性方式改错,不仅有利于学习能力的提高,也有利于创造思维能力的增长。 变通性改错方式,加大了思维难度,是进行 发散思维 而获得的结果。当然,这也不是唯一的结果。更为重要的是:原来被认为解法唯一,现在变成无穷了。这就启发我们提出问题: (1)数学概念和数学原理统统都是永恒不变的吗?其表述方式是唯一的吗? (2)被认为只有一种解答 方法 的数学题是统统都不会有第2、第3种解决方法吗? 当我们对这两个问题得出“不见得”的结论时,那么对今后的数学学习产生的影响,也就在其中了。即不以固定方式掌握数学概念、原理和题目解法为满足,而还要运用创造思维的发散性、灵活性,对每一个数学课题予以审视,积极发掘可能蕴含着的新内容、新方法、新的推理和新的表达方式。 这样坚持下去,就会收到数学学习能力与创造思维能力同步超常增长的效果。 小学六年级数学教学论文篇3:小学数学活动课的开设原则 原则之一 小学数学活动课,必须以小学生的个性要素得到发展为宗旨,设计教学目标、教学内容与教学 方法。《课程方案》对小学阶段的教育提出了明确的培养目标,这个培养目标包括两方面内容:一方面是为体 现小学阶段性质和任务而设计的国家要求,也就是国家关于知识和能力的质量标准;另一方面是为体现小学生 身心发展规律的个性发展要求。落实到小学数学课,国家质量标准就是要求小学生具有初步的运算技能、逻辑 思维能力和空间观念,以及运用所学数学知识解决一些简单的实际问题的能力这四项,这个任务主要由小学数 学的学科课(或者叫必修课)来担当。至于发展小学生个性的要求,《课程方案》明确提出主要由活动课来担 当,其教学目标就是“增强兴趣,拓宽知识,增长才干,发展特长”。有人会提出,这个要求在学科课所包含 的实际活动中就能做到,或者开展课外活动就可以实现。我认为这是误解。诚然,小学数学学科课所包含的实 际活动,诸如观察、实验、练习等,也能培养学生某些个性要素,但它服务的目的不同,它只是为学科课的教 学目标而服务的一种教学手段,是学科课教学活动的一部分,没有具体教学时间的界限;而小学数学活动课应 是以发展学生个性要素为首要目标的课型,每节课教学时间与学科课的教学时间相配合。还有,活动课也不同 于课外活动:①活动课属于课程的范畴,课外活动则是“在教学大纲范围之外由学生自愿参加的各种教育活动 的总称”,它不属于课程的范畴;②活动课有一定的结构性,它有特定的教学目标、内容和活动方式,而且教 学内容的广度和深度随着年级的上升而具有层次性,而课外活动则没有这种有序的要求;③活动课的设计和实 施要具有一定的规范,那就是活动课必须有教学纲要和活动课指导书,并严格按此规范实施教学进程,而课外 活动则不具备这个要求。 原则之二 小学数学活动课,必须淡化选拔教育,做到“人人受益”。小学阶段的教育是义务教育的初级 阶段的教育,国家教委副主任柳斌同志指出:“义务教育是国民教育,普及教育,平等教育,应当强调其普及 性,淡化其选拔性。”这个要求不仅在小学阶段的教育活动中要落实,更要在各科的教学活动中落实。学科类 课程的教学活动做到人人受益,比较好操作,因为学科类课程所担负的国家关于知识和能力的各项规定,由统 一的大纲和教材所列举,由国家规范的教学、考查等计划予以落实和检查。而活动课是以培养个性特征为标志 的新课型,系统的操作硬件尚在建立之中,有一定的难处。但是,我们应当这样理解:小学数学活动课所说的 “人人受益”,不应当以分数、成绩的提高来理解,应当从学生的个性要素得到发展予以解释。从活动课参予 程度讲,不要像组织数学课外活动小组那样,只允许少数数学 爱好 者参加,而应要求每个学生都参加。从活动 课的课程设计讲,在学科课为每个学生打好共同基础的条件下,为发展学生的个性特长、 兴趣爱好 提供发展空 间;从活动课的教学效果讲,通过小学数学活动课,有的学生数学知识、能力和爱好都得到提高,这是受益。 通过小学数学活动课,有的学生数学知识和能力提高不甚明显,但是通过数学的橱窗对观察课外天地,观察实 际生活的兴趣产生了,这也是受益。更有甚者,通过小学数学活动课,虽然没有引起学习数学的兴趣,但这种 活动课教学尝试在学生记忆中留下思维印象,能成为今后处理问题的一种思维参考,这也应该说是受益。纵或 阻塞了他们对数学的爱好,但通过小学数学活动课促使他们去爱好 其它 学科,也同样属于受益之列。一言以蔽 之,小学数学活动课的受益,就是指小学生的个性要素,主要指兴趣和情感,通过数学的载体而得到发展。 原则之三 小学数学活动课,必须注意小学生身心发展的特点,充分保护“童心”。小学生的年龄阶段( 6~11、12岁), 在心理学上称为儿童期(或称学龄早期)。这一阶段,小学生不但身体发育进入了一个相对 平稳阶段,而且由于从一个备受家庭保护的幼儿变成必须独立完成学习任务、承担一定社会义务的小学生,这 就促使儿童心理特征产生质的飞跃,概括起来,就是产生了在幼儿期没有的“好奇、好动、好胜”的“童心” 。这三个“好”只有“好奇”“好动”充分得到发展,“好胜”的儿童价值特征才能得以建立。但是要注意, 要使“好奇”“好动”的心理状态健康成长,就必须从以下两个方面予以控制:①调控环境,促使小学生总是 保持向上振奋的心理状态。小学生向上振奋的心理状态的形成是立足于好奇感,而好奇感的永恒程度又依赖于 环境(包含教学环境)对小学生接受知识是否有一种愉快感。因此建立一种愉快接受教育的氛围是调控环境的 关键。小学数学活动课基于数学学科的抽象特点,愉快教育氛围的建立,特别要注意杜绝成人期望值的强加与 过量过高数学材料的灌输。就是说,不要设想通过小学数学活动课的教学,个个都成为数学神童;也不要认为 ,实施小学数学活动课教学,就是灌输小学数学之外使小学生难以接受的成人处理数学的材料。②树立模仿典 型,促使小学生形成稳固的知识、能力体系和健康的行为与习惯。小学生的“好动”,是建立在模仿基础上的 好动,通过模仿,一旦成为小学生稳定的心理成分,就左右小学生健康心理的形成。因此为了促使小学生形成 稳固的知识、能力体系和健康的行为习惯,我们的教学活动就应当提供学生认为有趣的、益于拓广知识的模仿 典型。小学数学活动课所提供的模仿典型,就是根据数学的特征以及小学生的知识、能力条件,通过游戏、观 察、拼图、制作、不完全归纳等思维及操作办法,让学生得到学科课内所没有的、又能激发学生求知兴趣的数 和形的一些结论(但是不要证明)。这些结论,要求学生都记住它是次要的,掌握得到的过程则是教会模仿的 本意。只有这样,“好动”的心理特点才可以说在数学活动课里得到健康地培育。 原则之四
数学发展史 此书记录了世界初等数学的发展与变迁。可大体分为“数的出现”、“数字与符号的起源与发展”、“分数”、“代数与方程”、“几何”、“数论”与“名著录”七大项,跨度千万年。可让读者了解数学的光辉历史与发展。是将历史与数学结合出的趣味百科读物。数的出现一、数的概念出现 人对于“数”的概念是与身俱来的。从原始人开始,人就能分出一与二与三的区别,从而,就有了对数的认识。而为了表示数,原始人就创造并使用了一种古老却笨拙且不太实用的方法——结绳计数。通过在绳子上打结来表示所指物体的数量,而为了辨认数量,也就出现了数数这一重要的方法。这一方法如今看来十分笨拙,但却是人对数学的认识由零到一的关键一步。从这笨拙的一步人们也意识到:对数学的阐述必须要尽量得简洁清楚。这是一个从那时开始便影响至今的人类第一个数学方面的认识,这也是人类为了解数学而迈出的关键性一步。数字与符号的起源与发展一、数的出现 很快,人类就又迈出了一大步。随着文字的出现,最原始的数字就出现了。且更令人高兴的是,人们将自己的认识代入了设计之中,他们想到了“以一个大的代替多个小的”这种方法来设计,而在字符表示之中,就是“进位制”。在众多的数码之中,有古巴比仑的二十进制数码、古罗马字符,但一直流传至今的,世界通用的阿拉伯数字。它们告诉了我们:简洁的,就是最好的。 而现在,又出现了“二进制数”、“三进制数”等低位进制数,有时人们会认为它们有些过度的“简洁”,使数据会过多得长,而不便书写,且熟悉了十进制的阿拉伯数字后,改变进制的换算也十分麻烦。其实,人是高等动物 ,理解能力强,从古至今都以十为整,所以习惯了十进制。可是,不是所有的东西都有智商,而且不可能智商高到能明显区分1-10,却能通过明显相反的方式表达两个数码。于是,人类创造了“二进制数”,不过它们不便书写,只适用于计算机和某些智能机器。但不可否认的是,它又创造了一种新的数码表示方法。二、符号的出现 加减乘除〈+、-、×(·)、÷(∶)〉等数学符号是我们每一个人最熟悉的符号,因为不光在数学学习中离不开它们,几乎每天的日常的生活也离不开它们。别看它们这么简单,直到17世纪中叶才全部形成。 法国数学家许凯在1484年写成的《算术三篇》中,使用了一些编写符号,如用D表示加法,用M表示减法。这两个符号最早出现在德国数学家维德曼写的《商业速算法》中,他用“+”表示超过,用“-”表示不足。1、加号(+)和减号(-) 加减号“+”,“-”,1489年德国数学家魏德曼在他的著作中首先使用了这两个符号,但正式为大家公认是从1514年荷兰数学家荷伊克开始。到1514年,荷兰的赫克首次用“+”表示加法,用“-”表示减法。1544年,德国数学家施蒂费尔在《整数算术》中正式用“+”和“-”表示加减,这两个符号逐渐被公认为真正的算术符号,广泛采用。2、乘号(×、·) 乘号“×”,英国数学家奥屈特于1631年提出用“×”表示相乘。英国数学家奥特雷德于1631年出版的《数学之钥》中引入这种记法。据说是由加法符号+变动而来,因为乘法运算是从相同数的连加运算发展而来的。另一乘号“·”是数学家赫锐奥特首创的。后来,莱布尼兹认为“×”容易与“X”相混淆,建议用“·”表示乘号,这样,“·”也得到了承认。3、除号(÷) 除法除号“÷”,最初这个符号是作为减号在欧洲大陆流行,奥屈特用“:”表示除或比.也有人用分数线表示比,后来有人把二者结合起来就变成了“÷”。瑞士的数学家拉哈的著作中正式把“÷”作为除号。符号“÷”是英国的瓦里斯最初使用的,后来在英国得到了推广。除的本意是分,符号“÷”的中间的横线把上、下两部分分开,形象地表示了“分”。 至此,四则运算符号齐备了,当时还远未达到被各国普遍采用的程度。4、等号(=) 等号“=”,最初是1540年由英国牛津大学教授瑞柯德开始使用。1591年法国数学家韦达在其著作中大量使用后,才逐渐为人们所接受。分数一、分数的产生与定义 人类历史上最早产生的数是自然数(正整数),以后在度量和均分时往往不能正好得到整数的结果,这样就产生了分数。 一个物体,一个图形,一个计量单位,都可看作单位“1”。把单位“1”平均分成几份,表示这样一份或几份的数叫做分数。在分数里,表示把单位“1”平均分成多少份的叫做分母,表示有这样多少份的叫做分子;其中的一份叫做分数单位。 分子,分母同时乘或除以一个相同的数〔0除外〕,分数的大小不变.这就是分数的基本性质.分数一般包括:真分数,假分数,带分数. 真分数小于1. 假分数大于1,或者等于1. 带分数大于1而又是最简分数.带分数是由一个整数和一个真分数组成的。 注意 :①分母和分子中不能有0,否则无意义。 ②分数中的分子或分母不能出现无理数(如2的平方根),否则就不是分数。 ③一个最简分数的分母中只有2和5两个质因数就能化成有限小数;如果最简分数的分母中只含有2和5以外的质因数那么就能化成纯循环小数;如果最简分数的分母中既含有2或5两个质因数也含有2和5以外的质因数那么就能化成混循环小数。(注:如果不是一个最简分数就要先化成最简分数再判断;分母是2或5的最简分数一定能化成有限小数,分母是其他质数的最简分数一定能化成纯循环小数)二、分数的历史与演变 分数在我们中国很早就有了,最初分数的表现形式跟现在不一样。后来,印度出现了和我国相似的分数表示法。再往后,阿拉伯人发明了分数线,分数的表示法就成为现在这样了。 在历史上,分数几乎与自然数一样古老。早在人类文化发明的初期,由于进行测量和均分的需要,引入并使用了分数。 在许多民族的古代文献中都有关于分数的记载和各种不同的分数制度。早在公元前2100多年,古代巴比伦人(现处伊拉克一带)就使用了分母是60的分数。 公元前1850年左右的埃及算学文献中,也开始使用分数。200多年前,瑞士数学家欧拉,在《通用算术》一书中说,要想把7米长的一根绳子分成三等份是不可能的,因为找不到一个合适的数来表示它.如果我们把它分成三等份,每份是3/7 米.像3/7 就是一种新的数,我们把它叫做分数. 为什么叫它分数呢?分数这个名称直观而生动地表示这种数的特征.例如,一只西瓜四个人平均分,不把它分成相等的四块行吗?从这个例子就可以看出,分数是度量和数学本身的需要——除法运算的需要而产生的. 最早使用分数的国家是中国.我国春秋时代(公元前770年~前476年)的《左传》中,规定了诸侯的都城大小:最大不可超过周文王国都的三分之一,中等的不可超过五分之一,小的不可超过九分之一。秦始皇时代的历法规定:一年的天数为三百六十五又四分之一。这说明:分数在我国很早就出现了,并且用于社会生产和生活。 《九章算术》是我国1800多年前的一本数学专著,其中第一章《方田》里就讲了分数四则算法. 在古代,中国使用分数比其他国家要早出一千多年.所以说中国有着悠久的历史,灿烂的文化 。几何一、公式1、平面图形正方形: S=a² C=4a三角形: S=ah/2 a=2S/h h=2S/a平行四边形:S=ah a=S/h h=S/a梯形: S=(a+b)h/2 h=2S/(a+b) a=2S/h-b b=2S/h-a圆形: S=∏r² C=2r∏=∏d r=d/2=C/∏/2r²=S/∏ d=C/∏半圆: S=∏r²/2 C=∏r+d= 顶点数+面数-块数=12、立体图形正方体: V=a³=S底·a S表=6a² S底=a² S侧=4a² 棱长和=12a长方体: V=abh=S底·h S表=2(ab+ac+bc) S侧=2(a+b)h 棱长和=4(a+b+h)圆柱: V=∏r²h S表=2∏r²+∏r²h=S底(h+2) S侧=∏r²h S底=∏r² 其它柱体:V=S底h锥体: V=V柱体/3球: V=4/3∏r³ S表=4∏r²顶点数+面数-棱数=2数论一、数论概述 人类从学会计数开始就一直和自然数打交道了,后来由于实践的需要,数的概念进一步扩充,自然数被叫做正整数,而把它们的相反数叫做负整数,介于正整数和负整数中间的中性数叫做0。它们合起来叫做整数。(现在,自然数的概念有了改变,包括正整数和0) 对于整数可以施行加、减、乘、除四种运算,叫做四则运算。其中加法、减法和乘法这三种运算,在整数范围内可以毫无阻碍地进行。也就是说,任意两个或两个以上的整数相加、相减、相乘的时候,它们的和、差、积仍然是一个整数。但整数之间的除法在整数范围内并不一定能够无阻碍地进行。 人们在对整数进行运算的应用和研究中,逐步熟悉了整数的特性。比如,整数可分为两大类—奇数和偶数(通常被称为单数、双数)等。利用整数的一些基本性质,可以进一步探索许多有趣和复杂的数学规律,正是这些特性的魅力,吸引了古往今来许多的数学家不断地研究和探索。 数论这门学科最初是从研究整数开始的,所以叫做整数论。后来整数论又进一步发展,就叫做数论了。确切的说,数论就是一门研究整数性质的学科。 二、数论的发展简况 自古以来,数学家对于整数性质的研究一直十分重视,但是直到十九世纪,这些研究成果还只是孤立地记载在各个时期的算术著作中,也就是说还没有形成完整统一的学科。 自我国古代,许多著名的数学著作中都关于数论内容的论述,比如求最大公约数、勾股数组、某些不定方程整数解的问题等等。在国外,古希腊时代的数学家对于数论中一个最基本的问题——整除性问题就有系统的研究,关于质数、和数、约数、倍数等一系列概念也已经被提出来应用了。后来的各个时代的数学家也都对整数性质的研究做出过重大的贡献,使数论的基本理论逐步得到完善。 在整数性质的研究中,人们发现质数是构成正整数的基本“材料”,要深入研究整数的性质就必须研究质数的性质。因此关于质数性质的有关问题,一直受到数学家的关注。 到了十八世纪末,历代数学家积累的关于整数性质零散的知识已经十分丰富了,把它们整理加工成为一门系统的学科的条件已经完全成熟了。德国数学家高斯集中前人的大成,写了一本书叫做《算术探讨》,1800年寄给了法国科学院,但是法国科学院拒绝了高斯的这部杰作,高斯只好在1801年自己发表了这部著作。这部书开始了现代数论的新纪元。 在《算术探讨》中,高斯把过去研究整数性质所用的符号标准化了,把当时现存的定理系统化并进行了推广,把要研究的问题和意志的方法进行了分类,还引进了新的方法。 由于近代计算机科学和应用数学的发展,数论得到了广泛的应用。比如在计算方法、代数编码、组合论等方面都广泛使用了初等数论范围内的许多研究成果;又文献报道,现在有些国家应用“孙子定理”来进行测距,用原根和指数来计算离散傅立叶变换等。此外,数论的许多比较深刻的研究成果也在近似分析、差集合、快速变换等方面得到了应用。特别是现在由于计算机的发展,用离散量的计算去逼近连续量而达到所要求的精度已成为可能。三、数论的分类初等数论 意指使用不超过高中程度的初等代数处理的数论问题,最主要的工具包括整数的整除性与同余。重要的结论包括中国剩余定理、费马小定理、二次互逆律等等。解析数论 借助微积分及复分析的技术来研究关于整数的问题,主要又可以分为积性数论与加性数论两类。积性数论藉由研究积性生成函数的性质来探讨质数分布的问题,其中质数定理与狄利克雷定理为这个领域中最著名的古典成果。加性数论则是研究整数的加法分解之可能性与表示的问题,华林问题是该领域最著名的课题。此外例如筛法、圆法等等都是属于这个范畴的重要议题。我国数学家陈景润在解决“哥德巴赫猜想”问题中使用的是解析数论中的筛法。 代数数论 是把整数的概念推广到代数整数的一个分支。关于代数整数的研究,主要的研究目标是为了更一般地解决不定方程的问题,而为了达到此目的,这个领域与代数几何之间的关联尤其紧密。建立了素整数、可除性等概念。 几何数论是由德国数学家、物理学家闵可夫斯基等人开创和奠基的。主要在于透过几何观点研究整数(在此即格子点)的分布情形。几何数论研究的基本对象是“空间格网”。在给定的直角坐标系上,坐标全是整数的点,叫做整点;全部整点构成的组就叫做空间格网。空间格网对几何学和结晶学有着重大的意义。最著名的定理为Minkowski 定理。由于几何数论涉及的问题比较复杂,必须具有相当的数学基础才能深入研究。 计算数论 借助电脑的算法帮助数论的问题,例如素数测试和因数分解等和密码学息息相关的话题。 超越数论 研究数的超越性,其中对于欧拉常数与特定的 Zeta 函数值之研究尤其令人感到兴趣。 组合数论 利用组合和机率的技巧,非构造性地证明某些无法用初等方式处理的复杂结论。这是由艾狄胥开创的思路。四、皇冠上的明珠 数论在数学中的地位是独特的,高斯曾经说过“数学是科学的皇后,数论是数学中的皇冠”。因此,数学家都喜欢把数论中一些悬而未决的疑难问题,叫做“皇冠上的明珠”,以鼓励人们去“摘取”。 简要列出几颗“明珠”:费尔马大定理、孪生素数问题、歌德巴赫猜想、角谷猜想、圆内整点问题、完全数问题…… 五、中国人的成绩 在我国近代,数论也是发展最早的数学分支之一。从二十世纪三十年代开始,在解析数论、刁藩都方程、一致分布等方面都有过重要的贡献,出现了华罗庚、闵嗣鹤、柯召等第一流的数论专家。其中华罗庚教授在三角和估值、堆砌素数论方面的研究是享有盛名的。1949年以后,数论的研究的得到了更大的发展。特别是在“筛法”和“歌德巴赫猜想”方面的研究,已取得世界领先的优秀成绩。 特别是陈景润在1966年证明“歌德巴赫猜想”的“一个大偶数可以表示为一个素数和一个不超过两个素数的乘积之和”以后,在国际数学引起了强烈的反响,盛赞陈景润的论文是解析数学的名作,是筛法的光辉顶点。至今,这仍是“歌德巴赫猜想”的最好结果。名著录《几何原本》 欧几里得 约公元前300年 《周髀算经》 作者不详 时间早于公元前一世纪 《九章算术》 作者不详 约公元一世纪 《孙子算经》 作者不详 南北朝时期 《几何学》 笛卡儿 1637年 《自然哲学之数学原理》 牛顿 1687年 《无穷分析引论》 欧拉 1748年 《微分学》 欧拉 1755年 《积分学》(共三卷) 欧拉 1768-1770年 《算术探究》 高斯 1801年 《堆垒素数论》 华罗庚 1940年左右 任意选一段吧!!!
不会吧,高中也写论文
“哪里有数学,哪里就有美!”——古希腊数学家普洛克拉斯。 一提到美,人们总是不禁想到“绕梁三日”的音乐之美;或是想到“巧夺天工”的艺术之美,或是想到“江山如此多娇”的自然之美……然而,现在的绝大多数学生都不会把高中数学和美联系到一起,这也在一定程度上说明我们数学美学教育的欠缺。据调查分析,现在的学生对数学的兴趣是建立在他们优异的初中数学成绩上,而进入高中后,数学难度骤增,导致多数学生的数学成绩骤降,从而一下子失去了对数学的热爱。由爱转恨来的如此的突然就是由于他们对数学是一种“假”的兴趣。而在数学教育中渗透美学教育,能激发学生对数学的“真”的兴趣,而这样的兴趣正是学生最好的老师。 人的爱美天性在青少年时期表现尤为突出,数学教师应当抓住这个最佳时期,不失时机地向学生揭示数学之美,从而愉悦他们的心境,激发他们的兴趣,陶冶他们的性情,塑造他们的灵魂,进而让学生领悟数学美,欣赏数学美,创造数学美。大数学家克莱因认为:“音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。” 那什么是数学美呢?罗素说:“数学,不但拥有真理,而且也具有至高的美,真正雕刻的美,是一种冷而严肃的美!”数学美不同于绘画,音乐等艺术之美,也不同于鲜花,彩虹等自然之美,它是一种科学力量的感性与理性的显现,是一种人的本质力量通过数学思维结构的呈现,这是一种真实的美,是反映客观世界并能改造客观世界的科学美。数学美不仅有形式的和谐美,而且有内容的严谨美;不仅有具体的公式、定理美,而且有结构、整体美;不仅有语言的简明、精巧美,而且有方法与思路的奇异、统一美;不仅有逻辑、抽象美,而且有创造、应用美。而作为新一代的教师,正是要不断的去挖掘数学美,不断的去传授数学美,让学生感受到数学美,从而激发学生学习数学的兴趣。 新课标背景下,更是要求教师要在数学教育过程中实施美学教育,培养学生的审美能力,从而形成美的心灵,美的灵魂。而如何将美学教育贯彻到数学教学中呢,笔者在近些年的教学过程中,对此感触颇多。 一:简洁的数学美 爱因斯坦说过:“美,本质上终究是简单性。”而数学中的简洁美简直是无处不在。欧拉公式——“V+F-E=2”堪称简洁美的典范。世间的凸多面体无穷无尽,但是他们的面数,顶点数,棱数都符合这个简单的公式。此外,为大家熟知的勾股定理,用一个简单的二次式“ ”描述了全体直角三角形的直角边和斜边的关系。微积分基本定理更是用一个简洁的式子“ ”描述了定积分和原函数之间的关系。纵观整个数学史,伟大的数学家们无不为了追求更加简洁更加通用的定理而付出毕生精力。其中一些像是哥德巴赫猜想这样的富含简洁美的猜想正被无数的数学爱好者们努力攻破着。 我国著名数学家陈省身说过:“数学世界中,简单性和优雅性是压倒一切的。”作为新一代的教育者的我们,必须善于挖掘教材中的简洁美,适时的总结数学公式的简洁与通用,让他们感受到数学的简洁美,从而抓住他们的心。 二.统一的数学美 浩瀚宇宙,包罗万物。宇宙中的天体无穷无尽,而探究宇宙的奥秘一直是人类的追求梦想。面对无数的天体运动,人们研究出它们运行的轨迹或是椭圆,或是双曲线,或是抛物线,而数学上用仅用一句话就能将其统一起来:“到定点的距离与它到定直线的距离比是常数e的轨迹。当时,轨迹是椭圆;当时,轨迹是抛物线;当时,轨迹是双曲线。”数学中的统一美可见一斑。此外,立体几何中,台体的表面积和体积公式更是将椎体和柱体的表面积和体积公式和谐的统一起来。三角函数中,“万能公式”更是将正弦、余弦、正切统一的用正切来表示。何其统一啊,何其美啊! 而统一美的在教学中尤为重要,教师不仅要善于发现总结统一美,更要及时的将其向学生传授,正是在各种各样的统一美的介绍和学习过程中,让学生进行分析比较,从而从本质上突破难点重点,感受数学的统一美。 三.奇异的数学美 毕达哥拉斯说:“凡物皆数。”他将自然界和数和谐统一起来了。有一次,他的朋友问他:“我和你交朋友,和数有关吗?”他回答说:“朋友是你灵魂的倩影,要象220与284一样亲密。”望着困惑不解的人们,毕达哥拉斯解释道: 220的全部真因子1、2、4、5、10、11、20、22、44、55、110之和为284;而284的全部真因子1、2、4、71、142之和又恰为220。这就是亲密无间的亲和数。真正的朋友也象它们那样。奇异的数学美让听者无不折服,至今还有不少学者对亲和数津津乐道。此外,他还用完美数——所有的真因子和等于本身的数来形容美满的婚姻。高中数学里,圆锥曲线部分,离心率e的值是的时候,轨迹还是一个椭圆;而当它变成1时,轨迹却是抛物线;当它再变成时,轨迹又变成了双曲线。丁点的变化,却导致图像的截然不同,真是奇异啊。数学中确实是存在着许多奇异美,而正要通过我们的悉心挖掘,让学生感受到数学的神奇。 四.自然的数学美 新课标提出:“数学源自生活,并应用于生活。”生活中的数学处处可见,例如,黄金分割数, 它是最和谐的比例关系,具有很高的美学价值。人的肚脐高度和人体总高度之比接近等于;主持人主持节目时,站在舞台的黄金分割点位置,不显得呆板,声音传播效果最好;在建筑造型上,黄金分割处布置腰线或装饰物,则可使整幢大楼显得雄伟雅致。蜜蜂房呈六角形,角度也很精确,钝角 109 ° 32 ′,这样的巢不但节省材料,而且结实坚固,令人类工程师惊叹不已!更另人惊奇的是蜜蜂还知道两点间的最短距离,蜜蜂在花间随意来去采集花蜜后它知道取最直接的路线回到蜂房。 而善于利用自然界以及生活中的数学实例,展示数学的美和自然生活的完美结合,往往能让学生感受到数学的实用性,让学生真正的对数学产生兴趣。 有人说:如果把数学当作诗集来读,那么摆在面前的任何一本数学教程,就会突然从一堆死气沉沉的公式变成洋溢着和谐、充满着绝妙和浸透了对称美的一部诗集。只要我们把数学美融于数学的教学中,那么不但我们的授课变的轻松自然,而且学生也会如释重负,不断提高对数学的兴趣,使教与学达到和谐、完美、统一。 诚然,数学中蕴含的美是博大精深的,数学美不仅以上几点,它几乎贯穿于数学的方方面面。此外数学定理公式的对称性,相似性,和谐性,传递性等都是美的体现;有时候甚至是数学问题都展示着美,解体方法也散发着美的味道。当然数学不像是一首好曲子或是一件旷世的艺术品一样能一眼品出它的美,特别对课业繁重的学生而言,他们受阅历水平,基础知识,数学训练等影响,很难把各色的数学美都品味出来。这就要求教师们需要精心研究,不断从相对枯燥的教材中去发现美,并不失时机的加以引导和培养。展望未来的教育趋势,美育教学和数学教学的结合是必要的,必然的,不仅仅为了唤醒学生日益减弱的数学兴趣,更是为了提高学生的审美能力,从而培养下一代的创造美的能力。
这篇挺合适的,改改应该可用: 立体几何的归纳推理,定义,归纳法 学生姓名:林新彰 就读学校:国立台南第一高级中学 指导教授:柯文峰教授 壹,学习目的 Laplace曾说过,在数学里发现真理的主要工具是归纳和类比.我们可从立 方体,三稜柱,五稜柱,方锥,八面体,来推知F + V = E + 2的欧拉公式,这 就是归纳的基本要件,从塔顶及截角立方体之几何图形做类比.我们学习几何 学的目的,从实质来看,是为了将周遭摸得到看得到的东西,作研究推理,深 一层则是为了,促进平面空间的概念,增加思考逻辑的灵活性归纳法部份,则 是将算术,几何,集合等数学单元,作直觉性的观察今日所知的数之多种性质, 大部份系经由观察法所发现,而严格证明则需经过数十年甚至数百年才诞生. 贰,学习方法 藉由教授的讲解,同伴的讨论,或者上去黑板试著讲解给新来的学弟妹听, 能更进一步的去探索逻辑,几何和立体几何的观念,也能从归纳推理的过程中 得知公式的来龙去脉,而不是只知道F + V = E + 2的欧拉公式. 参,学习过程与结果 一,观察归纳法即科学家处理经验的步骤.在使用观察归纳法建立猜测时,必 须坚守以下三原则:第一,必须能随时修正自己的见解.第二,如果有不 得不改变自己的见解时,就必须当机立断改正.第三,不在没有充份理由 支持下,盲目的改变见解.即使多数人我们持有不同意见,也不西瓜靠大 边. 二,在分割元素这个部份看似没啥新鲜的(当它分割元素的个数不大时) ,但到 了大一点点的数时,就开始搅尽脑汁,还是没什麼头绪.还好最后从分割 个数少的,推到个数大的.举例来说,从直线被点分割的个数1,2,3,4, 5,6,…,推到平面被直线分割的个数1,2,4,7,11,16,…,最后就 可以推到空间被平面分割的个数1,2,4,8,15,26,…. 肆,讨论及建议 一,使用观察归纳法也须有耐心,不太快下结论.例如:法国数学家费马认为 2的2之n次方 + 1皆为质数.但他只算n = 1,2,3,4均为质数,就推 测当n = 5,6...等等皆对.但欧拉却真的把n = 5代入,发现它可被 641整除,因而不是质数. 二,从实作我们可以学到很多东西,就速成的眼光而言,实作是花时间的,但 实作却有慢工出细活的优点.举个例子来说,碳60,俗称巴克球,是最近 才发现的碳之同素异形体.有一天上课时,柯教授叫我和另一名同伴作一 个巴克球,费了九牛二虎之力摺一个歪七扭八的球形,但藉由它,我得知 它有12个正五边形,20个正六边形,并得到一些附属品90个sigma键及 30个pi键.
关于高中数学立体几何学习的研究与实践如需要全文,可以再联系
给初学三角函数者的几点建议 三角函数是高中数学的主干知识之一,高考试卷一般会出现一大题两小题,大约20分,超过卷面分值的十分之一,是高中学习的重点。由于三角函数的性质多,公式杂,变化大,导致初学者在学习时因不得要领而感觉困难重重,处理问题时又因为不会灵活运用而处处受阻,因此也成为学习的难点。在此,笔者给初学者们几点建议,希望对初学者在此章学习中有所帮助,避免以后出现消极心理。 1.定义的掌握与运用。初中三角函数的定义是借助直角三角形在锐角中定义的,而高中是借助单位圆给出的,初学者应对这两个定义进行相对比较,感受单位圆的重要性,为后面直观讨论三角函数的图象与性质奠定基础。在掌握概念的同时应初步学会运用三角函数的定义解题,例如:根据角的终边所处的位置能迅速的判断出此角的正弦、余弦、正切的符号以及已知终边上的一点的坐标能求出三角函数的正弦、余弦、及正切值。 2. 三角函数线的应用。三角函数线是研究三角函数的几何工具,它是数形结合思想在三角函数中的体现,初学者应熟练掌握正弦线、余弦线、正切线的作法,并能运用三角函数线比较三角函数值的大小,证明三角不等式,和解一些简单的三角不等式。 3.特殊角三角函数值的记忆。记一些特殊角的三角函数值,即的正弦值、余弦值、正切值,其它的一些特殊角的三角函数值可以用这些值通过诱导公式推导出。 4.公式的推导型记忆。三角函数的公式是令初学者最头痛的事情,有同角三角函数之间关系,诱导公式,两角和与差的三角函数展开式,倍角公式,在学习的过程中有些老师还会补充一些公式,如半角公式,积化和差与和差化积公式,万能公式。为方便忆有些老师在诱导公式里还给大家总结出一些口诀,如“函数名不变,符号看象限”、“函数名改变,符号看象限”、“奇变偶不变,符号看象限”,接触口诀之初,学生如获珍宝,但过一段时间后,就混为一谈,不知所云,变什么、看哪个象限都很模糊,简直就是一头雾水。在此,笔者是不主张硬记和找规律记忆的,笔者鼓励初学者应该进行推导型记忆,三角函数的公式看起来多而杂,其实不然,它们都是可以相互推导的,同角三角函数之间的关系是用定义推导的,诱导公式是在单位圆中推导的,两角和与差的三角函数展开式除两角差的余弦公式外,其它的都是由两角差的余弦公式推导的,推导过程课本上是有的,笔者建议在记忆公式时,初学者应该立足于推导,并且是自己推导、反复推导,真正体会公式之间的联系,这样记忆的公式才是永久的,处理题目时就会信手拈来,活学巧用。 5.三角函数图象的掌握。熟练掌握正弦、余弦、正切函数图象的画法,能通过图象能够看出三角函数的性质及运用图象比较同名三角函数值的大小和解一些简单的三角不等式。 6.三角函数性质的掌握。三角函数的周期性,奇偶性还好说,但单调区间,对称轴,对称中心比较难记忆,在此,笔者也不支持硬记,硬记的东西时间一久就容易混淆,笔者建议先通过三角函数线或者三角函数的图象理解,然后在理解的基础上记忆。 握了以上几点,就为以后的三角函数的继续学习及应用打下了坚实的基础,方法虽然重要,但努力不可缺少,好的方法缺少必要的努力一切都是空谈,希望初学者能加强自信,勇于攀登,相互合作交流,互相取长补短,在学习中体会成功的快乐。
数学建模论文范文--利用数学建模解数学应用题数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点:第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解 选定可直接运用的 数学模型第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。3.1提高分析、理解、阅读能力。 阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并给出即时定义。如1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定义,能否深刻理解,反映了自身综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。 将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数学建成模的基础性工作。例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少? 将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)53.3增强选择数学模型的能力。 选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表:函数建模类型 实际问题 一次函数 成本、利润、销售收入等 二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等 幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等 三角函数 测量、交流量、力学问题等 3.4加强数学运算能力。 数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。 利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。加强高中数学建模教学培养学生的创新能力摘要:通过对高中数学新教材的教学,结合新教材的编写特点和高中研究性学习的开展,对如何加强高中数学建模教学,培养学生的创新能力方面进行探索。 关键词:创新能力;数学建模;研究性学习。 《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》对学生提出新的教学要求,要求学生: (1)学会提出问题和明确探究方向; (2)体验数学活动的过程; (3)培养创新精神和应用能力。 其中,创新意识与实践能力是新大纲中最突出的特点之一,数学学习不仅要在数学基础知识,基本技能和思维能力,运算能力,空间想象能力等方面得到训练和提高,而且在应用数学分析和解决实际问题的能力方面同样需要得到训练和提高,而培养学生的分析和解决实际问题的能力仅仅靠课堂教学是不够的,必须要有实践、培养学生的创新意识和实践能力是数学教学的一个重要目的和一条基本原则,要使学生学会提出问题并明确探究方向,能够运用已有的知识进行交流,并将实际问题抽象为数学问题,就必须建立数学模型,从而形成比较完整的数学知识结构。 数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会。 一.要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。 教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。 如新教材“三角函数”章前提出:有一块以O点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿册,使其册边AD落在半圆的直径上,另两点BC落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形面积最大? 这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。 这样通过章前问题教学,学生明白了数学就是学习,研究和应用数学模型,同时培养学生追求新方法的意识及参与实践的意识。因此,要重视章前问题的教学,还可据市场经济的建设与发展的需要及学生实践活动中发现的问题,补充一些实例,强化这方面的教学,使学生在日常生活及学习中重视数学,培养学生数学建模意识。 2.通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程。 学习几何、三角的测量问题,使学生多方面全方位地感受数学建模思想,让学生认识更多现在数学模型,巩固数学建模思维过程、教学中对学生展示建模的如下过程: 现实原型问题 数学模型 数学抽象 简化原则 演算推理 现实原型问题的解 数学模型的解 反映性原则 返回解释 列方程解应用题体现了在数学建模思维过程,要据所掌握的信息和背景材料,对问题加以变形,使其简单化,以利于解答的思想。且解题过程中重要的步骤是据题意更出方程,从而使学生明白,数学建模过程的重点及难点就是据实际问题特点,通过观察、类比、归纳、分析、概括等基本思想,联想现成的数学模型或变换问题构造新的数学模型来解决问题。如利息(复利)的数列模型、利润计算的方程模型决策问题的函数模型以及不等式模型等。 3.结合各章研究性课题的学习,培养学生建立数学模型的能力,拓展数学建模形式的多样性式与活泼性。 高中新大纲要求每学期至少安排一个研究性课题,就是为了培养学生的数学建模能力,如“数列”章中的“分期付款问题”、“平面向是‘章中’向量在物理中的应用”等,同时,还可设计类似利润调查、洽谈、采购、销售等问题。设计了如下研究性问题。 例1根据下表给出的数据资料,确定该国人口增长规律,预测该国2000年的人口数。 时间(年份) 人中数(百万) 39 50 63 76 92 106 123 132 145 分析:这是一个确定人口增长模型的问题,为使问题简化,应作如下假设:(1)该国的政治、经济、社会环境稳定;(2)该国的人口增长数由人口的生育,死亡引起;(3)人口数量化是连续的。基于上述假设,我们认为人口数量是时间函数。建模思路是根据给出的数据资料绘出散点图,然后寻找一条直线或曲线,使它们尽可能与这些散点吻合,该直线或曲线就被认为近似地描述了该国人口增长规律,从而进一步作出预测。 通过上题的研究,既复习巩固了函数知识更培养了学生的数学建模能力和实践能力及创新意识。在日常教学中注意训练学生用数学模型来解决现实生活问题;培养学生做生活的有心人及生活中“数”意识和观察实践能力,如记住一些常用及常见的数据,如:人行车、自行车的速度,自己的身高、体重等。利用学校条件,组织学生到操场进行实习活动,活动一结束,就回课堂把实际问题化成相应的数学模型来解决。如:推铅球的角度与距离关系;全班同学手拉手围成矩形圈,怎样围使围成的面积最大等,用砖块搭成多米诺牌骨等。 四、培养学生的其他能力,完善数学建模思想。 由于数学模型这一思想方法几乎贯穿于整个中小学数学学习过程之中,小学解算术运用题中学建立函数表达式及解析几何里的轨迹方程等都孕育着数学模型的思想方法,熟练掌握和运用这种方法,是培养学生运用数学分析问题、解决问题能力的关键,我认为这就要求培养学生以下几点能力,才能更好的完善数学建模思想: (1)理解实际问题的能力; (2)洞察能力,即关于抓住系统要点的能力; (3)抽象分析问题的能力; (4)“翻译”能力,即把经过一生抽象、简化的实际问题用数学的语文符号表达出来,形成数学模型的能力和对应用数学方法进行推演或计算得到注结果能自然语言表达出来的能力; (5)运用数学知识的能力; (6)通过实际加以检验的能力。 只有各方面能力加强了,才能对一些知识触类旁通,举一反三,化繁为简,如下例就要用到各种能力,才能顺利解出。 例2:解方程组 x+y+z=1 (1) x2+y2+z2=1/3 (2) x3+y3+z3=1/9 (3) 分析:本题若用常规解法求相当繁难,仔细观察题设条件,挖掘隐含信息,联想各种知识,即可构造各种等价数学模型解之。 方程模型:方程(1)表示三根之和由(1)(2)不难得到两两之积的和(XY+YZ+ZX)=1/3,再由(3)又可将三根之积(XYZ=1/27),由韦达定理,可构造一个一元三次方程模型。(4)x,y,z 恰好是其三个根 t3-t2+1/3t-1/27=0 (4) 函数模型: 由(1)(2)知若以xz(x+y+z)为一次项系数,(x2+y2+z2)为常数项,则以3=(12+12+12)为二次项系数的二次函f(x)=(12+12+12)t2-2(x+y+z)t+(x2+y2+z2)=(t-x)2+(t-y)2+(t-z)2为完全平方函数3(t-1/3)2,从而有t-x=t-y=t-z,而x=y=z再由(1)得x=y=z=1/3,也适合(3) 平面解析模型 方程(1)(2)有实数解的充要条件是直线x+y=1-z与圆x2+y2=1/3-z2有公共点后者有公共点的充要条件是圆心(O、O)到直线x+y的距离不大于半径。 总之,只要教师在教学中通过自学出现的实际的问题,根据当地及学生的实际,使数学知识与生活、生产实际联系起来,就能增强学生应用数学模型解决实际问题的意识,从而提高学生的创新意识与实践能力。数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3.1提高分析、理解、阅读能力。 阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并给出即时定义。如1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定义,能否深刻理解,反映了自身综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。 3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。 将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数学建成模的基础性工作。 例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少? 将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)5 3.3增强选择数学模型的能力。 选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表: 函数建模类型 实际问题 一次函数 成本、利润、销售收入等 二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等 幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等 三角函数 测量、交流量、力学问题等 3.4加强数学运算能力。 数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。 利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。
九年义务教育《数学课程标准》中指出:数学可以帮助人们更好地探求客观世界的规律,并对现代社会中大量纷繁复杂的信息作出恰当的选择与判断,同时为人们交流信息提供了一种有效、简捷的手段。数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立数学模型,进而解决问题,直接为社会创造价值。数学教学要让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。 近几年,不仅每年高考都出了应用题,中考也加强了应用题的考察,这些应用题以数学建模为中心,以考察学生应用数学的能力,但学生在应用题中的得分率远底于其他题,原因之一就是学生缺乏数学建模能力和应用数学意识。因此中学数学教师应加强数学建模的教学,提高学生数学建模能力,培养学生应用数学意识和创新意识,本文结合教学实践,谈谈初中数学建模教学的一些学习体会。 ⒈数学建模是建立数学模型的过程的缩略表示,可用下面的框图来说明这一过程: 实际问题 抽象、简化,明确变量和参数 根据某种“定律”或“规律”建立变量和参数间的一个明确的数学关系 解析地或近似地求解该数学问题 解释、验证 投入使用 通不过 通过 审题 建立数学模型,首先要认真审题。实际问题的题目一般都比较长,涉及的名词、概念较多,因此要耐心细致地读题,深刻分解实际问题的背景,明确建模的目的;弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件。 简化 根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要简化。抓住主要因素,抛弃次要因素,根据数量关系,联系数学知识和方法,用精确的语言作出假设。 抽象 将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型。按上述方法建立起来的数学模型,是不是符合实际,理论上、方法上是否达到了优化,在对模型求解、分析以后通常还要用实际现象、数据等检验模型的合理性。 ⒉具体的建模分析方法 ① 关系分析法:通过寻找关键量之间的数量关系的方法来建立问题的数学模型方法。 ② 列表分析法:通过列表的方式探索问题的数学模型的方法。 ③ 图象分析法:通过对图象中的数量关系分析来建立问题的数学模型的方法。 ⒊掌握常见数学应用题的基本数学模型 在初中阶段,通常建立如下一些数学模型来解应用问题: ① 建立几何图形模型 ② 建立方程或不等式模型 ③ 建立三角函数模型 ④ 建立函数模型 案例 例1 王小姐参加了某晚会,晚会中共有40人,若每两人均握手一次,问参加者共握手多少次? 例2 设计合适的包装方式。 ⑴现有4盒磁带,有几种包装方式?哪种方式更省包装纸? ⑵若有8盒磁带,哪种方式更省包装纸? 例3 已知 、 、 均为非负实数,求证: 前两个问题比较明显的须建立几何图形模型来加以分析,第三个问题若用不等式变形来解决则非常困难,但建立几何图形模型解决则轻而易举, 如下图。 例4 甲、乙两厂分别承印八年级数学教材20万册和25万册,供应A、B两地使用,A、B两地的学生数分别为17万和28万,已知甲厂往A、B两地的运费分别为200元/万册和180元/万册;乙厂往A、B两地运费分别为220元/万册和210元/万册。(1)设总运费为w元,甲厂运往A地x万册,试写出w与x的函数关系式;(2)如何安排调动计划,能使总运费最少? 例5 我们已经学会了一些测量方法,现在请你观察一下学校中较高的物体,如教学楼、旗杆、大树等等,如何测量它们的高度呢? 本题显然要建立三角函数模型来分析解决 例6 爸爸准备为小明买一双新的运动鞋,但要小明自己算出穿几“码”的鞋。小明回家量了一下妈妈36码的鞋子长23厘米,爸爸41码的鞋子长厘米。那么自己穿的厘米长的鞋是几码呢? 本题较合理的数学模型是一次函数。 例7 1997年11月8日电视正在播放十分壮观的长江三峡工程大江截流的实况。截流从8:55开始,当时龙口的水面宽40米,水深60米。11:50时,播音员报告宽为米。到13:00时,播音员又报告水面宽为31米。这时,电视机旁的小明说,现在可以估算下午几点合龙,从8:55到11:50,进展的速度每小时减少米,从11:50到13:00,每小时宽度减少米,小明认为回填速度是越来越快的,近似地每小时速度加快1米。从下午1点起,大约要5个多小时,即到下午6点多才能合龙。但到了下午3点28分,电视里传来了振奋人心的消息:大江截流成功!小明后来想明白了,他估算的方法不好,现在请你根据上面的数据,设计一种较合理的估算方法(建立一种较合理的数学模型)进行计算,使你的计算结果更切合实际。 建模合理性分析:本题建模合理性有以下两个评价点 ⑴回填速度以每小时多少立方米填料计。这样,能否建立合理的回填速度计算模型便成为第一个评价要点。 ⑵注意到回填速度是逐渐加快的:水流截面越大,水越深,回填时填料被冲走的就越多,相应的进展速度就越慢。反之就越快。在模型中对回填速度越来越快这一点如何作出较合理的假设,这是第二个评价要点。 ⒋数学建模教学活动设计的体会 ①鼓励学生积极主动地参与,把教学过程更自觉地变成学生活动的过程。 教师不应只是“讲演者”、“总是正确的指导者”而应不时扮演下列角色:模特——他不仅演示正确的开始,也表现失误的开端和“拨乱反正”的思维技能。参谋——提一些求解的建议,提供可参考的信息,但并不代替学生做出决断。询问者——故作不知,问原因、找漏洞,督促学生弄清楚、说明白,完成进度。仲裁者和鉴赏者——评判学生工作成果的价值、意义、优劣,鼓励学生有创造性的想法和作法。 ②注意结合学生的实际水平,分层次逐步地推进。 数学建模对教师、对学生都有一个逐步的学习和适应的过程。教师在设计数学建模活动时,特别应考虑学生的实际能力和水平,起始点要低,形式应有利于更多的学生能参与。在开始的教学中,在讲解知识的同时有意识地介绍知识的应用背景。在应用的重点环节结合比较多的训练,如实际语言和数学语言,列方程和不等式解应用题等。逐步扩展到让学生用已有的数学知识解释一些实际结果,描述一些实际现象,模仿地解决一些比较确定的应用问题,到独立地解决教师提供的数学应用问题和建模问题,最后发展成能独立地发现、提出一些实际问题,并能用数学建模的方法解决它。 ③重视知识产生和发展过程教学。 由于知识产生和发展过程本身就蕴含着丰富的数学建模思想,因此老师既要重视实际问题背景的分析、参数的简化、假设的约定,还要重视分析数学模型建立的原理、过程,数学知识、方法的转化、应用,不能仅仅讲授数学建模结果,忽略数学建模的建立过程。 ④注意数学应用与数学建模的“活动性”。 数学应用与数学建模的目的并不是仅仅为了给学生扩充大量的数学课外知识,也不是仅仅为了解决一些具体问题,而是要培养学生的应用意识、数学能力和数学素质。因此我们不应该沿用老师讲题、学生模仿练习的套路,而应该重过程、重参与,更多地表现活动的特性。
根据实际问题,用数学模式对其进行建模,论文就是写你建模的过程,即分析问题、建立模型、得出结论 例文 加强初中数学建模教学 培养学生应用数学意识 九年义务教育《数学课程标准》中指出:数学可以帮助人们更好地探求客观世界的规律,并对现代社会中大量纷繁复杂的信息作出恰当的选择与判断,同时为人们交流信息提供了一种有效、简捷的手段。数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立数学模型,进而解决问题,直接为社会创造价值。数学教学要让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。 近几年,不仅每年高考都出了应用题,中考也加强了应用题的考察,这些应用题以数学建模为中心,以考察学生应用数学的能力,但学生在应用题中的得分率远底于其他题,原因之一就是学生缺乏数学建模能力和应用数学意识。因此中学数学教师应加强数学建模的教学,提高学生数学建模能力,培养学生应用数学意识和创新意识,本文结合教学实践,谈谈初中数学建模教学的一些学习体会。 ⒈数学建模是建立数学模型的过程的缩略表示,可用下面的框图来说明这一过程: 实际问题 抽象、简化,明确变量和参数 根据某种“定律”或“规律”建立变量和参数间的一个明确的数学关系 解析地或近似地求解该数学问题 解释、验证 投入使用 通不过 通过 审题 建立数学模型,首先要认真审题。实际问题的题目一般都比较长,涉及的名词、概念较多,因此要耐心细致地读题,深刻分解实际问题的背景,明确建模的目的;弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件。 简化 根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要简化。抓住主要因素,抛弃次要因素,根据数量关系,联系数学知识和方法,用精确的语言作出假设。 抽象 将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型。按上述方法建立起来的数学模型,是不是符合实际,理论上、方法上是否达到了优化,在对模型求解、分析以后通常还要用实际现象、数据等检验模型的合理性。 ⒉具体的建模分析方法 ① 关系分析法:通过寻找关键量之间的数量关系的方法来建立问题的数学模型方法。 ② 列表分析法:通过列表的方式探索问题的数学模型的方法。 ③ 图象分析法:通过对图象中的数量关系分析来建立问题的数学模型的方法。 ⒊掌握常见数学应用题的基本数学模型 在初中阶段,通常建立如下一些数学模型来解应用问题: ① 建立几何图形模型 ② 建立方程或不等式模型 ③ 建立三角函数模型 ④ 建立函数模型 案例 例1 王小姐参加了某晚会,晚会中共有40人,若每两人均握手一次,问参加者共握手多少次? 例2 设计合适的包装方式。 ⑴现有4盒磁带,有几种包装方式?哪种方式更省包装纸? ⑵若有8盒磁带,哪种方式更省包装纸? 例3 已知 、 、 均为非负实数,求证: 前两个问题比较明显的须建立几何图形模型来加以分析,第三个问题若用不等式变形来解决则非常困难,但建立几何图形模型解决则轻而易举, 如下图。 例4 甲、乙两厂分别承印八年级数学教材20万册和25万册,供应A、B两地使用,A、B两地的学生数分别为17万和28万,已知甲厂往A、B两地的运费分别为200元/万册和180元/万册;乙厂往A、B两地运费分别为220元/万册和210元/万册。(1)设总运费为w元,甲厂运往A地x万册,试写出w与x的函数关系式;(2)如何安排调动计划,能使总运费最少? 例5 我们已经学会了一些测量方法,现在请你观察一下学校中较高的物体,如教学楼、旗杆、大树等等,如何测量它们的高度呢? 本题显然要建立三角函数模型来分析解决 例6 爸爸准备为小明买一双新的运动鞋,但要小明自己算出穿几“码”的鞋。小明回家量了一下妈妈36码的鞋子长23厘米,爸爸41码的鞋子长厘米。那么自己穿的厘米长的鞋是几码呢? 本题较合理的数学模型是一次函数。 例7 1997年11月8日电视正在播放十分壮观的长江三峡工程大江截流的实况。截流从8:55开始,当时龙口的水面宽40米,水深60米。11:50时,播音员报告宽为米。到13:00时,播音员又报告水面宽为31米。这时,电视机旁的小明说,现在可以估算下午几点合龙,从8:55到11:50,进展的速度每小时减少米,从11:50到13:00,每小时宽度减少米,小明认为回填速度是越来越快的,近似地每小时速度加快1米。从下午1点起,大约要5个多小时,即到下午6点多才能合龙。但到了下午3点28分,电视里传来了振奋人心的消息:大江截流成功!小明后来想明白了,他估算的方法不好,现在请你根据上面的数据,设计一种较合理的估算方法(建立一种较合理的数学模型)进行计算,使你的计算结果更切合实际。 建模合理性分析:本题建模合理性有以下两个评价点 ⑴回填速度以每小时多少立方米填料计。这样,能否建立合理的回填速度计算模型便成为第一个评价要点。 ⑵注意到回填速度是逐渐加快的:水流截面越大,水越深,回填时填料被冲走的就越多,相应的进展速度就越慢。反之就越快。在模型中对回填速度越来越快这一点如何作出较合理的假设,这是第二个评价要点。 ⒋数学建模教学活动设计的体会 ①鼓励学生积极主动地参与,把教学过程更自觉地变成学生活动的过程。 教师不应只是“讲演者”、“总是正确的指导者”而应不时扮演下列角色:模特——他不仅演示正确的开始,也表现失误的开端和“拨乱反正”的思维技能。参谋——提一些求解的建议,提供可参考的信息,但并不代替学生做出决断。询问者——故作不知,问原因、找漏洞,督促学生弄清楚、说明白,完成进度。仲裁者和鉴赏者——评判学生工作成果的价值、意义、优劣,鼓励学生有创造性的想法和作法。 ②注意结合学生的实际水平,分层次逐步地推进。 数学建模对教师、对学生都有一个逐步的学习和适应的过程。教师在设计数学建模活动时,特别应考虑学生的实际能力和水平,起始点要低,形式应有利于更多的学生能参与。在开始的教学中,在讲解知识的同时有意识地介绍知识的应用背景。在应用的重点环节结合比较多的训练,如实际语言和数学语言,列方程和不等式解应用题等。逐步扩展到让学生用已有的数学知识解释一些实际结果,描述一些实际现象,模仿地解决一些比较确定的应用问题,到独立地解决教师提供的数学应用问题和建模问题,最后发展成能独立地发现、提出一些实际问题,并能用数学建模的方法解决它。 ③重视知识产生和发展过程教学。 由于知识产生和发展过程本身就蕴含着丰富的数学建模思想,因此老师既要重视实际问题背景的分析、参数的简化、假设的约定,还要重视分析数学模型建立的原理、过程,数学知识、方法的转化、应用,不能仅仅讲授数学建模结果,忽略数学建模的建立过程。 ④注意数学应用与数学建模的“活动性”。 数学应用与数学建模的目的并不是仅仅为了给学生扩充大量的数学课外知识,也不是仅仅为了解决一些具体问题,而是要培养学生的应用意识、数学能力和数学素质。因此我们不应该沿用老师讲题、学生模仿练习的套路,而应该重过程、重参与,更多地表现活动的特性。
1、高等代数与解析几何课程整合的思考2、线性代数教材内容与体系结构改革的思考与实践3、关于空间解析几何中“矢量积”教学的探讨4、解析几何最值问题探究5、解析几何的建立和意义
如何突破立体几何中最值问题的难点最值问题几乎涉及高中数学的各个分支 ,在代数、三角函数、立体几何、解析几何中都可以命题。在历年的高考试题中 ,既有一些基础题 ,又有一些综合题 ,甚至以难题的形式出现。在此 ,我将立体几何中的最值问题作如下分类 ,以扩大同学们的视野 ,拓展解决立体几何最值问题的能力。1距离的最值问题例 1 已知OA、OB是圆锥底面互相垂直的两条半径 ,C是母线SB的中点 ,SA =3 ,OA =1 ,则AC两点在圆锥侧面上的最短距离是 (C)A 2 3B 3 3C3 52 D2 33[解析 ]侧面展开如图 ,⌒AB=34 2π 1 =3π2∴∠CSA =π2在△SAC中 ,AC =SA2 +SC2=3 2 +(32 ) 2=3 52即AC就为最短距离。故选C。评注 :此类题得空间向平面转化 ,利用平面两点间直线段最短 ,求出符合空间绕法的最短距离。例 2 将圆心角为 1 2 0°,半径为 3 0的扇形OAB(O为圆心 )卷成一个圆锥 ,使两条半径OA、OB重合 ,则扇形中弦AB上的点到圆锥底面的最远距离是。 [解析 ]如图可知 ,M是母线OC的中点......(
1、高等代数与解析几何课程整合的思考2、线性代数教材内容与体系结构改革的思考与实践 3、关于空间解析几何中“矢量积”教学的探讨4、解析几何最值问题探究 5、解析几何的建立和意义