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数 学 与 美 中国古代著名哲学家庄子说:“判天地之美,析万物之理。”日本物理学家,诺贝尔奖得主汤川秀树把这两句话印在他的书的扉页上,作为现代物理的指导思想及最高美学原则。这两句话也是我们学习与研究数学的指导思想和最高美学原则。通过本讲座,我们将展现数学精神的魅力,阐述数学推理之妙谛。但数学之美的面纱是慢慢揭开的,数学推理的妙谛是逐渐展现的。这涉及到科学与艺术的关系,而艺术与科学的联系是天然的。实际上,一切科学、哲学、数学和艺术的研究对象不外乎,天———大宇宙;地,自然界及其中一切动植物———中宇宙;人———最精密、最完善的小宇宙。既然科学和艺术的研究对象是相同的,所以它们必然是相辅相成的两个领域。著名物理学家李政道说得好:“科学和艺术是不可分割的,正像一枚硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性。” 顺便指出,数学本身就是美学的四大构件之一。这四大构件是,史诗、音乐、造型(绘画、建筑等)和数学。因而数学教育是审美素质教育的一部分。 数学追求的目标是,从混沌中找出秩序,使经验升华为规律,将复杂还原为基本。所有这些都是美的标志。但长期以来,我们忽视对数学的美的教育。讲述数学之美有利于培养鉴赏力。值得注意的是,在历史上,重大课题的选择与结果的评价,美学价值是一个重要的标准。例如,正电子的猜想便是狄拉克从数学对称美的角度大胆预言出来的。他唯一的根据就是从电子运动的方程得出正负两个解。几年之后,这个预言得到了物理学家的证实。狄拉克后来说:“理论物理学家把数学美的要求当作信仰的行为,它没有什么使人非信不可的理由,但过去已经证明了这是有益的目标。” 为什么把美看得这样重要?因为人类的生存是按照美的原则来构建世界的。发现美、认识美和运用美,这是人类生存的要求。反过来,美又是人类进步的动力。追求美的实质就是追求自然界的数学美。人类一步一步地揭示自然界的数学规律,人类就越了解我们所处的宇宙的美。希腊箴言说,美是真理的光辉。因而追求美就是追求真。英国诗人济慈写道: 美就是真, 真就是美—这就是 你所知道的, 和你应该知道的。 法国数学家阿达玛说:“数学家的美感犹如一个筛子,没有它的人永远成不了数学家。”可见,数学美感和审美能力是进行一切数学研究和创造的基础。 那么,什么是美呢?美有两条标准:一、一切绝妙的美都显示出奇异的均衡关系(培根),二、“美是各部分之间以及各部分与整体之间固有的和谐。”(海森堡)。这是科学和艺术共同追求的东西。希尔伯特说:“我们无比热爱的科学把我们团结在一起。它像一座鲜花盛开的花园展现在我们眼前。在这个花园熟悉的小道上,你可以悠闲地观赏,尽情地享受,不需费多大力气,与心领神会的伙伴一起更是如此。但我们更喜欢寻找幽隐的小道,发现许多意想不到的令人愉快的美景;当其中一条小道向我们显示出这一美景时,我们会共同欣赏它,我们的欢乐也达到尽善尽美的境地。” 对美的追求起源于古代。毕达哥拉斯发现,在相同张力作用下的弦,当它们的长度成简单的整数比时,击弦发出的声音听起来是和谐的。正是基于这种认识,毕达哥拉斯学派定出了音律。顺便指出,我国在古代也以同样的方式确定了音律。这是人类第一次确立了可理解的东西与美之间的内在联系,是人类历史上一个真正重大的发现。牛顿的万有引力公式,爱因斯坦的质能转换公式,既是美,又是真。 数学的美表现在什么地方呢?表现在简单、对称、完备、统一和谐和奇异。 为什么我们这样重视美?并把它作为数学发展的动力与价值标准的一个重要因素呢?因为人们常常忽视它。人们只重视实用方面、科学方面,而对于审美情趣、智力挑战、心灵的愉悦诸方面,要么不予承认,即使承认,也认为只不过是次要的因素。但事实上,实用的、科学的、美学的和哲学的因素共同促进了数学的形成。把这些作出贡献、产生影响的因素除去任何一个,或抬高一个而贬低另一个都是违反数学发展史的。 谈数学与美 数学组 庞艳霞 说起美育,总觉得那是属于音、体、美及文学范畴的。 数学,作为一门自然科学,与美似乎没有多大联系。其实,数学蕴含着其它科学难以表达的美。 一、数学的美美在思维。 数学,一开始就以抽象的形式出现。有些同学说数学枯燥,除了概念就是公式,毫无感情色彩。针对这种情况,通过数学概念的教学,让学生领会到数学思维美所在。 例如讲椭圆概念时,首先让学生举出椭圆的实例,然后问:所有这些椭圆上的点都有什么共同的特点?同学们很有兴趣地想这个问题。这时,把模型拿出来演示,大家聚精会神地看,最后恍然大悟,总结出椭圆定义。同时告诉他们在所举的例子中,椭圆内的两个定点都能找到。使他们认识到数学概念能透过事物现象深入本质,使人们对客观世界有统一的认识。 这样的概念教学,学生把学习数学当成很有乐趣的一件事,感觉抽象不是数学的缺点,而是其优点。只有抽象,才能把事物搞得更清楚;也只有抽象,才能使所含的内容更为丰富。 二、数学的美美在作用。 数学是研究“数量关系”与“空间形式”的科学。 哪儿有数,哪儿有形,哪儿就少不了用数学。数学,在改造人类生存环境方面起着很大的作用。由于数学能揭示事物的普遍规律,就有一法多用性和一理多用性,因而已渗透到各门学科中,人们研究任何一门自然学科都离不开数学的基本原理。 具体到课堂上,向学生渗透数学的作用美时,要向学生阐明 ,每个数学概念都不是人们凭空想象出来的,而是来自我们周围的客观世界,使学生确实感受到数学来源于物质世界。 例如,讲圆柱和棱柱的表面积和体积公式时,教师可问:“大树干为什么是圆柱形而不是棱柱形呢?”学生会对这个问题特别感兴趣,并能说出各种各样的理由,这时教师画图讲解:当等高的圆柱和棱柱表面积相等时,演算得出 :圆柱的体积最大,所以圆柱形树干和其它柱体相比,在等面积条件下,能够向树枝输送更多的养分。 由此看出,大自然是最伟大的,她总是以最合理的方式生存。于是,同学们又联想到生活中见到的管道为什么是圆柱形,因为它用料最少且输送量最大。 这说明数学不仅有用才产生,还因为它有用才发展。 三、数学的美美在形式。 数学具有美的、和谐的形式,具有对称、平衡、比例、规则性和秩序性等特征。而这一切特征在数学中都有具体的表现。 著名的美学规律“黄金分割”把一条线段分成长短两节,使短节和长节的比恰好等于长节与全长的比。实践表明这一比例是最美妙的比例。美神维纳斯的美,关键一点是她的身材比例恰好符合黄金分割律。 由于数学是使人产生美感的基础,人们在认识世界的过程中。都有意无意的应用数学知识。在我们日常生活和艺术活动中,随处可见有数学的形式美。我们的房屋建筑、我们用的桌椅、甚至茶杯,都具有优美的几何形状,既美观又实用。在教学中适当的给学生讲讲与数学形式美有关的小知识,不仅能拓宽他们的视野,还能激发他们的学习兴趣。 所以,数学也是一种美,学习数学更是一种美的享受! 或者: 数 学 与 美 中国古代著名哲学家庄子说:“判天地之美,析万物之理。”日本物理学家,诺贝尔奖得主汤川秀树把这两句话印在他的书的扉页上,作为现代物理的指导思想及最高美学原则。这两句话也是我们学习与研究数学的指导思想和最高美学原则。通过本讲座,我们将展现数学精神的魅力,阐述数学推理之妙谛。但数学之美的面纱是慢慢揭开的,数学推理的妙谛是逐渐展现的。这涉及到科学与艺术的关系,而艺术与科学的联系是天然的。实际上,一切科学、哲学、数学和艺术的研究对象不外乎,天———大宇宙;地,自然界及其中一切动植物———中宇宙;人———最精密、最完善的小宇宙。既然科学和艺术的研究对象是相同的,所以它们必然是相辅相成的两个领域。著名物理学家李政道说得好:“科学和艺术是不可分割的,正像一枚硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性。” 顺便指出,数学本身就是美学的四大构件之一。这四大构件是,史诗、音乐、造型(绘画、建筑等)和数学。因而数学教育是审美素质教育的一部分。 数学追求的目标是,从混沌中找出秩序,使经验升华为规律,将复杂还原为基本。所有这些都是美的标志。但长期以来,我们忽视对数学的美的教育。讲述数学之美有利于培养鉴赏力。值得注意的是,在历史上,重大课题的选择与结果的评价,美学价值是一个重要的标准。例如,正电子的猜想便是狄拉克从数学对称美的角度大胆预言出来的。他唯一的根据就是从电子运动的方程得出正负两个解。几年之后,这个预言得到了物理学家的证实。狄拉克后来说:“理论物理学家把数学美的要求当作信仰的行为,它没有什么使人非信不可的理由,但过去已经证明了这是有益的目标。” 为什么把美看得这样重要?因为人类的生存是按照美的原则来构建世界的。发现美、认识美和运用美,这是人类生存的要求。反过来,美又是人类进步的动力。追求美的实质就是追求自然界的数学美。人类一步一步地揭示自然界的数学规律,人类就越了解我们所处的宇宙的美。希腊箴言说,美是真理的光辉。因而追求美就是追求真。英国诗人济慈写道: 美就是真, 真就是美—这就是 你所知道的, 和你应该知道的。 法国数学家阿达玛说:“数学家的美感犹如一个筛子,没有它的人永远成不了数学家。”可见,数学美感和审美能力是进行一切数学研究和创造的基础。 那么,什么是美呢?美有两条标准:一、一切绝妙的美都显示出奇异的均衡关系(培根),二、“美是各部分之间以及各部分与整体之间固有的和谐。”(海森堡)。这是科学和艺术共同追求的东西。希尔伯特说:“我们无比热爱的科学把我们团结在一起。它像一座鲜花盛开的花园展现在我们眼前。在这个花园熟悉的小道上,你可以悠闲地观赏,尽情地享受,不需费多大力气,与心领神会的伙伴一起更是如此。但我们更喜欢寻找幽隐的小道,发现许多意想不到的令人愉快的美景;当其中一条小道向我们显示出这一美景时,我们会共同欣赏它,我们的欢乐也达到尽善尽美的境地。” 对美的追求起源于古代。毕达哥拉斯发现,在相同张力作用下的弦,当它们的长度成简单的整数比时,击弦发出的声音听起来是和谐的。正是基于这种认识,毕达哥拉斯学派定出了音律。顺便指出,我国在古代也以同样的方式确定了音律。这是人类第一次确立了可理解的东西与美之间的内在联系,是人类历史上一个真正重大的发现。牛顿的万有引力公式,爱因斯坦的质能转换公式,既是美,又是真。 数学的美表现在什么地方呢?表现在简单、对称、完备、统一和谐和奇异。 为什么我们这样重视美?并把它作为数学发展的动力与价值标准的一个重要因素呢?因为人们常常忽视它。人们只重视实用方面、科学方面,而对于审美情趣、智力挑战、心灵的愉悦诸方面,要么不予承认,即使承认,也认为只不过是次要的因素。但事实上,实用的、科学的、美学的和哲学的因素共同促进了数学的形成。把这些作出贡献、产生影响的因素除去任何一个,或抬高一个而贬低另一个都是违反数学发展史的。
1.为节约能源,某单位按以下规定收取每月电费:用电不超过140度,按每度元收费;如果超过140度,超过部分按每度元收费。若墨用电户四月费的电费平均每度元,问该用电户四月份应缴电费多少元? 设总用电x度:[(x-140)**]/x= = = x=280 再分步算: 140* (280-140)* )某大商场家电部送货人员与销售人员人数之比为1:8。今年夏天由于家电购买量明显增多,家电部经理从销售人员中抽调了22人去送货。结果送货人员与销售人数之比为2:5。求这个商场家电部原来各有多少名送货人员和销售人员? 设送货人员有X人,则销售人员为8X人。 (X+22)/(8X-22)=2/5 5*(X+22)=2*(8X-22) 5X+110=16X-44 11X=154 X=14 8X=8*14=112 这个商场家电部原来有14名送货人员,112名销售人员 现对某商品降价10%促销,为了使销售金额不变,销售量要比按原价销售时增加百分之几? 设:增加x% 90%*(1+x%)=1 解得: x=1/9 所以,销售量要比按原价销售时增加% 3.甲.乙两种商品的原单价和为100元,因市场变化,甲商品降10%,乙商品提价5%调价后两商品的单价和比原单价和提高2%,甲.乙两商品原单价各是多少/ 设甲商品原单价为X元,那么乙为100-X (1-10%)X+(1+5%)(100-X)=100(1+2%) 结果X=20元 甲 100-20=80 乙 4.甲车间人数比乙车间人数的4/5少30人,如果从乙车间调10人到甲车间去,那么甲车间的人数就是乙车间的3/4。求原来每个车间的人数。 设乙车间有X人,根据总人数相等,列出方程: X+4/5X-30=X-10+3/4(X-10) X=250 所以甲车间人数为250*4/5-30=170. 说明: 等式左边是调前的,等式右边是调后的 5.甲骑自行车从A地到B地,乙骑自行车从B地到A地,两人都均速前进,以知两人在上午8时同时出发,到上午10时,两人还相距36千米,到中午12时,两人又相距36千米,求A.B两地间的路程?(列方程) 设A,B两地路程为X x-(x/4)=x-72 x=288 答:A,B两地路程为288 6..甲、乙两车长度均为180米,若两列车相对行驶,从车头相遇到车尾离开共12秒;若同向行驶,从甲车头遇到乙车尾,到甲车尾超过乙车头需60秒,车的速度不变,求甲、乙两车的速度。 二车的速度和是:[180*2]/12=30米/秒 设甲速度是X,则乙的速度是30-X 180*2=60[X-(30-X)] X=18 即甲车的速度是18米/秒,乙车的速度是:12米/秒 7.两根同样长的蜡烛,粗的可燃3小时,细的可燃8/3小时,停电时,同时点燃两根蜡烛,来电时同时吹灭,粗的是细的长度的2倍,求停电的时间. 设停电的时间是X 设总长是单位1,那么粗的一时间燃1/3,细的是3/8 1-X/3=2[1-3X/8] X=2。4 即停电了2。4小时。 1.某小组计划做一批“中国结”,如果每人做5个,那么比计划多了9个;如果每人做4个,那么比计划少了15个,小组成员共有多少名?他们计划做多少个“中国结”? 设小组成员有x名 5x=4x+15+9 5x-4x=15+9 8.某中学组织初一学生进行春游,原计划租用45座客车若干辆,但有15人没有座位;若租用同样数量的60座客车,则多出一辆车,且其余客车恰好坐满。试问 (1) 初一年级人数是多少?原计划租用45座客车多少辆? 解:租用45座客车x辆,租用60座客车(x-1)辆, 45x+15=60(x-1) 解之得:x=5 45x+15=240(人) 答:初一年级学生人数是240人, 计划租用45座客车为5辆 9.将一批会计报表输入电脑,甲单独做需20h完成,乙单独做需12h完成.现在先由甲单独做4h,剩下的部分由甲,乙合作完成,甲,乙两人合作的时间是多少? 解;设为XH 1/5+1/20X+1/12X=1 8/60X=4/5 X=6 甲,乙两人合作的时间是6H. 10.甲乙丙三个数的和是53,以知甲数和乙数的比是4:3,丙数比乙数少2,乙数是(),丙数是() 设甲数为4X.则乙为3X.丙为3X-2. 4X+3X+3X-2=53 10X=53+2 10X=55 X= 3X= 3X-2= 乙为,丙为 11.粗蜡烛和细蜡烛的长短一样,粗蜡烛可燃5小时,细蜡烛可燃4小时,一次停电后同时点燃这两只蜡烛,来电后同时熄灭,结果发现粗蜡烛的长是细蜡烛长的4倍,求停电多长时间? 设停电x小时. 粗蜡烛每小时燃烧1/5,细蜡烛是1/4 1-1/5X=4(1-1/4) 1-1/5X=4-X -1/5+X=4-1 4/5X=3 X=15/4 12.一个三位数,百位上的数字比十位上的数字大1,个位上的数字比十位上的数字的3倍少2,若将三个数字顺序颠倒后,所得的三位数与原三位数的和是1171,求这个三位数. 设十位数为x 则 100×(x+1)+10x+3x-2+100*(x+1)+10x+x+1=1171 化简得 424x=1272 所以:x=3 则这个三位数为437 13.一年级三个班为希望小学捐赠图书,一班娟了152册,二班捐书数是三个班级的平均数,三班捐书数是年级捐书总数的40%,三个班共捐了多少图书? 解:设⑵班捐x册 3x=152+x+3xX40% 3x=152+x+6/5x 3x-x-6/5x=152 4/5x=152 x=190…⑵班 190X3=570(本) b 两地相距31千米,甲从a地骑自行车去b地 一小时后乙骑摩托车也从a地去b地 已知甲每小时行12千米 乙每小时行28千米 问乙出发后多少小时追上甲 设乙出发x小时后追上甲,列方程 12(X+1)=28X X=小时,即45分钟 15、一艘货船的载重量是400t,容积是860m^3.现在要装生铁和棉花两种货物,生铁每吨体积是,棉花每吨体积是4m^3.生铁和棉花各装多少吨,才能充分利用这艘船的载重量和容积? 设铁x吨,棉花为400-x吨 *(400-x)=860 x=200t 答案为铁和棉花各200吨 16、某电脑公司销售A、B两种品牌电脑,前年共卖出2200台,去年A种电脑卖出的数量比前年多6%,B种电脑卖出的数量比前年减少5%,两种电脑的总销量增加了110台。前年A、B两种电脑各卖了多少台? 设前年A电脑卖出了x台,B电脑卖出了2200-x台 去年A电脑为电脑为(2200-x) *(2200-x)=2200+110 x=2000 则A电脑2000台,B电脑200台 17.地球上面面积约等于陆地面积的29分之71倍,地球的表面积约等于亿平方公里,求地球上陆地面积是多少?(精确到亿平方公里) 设陆地的面积是X X+71/29X= X= 即陆地的面积是:亿平方公里。 18. 内径为90毫米的圆柱形长玻璃杯(已装满水)向一个地面直径为131*131平方毫米,内高为81毫米的长方形铁盒到水,当铁盒装满水时,玻璃杯中水的高度下降多少? 设下降高度是X 下降的水的体积等于铁盒中的水的体积。 *45*45*X=131*131*81 X= 水面下降毫米。 19.内径为120毫米的圆柱形玻璃杯,和内径为300毫米、内高为32毫米的圆柱形玻璃盘可以盛同样多的水,求玻璃杯的内高? 内径为120毫米的圆柱形玻璃杯,和内径为300毫米,内高为32毫米的圆柱形玻璃盘可以盛同样多的水 所以两个容器体积相等 内径为300毫米,内高为32毫米的圆柱形玻璃盘体积 V=π(300/2)^2*32=720000π 设玻璃杯的内高为X 那么 X*π(120/2)^2=720000π X=200毫米 20.将内径为200毫米的圆柱形水桶中的满桶水倒入一个内部长、宽、高分别为300毫米、300毫米、80毫米的长方形铁盒,正好倒满。求圆柱形水桶的水高?(精确到毫米。派取) 设水桶的高是X *100*100*X=300*300*80 X=229 即水桶的高是229毫米 21.某地下管道由甲工程队单独铺设需要12天,由乙工程队单独修设需要18天。如果有由两个工程队从两端同时想象施工,要多少天可以铺好? 解:设X天可以铺好 1/18X+1/12X=1 2/36X+3/36X=1 5/36X=1 X=1除以5/36 X=1乘以36/5 X=36/5 即要36/5天
数学,多么精确、客观的一门基础科学!可是,她虽然是最客观的,同时她也是最贫穷的。{在提供对事物和人生的内在意义的解释上是最贫穷的。我真正喜欢上数学是在高中的时候。虽然在初中我的数学成绩也是名列前茅,但还谈不上喜爱。上高中,我渐渐的喜欢上数学。可是由于我平时不爱做题,所以考起试来速度太慢,结果总是拿不到高分。不过我的准确性很高:我的同桌看到我的试卷上的选择题老是满分都有点嫉妒了。我不爱做题的原因在于:我不想被那些很具体的问题纠缠——别忘了:哲学家是普遍性的朋友。还记得学到向量那一章时,多个向量的加减法具有一个特点:无序性。我这个人喜欢穷根究底,所以我非要找到每一事物的根据不可。我苦思冥想,最后我找到了一种很直观的方式证明了向量的这个特征。这个方法的核心就在于:把每一个向量分解为两个垂直向量。由于在电脑上我不会画图,所以在这里我就只能对那些喜欢数学的朋友说声抱歉了。又比如余弦定理,我也自创了一种很直观的证明方法。我的证明光凭眼睛就可以看懂。再比如二项式定理,我可以通过一个简单的跳步游戏来解释。用我的方法,一个初中生都可以不费力的理解这个定理。当然,得先掌握排列和组合的基本概念。还有微积分基本公式,我曾经因为找到一种很形象的证明方式而激动不已。数学中的极限思想非常吸引我。解析几何也很诱人:用坐标来表示点、用方程来表示曲线、通过方程来间接地研究曲线的几何特性。可是,用代数方法来分析几何问题遭到了卢梭的嘲笑。古代的哲学家中有人甚至认为世界图象一定是数学性的。上大学以后我对数学已经没有从前那份痴了。随着时光的流逝,我渐渐的明白:数学研究的只是客观世界的空洞的形式:时间和空间。我的生命重心转移到了哲学上。我的生命历程告诉我:哲学比数学重要得多!于是我的生活发生了变化:我把我的智力分为两重:一重发挥在关系自身的事务上;另一重则发挥在对事物的客观把握上面。而后者渐渐成为我的生活的中心。 把我带进哲学殿堂的人是德国哲学家叔本华。我上高一时发现了他。他是我最崇拜的哲学家。对于他,许多人用一两个术语比如“唯意志主义”、“唯心主义”、“悲观主义”等等来概括。而这些概念在人们的意识中都是一些消极的概念。我曾经度过一段美好的日子:那就是夜幕降临时独自一人在火炉边捧读《作为意志和表象的世界》。那时的月光是最美丽的。顺便说一下,依我看,叔本华对毕达哥拉斯定理的图解比不上我国初中数学教科书上的图解。如今的我,对数学的热情已冷却。我甚至疏远了她。这里面的原因我想或许是:一个哲学家是不需要太多的数学知识的!回顾我过去之所以自创出那些证明方法,我想是因为我和别人有一点不同:别人追求的是逻辑性,而我追求的是形象性!有人或许以为在数学中逻辑思维才是最重要的。但我不这样看,合乎逻辑的数学推理只能提供可靠性,至于“为什么是这样?”却没有交代。所以,有许多人不喜欢数学。数学对于他们就像变魔术! 在我的内心深处有一种信念:要把握存在和事物的本质,并不需要逻辑,并不需要过多的科学知识。我深信:哲学不是科学,她是一门艺术!它是生活的儿子,不是实验室的产品!
可以自己删减删减。 数学论文 一、数学技能的含义及作用 技能是顺利完成某种任务的一种动作或心智活动方式。它是一种接近自动化的、复杂而较为完善的动作系统,是通过有目的、有计划的练习而形成的。数学技能是顺利完成某种数学任务的动作或心智活动方式。它通常表现为完成某一数学任务时所必需的一系列动作的协调和活动方式的自动化。这种协调的动作和自动化的活动方式是在已有数学知识经验基础上经过反复练习而形成的。如学习有关乘数是两位数的乘法计算技能,就是在掌握其运算法则的基础上通过多次的实际计算而形成的。数学技能与数学知识和数学能力既有密切的联系,又有本质上的区别。它们的区别主要表现为:技能是对动作和动作方式的概括,它反映的是动作本身和活动方式的熟练程度;知识是对经验的概括,它反映的是人们对事物和事物之间相互联系的规律性的认识;能力是对保证活动顺利完成的某些稳定的心理特征的概括,它所体现的是学习者在数学学习活动中反映出来的个体特征。三者之间的联系,可以比较清楚地从数学技能的作用中反映出来。 数学技能在数学学习中的作用可概括为以下几个方面: 第一,数学技能的形成有助于数学知识的理解和掌握; 第二,数学技能的形成可以进一步巩固数学知识; 第三,数学技能的形成有助于数学问题的解决; 第四,数学技能的形成可以促进数学能力的发展; 第五,数学技能的形成有助于激发学生的学习兴趣; 第六,调动他们的学习积极性。 二、数学技能的分类 小学生的数学技能,按照其本身的性质和特点,可以分为操作技能(又叫做动作技能)和心智技能(也叫做智力技能)两种类型。 l.数学操作技能。操作技能是指实现数学任务活动方式的动作主要是通过外部机体运动或操作去完成的技能。它是一种由各个局部动作按照一定的程序连贯而成的外部操作活动方式。如学生在利用测量工具测量角的度数、测量物体的长度,用作图工具画几何图形等活动中所形成的技能就是这种外部操作技能。操作技能具有有别于心智技能的一些比较明显的特点:一是外显性,即操作技能是一种外显的活动方式;二是客观性,是指操作技能活动的对象是物质性的客体或肌肉;王是非简约性,就动作的结构而言,操作技能的每个动作都必须实施,不能省略和合并,是一种展开性的活动程序。如用圆规画圆,确定半径、确定圆心、圆规一脚绕圆心旋转一周等步骤,既不能省略也不能合并,必须详尽地展开才能完成的任务。 2.数学心智技能。数学心智技能是指顺利完成数学任务的心智活动方式。它是一种借助于内部言语进行的认知活动,包括感知、记忆、思维和想象等心理成分,并且以思维为其主要活动成分。如小学生在口算、笔算、解方程和解答应用题等活动中形成的技能更多地是一些数学心智技能。数学心智技能同样是经过后天的学习和训练而形成的,它不同于人的本能。另外,数学心智技能是一种合乎法则的心智活动方式,“所谓合乎法则的活动方式是指活动的动作构成要素及其次序应体现活动本身的客观法则的要求,而不是任意的”。这些特性,反映了数学心智技能和数学操作技能的共性。数学心智技能作为一种以思维为主要活动成分的认知活动方式,它也有着区别于数学操作技能的个性特征,这些特征主要反映在以下三个方面。 第一,动作对象的观念性。数学心智技能的直接对象不是具有物质形式的客体本身,而是这种客体在人们头脑里的主观映象。如20以内退位减法的口算,其心智活动的直接对象是“想加法算减法”或其他计算方法的观念,而非某种物质化的客体。 第二,动作实施过程的内隐性。数学心智技能的动作是借助内部言语完成的,其动作的执行是在头脑内部进行的,主体的变化具有很强的内隐性,很难从外部直接观测到。如口算,我们能够直接了解到的是通过学生的外部语言所反映出来的计算结果,学生计算时的内部心智活动动作是无法看到的。 第三,动作结构的简缩性。数学心智技能的动作不像操作活动那样必须把每一个动作都完整地做出来,也不像外部言语那样对每一个动作都完整地说出来,它的活动过程是一种高度压缩和简化的自动化过程。因此,数学心智技能中的动作成分是可以合并、省略和简化的。如20以内进位加法的口算,学生熟练以后计算时根本没有去意识“看大数”、“想凑数”、“分小数”、“凑十”等动作,整个计算过程被压缩成一种脱口而出的简略性过程。 三、数学技能的形成过程 1.数学操作技能的形成过程。 数学操作技能作为一种外显的操作活动方式,它的形成大致要经过以下四个基本阶段。 (1)动作的定向阶段。这是操作技能形成的起始阶段,主要是学习者在头脑里建立起完成某项数学任务的操作活动的定向映象。包括明确学习目标,激起学习动机,了解与数学技能有关的知识,知道技能的操作程序和动作要领以及活动的最后结果等内容。概括起来讲,这一阶段主要是了解“做什么”和“怎样做”两方面的内容。如画角,这一阶段主要是了解需画一个多少度的角(即知道做什么)和画角的步骤(即怎么做),以此给画角的操作活动作出具体的定向。动作定向的作用是在头脑里初步建立起操作的自我调节机制;通过对“做什么”和“怎么做”的了解而明确实施数学活动的程序与步骤,从而保证在操作中更好地掌握其动作的活动方式。 (2)动作的分解阶段。这是操作技能进入实际学习的最初阶段,其作法是把某项数学技能的全套动作分解成若干个单项动作,在老师的示范下学生依次模仿练习,从而掌握局部动作的活动方式。如用圆规按照给定的半径画圆,在这一阶段就可把整个操作程序分解成三个局部动作:①把圆规的两脚张开,按照给定的半径定好两脚间的距离;②把有针尖的一脚固定在一点上,确定出圆心;③将有铅笔尖的一脚绕圆心旋转一周,画出圆。通过对这三个具有连续性的局部动作的依次练习,即可掌握画圆的要领。学生在这一阶段学习的方式主要是模仿,一方面根据老师的示范进行模仿;另一方面也可以根据有关操作规则的文字描述进行模仿,如根据几何作图规则对各个动作活动方式的表述进行模仿。模仿不一定都是被动的和机械的,“模仿可以是有意的和无意的;可以是再造性的,也可以是创造性的。”②模仿是数学操作技能形成的一个不可缺少的条件。 (3)动作的整合阶段。在这一阶段,把前面所掌握的各个局部动作按照一定的顺序连接起来,使其形成一个连贯而协调的操作程序,并固定下来。如画圆,在这一阶段就可将三个步骤综合起来形成一体化的操作系统。这时由于局部动作之间尚处在衔接阶段,所以动作还难以维持稳定性和精确性,动作系统中的某些环节在衔接时甚至还会出现停顿现象。不过,总的来讲这一阶段动作之间的相互干扰逐步得到排除,操作过程中的多余动作也明显减少,已形成完整而有序的动作系统。 (4)动作的熟练阶段。这是操作技能形成的最后阶段,在这一阶段通过练习而形成的数学活动方式能适应各种变化情况,其操作表现出高度完善化的特点。动作之间相互干扰和不协调的现象完全消除,动作具有高度的正确性和稳定性,并且不管在什么条件下全套动作都能流畅地完成。如这时的画圆,不需要意志控制就能顺利地完成全套动作,并且能充分保证其正确性。上述分析表明,数学操作技能的形成要经过“定向→分解→整合→熟练”的发展过程。在这一过程中每一个发展阶段都有自己的任务:定向阶段的主要任务是掌握操作的结构系统和每一个步骤操作的要领;分解阶段的主要任务是对活动的操作系列进行分解,并逐一模仿练习;整合阶段的主要任务是在动作之间建立联系,使活动协调一体化;熟练阶段的任务则主要是使整个操作过程高度完善化和自动化。 2.数学心智技能的形成过程。 关于数学心智技能形成过程的研究,人们比较普遍地采用了原苏联心理学家加里培林的研究成果。加里培林认为,心智活动是一个从外部的物质活动到内部心智活动的转化过程,既内化的过程。据此,在这里我们把小学生数学心智技能的形成过程概括为以下四个阶段。 (1)活动的认知阶段。这是数学心智活动的认知准备阶段,主要是让学生了解并记住与活动任务有关的知识,明确活动的过程和结果,在头脑里形成活动本身及其结果的表象。如学习除数是小数的除法计算技能,在这一步就是让学生回忆并记住除法商不变性质和除数是整数的小数除法法则等知识,在此基础上明确计算的程序和每一步计算的具体方法,以此在头脑里形成除数是小数除法计算过程的表象。认知阶段实际上也是一种心智活动的定向阶段,通过这一阶段,学习者可以建立起进行数学心智活动的初步自我调节机制,为后面顺利进行认知活动提供内部控制条件。这一阶段的主要任务是在头脑里确定心智技能的活动程序,并让这种程序的动作结构在头脑里得到清晰的反映。 (2)示范模仿阶段。这是数学心智活动方式进入具体执行过程的开始,这一阶段学生把在头脑里已初步建立起来的活动程序计划以外显的操作方式付诸执行。不过,这种执行通常是在老师指导示范下进行的,老师的示范通常是采用语言指导和操作提示相结合的方式进行的,即在言语指导的同时呈现活动过程中的某些步骤。如计算乘数是两位数的乘法时,一方面根据运算法则指导运算步骤;另一方面在表述运算规定的同时重点示范用乘数十位上的数去乘被乘数所得的部分积的对位,以此让学生在老师的帮助、指导下顺利地掌握两位数乘多位数计算的活动方式。在这一阶段,学生活动的执行水平还比较低,通常停留在物质活动和物质化活动的水平上。“所谓物质活动是指动作的客体是实际事物,所谓物质化活动是指活动不是借助于实际事物本身,而是以它的代替物如模拟的教具、学具,乃至图画、图解、言语等进行的”。③如解答复合应用题,在这一步学生通常就是借助线段图进行分析题中数量关系的智力活动的。 (3)有意识的言语阶段。这一阶段的智力活动离开了活动的物质和物质化的客体而逐步转向头脑内部,学生通过自己的言语指导而进行智力活动,通常表现为一边操作一边口中念念有词。如两位数加两位数的笔算,在这一步学生往往是一边计算,口中一边念:相同数位对位,从个位加起,个位满十向十位进1。很明显,这时的计算过程是伴随着对法则运算规定的复述进行的。在这一阶段,学生出声的外部言语活动还会逐步向不出声的外部言语活动过渡,如两位数加两位数的笔算,在本阶段的后期学生往往是通过默想法则规定的运算步骤进行计算的。这一活动水平的出现,标志着学生的活动已开始向智力活动水平转化。 (4)无意识的内部言语阶段。这是数学心智技能形成的最后的一个阶段,在这一阶段学生的智力活动过程有了高度的压缩和简化,整个活动过程达到了完全自动化的水平,无需去注意活动的操作规则就能比较流畅地完成其操作程序。如用简便方法计算45+99×99+54,在这一阶段学生无需去回忆加法交换律和结合律、乘法分配律等运算定律,就能直接先合并45和54两个加数,然后利用乘法分配律进行计算,即原式=(45+54)+99×99=99×(1+99)=99×100=9900,整个计算过程完全是一种流畅的自动化演算过程。在这一阶段,学生的活动完全是根据自己的内部言语进行思考的,并且总是用非常简缩的形式进行思考的,活动的中间过程往往简约得连自己也察觉不到了,整个活动过程基本上是一种自动化的过程。 四、数学技能的学习方法 1.数学操作技能的学习方法。学习数学操作技能的基本方法是模仿练习法和程序练习法。前者是指学生在学习中根据老师的示范动作或教材中的示意图进行模仿练习,以掌握操作的基本要领,在头脑里形成操作过程的动作表象的一种学习方法。用工具度量角的大小、测量物体的长短、几何图形的作图、几何图形面积和体积计算公式推导过程中的图形转化等技能一般都可以通过模仿练习法去掌握。如推导平行四边形面积计算公式时,把平行四边形转化成长方形的操作技能就可模仿(人教版)教材插图(如图所示)的操作过程去练习和掌握。小学生的学习更多的是模仿老师的示范动作,所以老师的示范对小学生数学动作技能的形成尤为重要。教师要充分运用示范与讲解相结合、整体示范与分步示范相结合等措施,让学生准确无误地掌握操作要领,形成正确的动作表象。所谓程序练习法,就是运用程序教学的原理将所要学习的数学动作技能按活动程序分解成若干局部的动作先逐一练习,最后将这些局部的动作综合成整体形成程序化的活动过程。如用量角器量角的度数、用三角板画垂线和平行线、画长方形等技能的学习都可以采用这种方法。用这种方法学习数学动作技能,分解动作时注意突出重点,重点解决那些难以掌握的局部动作,这样可以有效地提高学习效率。 2.数学心智技能的学习方法。学生的心智技能主要是通过范例学习法和尝试学习法去获得的。范例学习法是指学习时按照课本提供的范例,将数学技能的思维操作程序一步一步地展现出来,然后根据这种程序逐步掌握技能的心智活动方式。整数、小数、分数的四则计算,课本几乎都提供了计算的范例,学习时只需要根据范例有序地进行计算即可掌握计算方法。如被除数和除数末尾都有0的除法的简便算法,课本安排了如下范例,学习时只需要明确范例所反映的计算程序和方法,并按照这种程序和方法进行计算即可掌握被除数和除数末尾都有0的除法简便计算的技能。尝试学习法是指在学习中主要由学生自己去尝试探索问题解决的方法和途径,并在不断修正错误的过程中找出解决问题的操作程序,进而获得数学技能。这是一种探究式的发现学习法,总结运算规律和性质并运用它们进行简便计算、解答复合应用题、求某些比较复杂的组合图形的面积或体积等技能都可以运用这种学习方法去掌握。这种方法较多地运用于题目本身具有较强探究性的变式问题解决的学习,如用简便方法计算1001÷,由于学生在前面已经掌握除法商不变性质,练习时就可通过将除数和被除数部乘以8使除数变成100的途径去实现计算的简便。尝试学习法虽然有利于培养学生的探索精神和解决问题的能力,但耗时太多,学习时最好是将它和范例学习法结合起来,两种学习方法互为补充,这样数学技能的学习就会更加富有成效
1、÷=
2、÷=
3、÷=
4、÷=
5、÷147=
6、÷16=
7、÷=5
8、÷=
9、÷6=
除法的法则:
数的整除要记住,除式各项都要是整数。但是除数不等于0,商是整数无余。a÷b时可以说,数b能够整除a,数a能被b整除。a是数b的倍数,b是数a的约数。如果要是求约数就去除以自然数,如果要是求倍数就去乘自然数。
能被2、5、3整除的数个位是0和5,一定能被5整除。个位是2、4、6、8、0,一定能被2整除。各个数位数字和,如果要是3倍数,一定能被3整除。
一.竖式计算÷4140÷÷7 ÷÷÷÷÷÷÷÷257÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷5610÷÷÷÷6435÷÷÷÷÷÷÷÷÷191÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷275100÷÷36
【容易忽略的答案】大千世界,无奇不有,在我们数学王国里也有许多有趣的事情。比如,在我现在的第九册的练习册中,有一题思考题是这样说的:“一辆客车从东城开向西城,每小时行45千米,行了小时后停下,这时刚好离东西两城的中点18千米,东西两城相距多少千米?王星与小英在解上面这道题时,计算的方法与结果都不一样。王星算出的千米数比小英算出的千米数少,但是许老师却说两人的结果都对。这是为什么呢?你想出来了没有?你也列式算一下他们两人的计算结果。”其实,这道题我们可以很快速地做出一种方法,就是:45×=(千米),=(千米),×2=261(千米),但仔细推敲看一下,就觉得不对劲。其实,在这里我们忽略了一个非常重要的条件,就是“这时刚好离东西城的中点18千米”这个条件中所说的“离”字,没说是还没到中点,还是超过了中点。如果是没到中点离中点18千米的话,列式就是前面的那一种,如果是超过中点18千米的话,列式应该就是45×=(千米),=(千米),×2=189(千米)。所以正确答案应该是:45×=(千米),=(千米),×2=261(千米)和45×=(千米),=(千米),×2=189(千米)。两个答案,也就是说王星的答案加上小英的答案才是全面的。 在日常学习中,往往有许多数学题目的答案是多个的,容易在练习或考试中被忽略,这就需要我们认真审题,唤醒生活经验,仔细推敲,全面正确理解题意。否则就容易忽略了另外的答案,犯以偏概全的错误。
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