数学思想论文汇总十篇

时间:2023-03-23 15:02:50

数学思想论文

数学思想论文篇(1)

“数学思想”作为数学课程论的一个重要概念,我们完全有必要对它的内涵与外延形成较为明确的认识。关于这个概念的内涵,我们认为:数学思想是人们对数学科学研究的本质及规律的理性认识。这种认识的主体是人类历史上过去、现在以及将来有名与无名的数学家;而认识的客体,则包括数学科学的对象及其特性,研究途径与方法的特点,研究成就的精神文化价值及对物质世界的实际作用,内部各种成果或结论之间的互相关联和相互支持的关系等。可见,这些思想是历代与当代数学家研究成果的结晶,它们蕴涵于数学材料之中,有着丰富的内容。

通常认为数学思想包括方程思想、函数思想、数形结合思想、转化思想、分类讨论思想和公理化思想等。这些都是对数学活动经验通过概括而获得的认识成果。既然是认识就会有不同的见解,不同的看法。实际上也确实如此,例如,有人认为中学数学教材可以用集合思想作主线来编写,有人认为以函数思想贯穿中学数学内容更有利于提高数学教学效果,还有人认为中学数学内容应运用数学结构思想来处理等等。尽管看法各异,但笔者认为,只要是在充分分析、归纳概括数学材料的基础上来论述数学思想,那么所得的结论总是可能做到并行不悖、互为补充的,总是能在中学数学教材中起到积极的促进作用的。

关于这个概念的外延,从量的方面讲有宏观、中观和微观之分。

属于宏观的,有数学观(数学的起源与发展、数学的本能和特征、数学与现实世界的关系),数学在科学中的文化地位,数学方法的认识论、方法论价值等;属于中观的,有关于数学内部各个部门之间的分流的原因与结果,各个分支发展过程中积淀下来的内容上的对立与统一的相克相生的关系等;属于微观结构的,则包含着对各个分支及各种体系结构定内容和方法的认识,包括对所创立的新概念、新模型、新方法和新理论的认识。

从质的方面说,还可分成表层认识与深层认识、片面认识与完全认识、局部认识与全面认识、孤立认识与整体认识、静态认识与动态认识、唯心认识与唯物认识、谬误认识和正确认识等。

二、数学思想的特性和作用

数学思想是在数学的发展史上形成和发展的,它是人类对数学及其研究对象,对数学知识(主要指概念、定理、法则和范例)以及数学方法的本质性的认识。它表现在对数学对象的开拓之中,表现在对数学概念、命题和数学模型的分析与概括之中,还表现在新的数学方法的产生过程中。它具有如下的突出特性和作用。

(一)数学思想凝聚成数学概念和命题,原则和方法

我们知道,不同层次的思想,凝聚成不同层次的数学模型和数学结构,从而构成数学的知识系统与结构。在这个系统与结构中,数学思想起着统帅的作用。

(二)数学思想深刻而概括,富有哲理性

各种各样的具体的数学思想,是从众多的具体的个性中抽取出来且对个性具有普遍指导意义的共性。它比某个具体的数学问题(定理法则等)更具有一般性,其概括程度相对较高。现实生活中普遍存在的运动和变化、相辅相成、对立统一等“事实”,都可作为数学思想进行哲学概括的材料,这样的概括能促使人们形成科学的世界观和方法论。

(三)数学思想富有创造性

借助于分析与归纳、类比与联想、猜想与验证等手段,可以使本来较抽象的结构获得相对直观的形象的解释,能使一些看似无处着手的问题转化成极具规律的数学模型。从而将一种关系结构变成或映射成另一种关系结构,又可反演回来,于是复杂问题被简单化了,不能解的问题的解找到了。如将著名的哥尼斯堡七桥问题转化成一笔画问题,便是典型的一例。当时,数学家们在作这些探讨时是很难的,是零零碎碎的,有时为了一个模型的建立,一种思想的概括,要付出毕生精力才能得到,这使后人能从中得到真知灼见,体会到创造的艰辛,发展顽强奋战的个性,培养创造的精神。

三、数学思想的教学功能

我国《九年义务教育全日制初级中学数学教学大纲(试用修订版)》明确指出:“初中数学的基础知识主要是初中代数、几何中的概念、法则、性质、公式、公理、定理以及由其内容所反映出来的数学思想和方法”。根据这一要求,在中学数学教学中必须大力加强对数学思想和方法的教学与研究。

(一)数学思想是教材体系的灵魂

从教材的构成体系来看,整个初中数学教材所涉及的数学知识点汇成了数学结构系统的两条“河流”。一条是由具体的知识点构成的易于被发现的“明河流”,它是构成数学教材的“骨架”;另一条是由数学思想方法构成的具有潜在价值的“暗河流”,它是构成数学教材的“血脉”灵魂。有了这样的数学思想作灵魂,各种具体的数学知识点才不再成为孤立的、零散的东西。因为数学思想能将“游离”状态的知识点(块)凝结成优化的知识结构,有了它,数学概念和命题才能活起来,做到相互紧扣,相互支持,以组成一个有机的整体。可见,数学思想是数学的内在形式,是学生获得数学知识、发展思维能力的动力和工具。教师在教学中如能抓住数学思想这一主线,便能高屋建瓴,提挈教材进行再创造,才能使教学见效快,收益大。

(二)数学思想是我们进行教学设计的指导思想

笔者认为,数学课堂教学设计应分三个层次进行,这便是宏观设计、微观设计和情境设计。无论哪个层次上的设计,其目的都在于为了让学生“参与”到获得和发展真理性认识的数学活动过程中去。这种设计不能只是数学认识过程中的“还原”,一定要有数学思想的飞跃和创造。这就是说,一个好的教学设计,应当是历史上数学思想发生、发展过程的模拟和简缩。例如初中阶段的函数概念,便是概括了变量之间关系的简缩,也应当是渗透现代数学思想、使用现代手段实现的新的认识过程。又如高中阶段的函数概念,便渗透了集合关系的思想,还可以是在现实数学基础上的概括和延伸,这就需要搞清楚应概括怎样的共性,如何准确地提出新问题,需要怎样的新工具和新方法等等。对于这些问题,都需要进行预测和创造,而要顺利地完成这一任务,必须依靠数学思想作为指导。有了深刻的数学思想作指导,才能做出智慧熠烁的创新设计来,才能引发起学生的创造性的思维活动来。这样的教学设计,才能适应瞬息万变的技术革命的要求。靠一贯如此设计的课堂教学培养出来的人才,方能在21世纪的激烈竞争中立于不败之地。

中学数学教学过程,实质上是运用各种教学理论进行数学知识教学的过程。在这个过程中,必然要涉及数学思想的问

本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的,论文版权属原作者,请不要用于商业用途或者抄袭,仅供参考学习之用,否者后果自负,如果此文侵犯您的合法权益,请联系我们。

(三)数学思想是课堂教学质量的重要保证

数学思想性高的教学设计,是高质量进行教学的基本保证。在数学课堂教学中,教师面对的是几十个学生,这几十个智慧的头脑会提出各种各样的问题。随着新技术手段的现代化,学生知识面的拓宽,他们提出的许多问题是教师难以解答的。面对这些活泼肯钻研的学生所提的问题,教师只有达到一定的思想深度,才能保证准确辨别各种各样问题的症结,给出中肯的分析;才能恰当适时地运用类比联想,给出生动的陈述,把抽象的问题形象化,复杂的问题简单化;才能敏锐地发现学生的思想火花,找到闪光点并及时加以提炼升华,鼓励学生大胆地进行创造,把众多学生牢牢地吸引住,并能积极主动地参与到教学活动中来,真正成为教学过程的主体;也才能使有一定思想的教学设计,真正变成高质量的数学教学活动过程。

数学思想论文篇(2)

2数学思想对高职数学教学的启示

2.1数学思想在数学教材内容体系中的呈现

高等职业院校的数学教学是以应用为重点,必需够用为度,突出职业教育特色。因此,使学生掌握日常生活、生产中必备的数学知识,能以数学为工具解决一定的实际问题应作为高职数学教学的主要目标之一。数学方法是指在提出问题,解决问题(包括数学内部问题和实际问题)的过程中所采用的各种方式、手段、途径等,其中包括交换数学形式。但数学教材并不是这种探索过程的真实记录。恰恰相反,教材对完美演绎形式的追求往往掩盖了内在的思想方法,颠倒了数学真理的发现过程。整个高等数学其主要思想观点就是运动与变化的观点,以运动与变化的观点去考察问题,从运动与变化中去认识事物,这是唯物辩证法在数学中的反映。例如,高等数学就是从圆的内接正多边形面积的变化中去认识圆的面积,从割线运动中去认识切线,从平均速度的变化中去认识瞬时速度等等。而初等数学基本上不涉及运动与变化,只是在几个相对固定量的关系中从已知求未知。研究对象从初等数学主要研究常量的运算和固定不变图形的性质,反映运动与变化的数学概念是变量与函数,到高等数学是以变量及变量之间的依赖关系函数作为研究对象。解决问题的基本方法是极限,这是因为在数学和科学技术应用发展中,所带来出现的问题表现出的矛盾,如“曲”与“直”、“均匀”与“非均匀”等等,虽然各自的具体意义千差万别,但表现在数量关系上都归结成“近似”与“精确”的矛盾。解决这一矛盾的有效方法就是极限方法,借助于这实质上深刻的辩证法,使人们清楚地看到,定不变的事物是过程、运动的结果。高职数学内容全面,结构严密,通过本课程的学习可以使学生初步获得从数和形两个方面洞察现实世界、用数学方法解决问题的能力。同时,它能提高学生的科学和文化素质。找到他们学习中遇到的问题和困难调动和激发学生在教和学中的积极性,发挥他们的潜能,为学生后续课程学习的奠定必需的数学基础。使学生明白高等数学这门课程正在渗透到许多专业基础课和专业课当中。高职数学既是工具,又是文化,学生自身也要加强对高等数学应用能力的培养。才能获得掌握和认识新理论、新知识、新方法强有力的工具。教师在传授知识的过程中应使数学思想的精神得以完整的体现。使学生了解和认识一个较为完整的数学知识体系。

2.2数学思想是课堂教学实施的精髓,是学生能力培养的核心指导思想

数学既有一般科学的特征,又具有横向移植的特点,因而在整个科学领域中有着广泛应用。数学方法是指用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预言。数学思想以解决问题为根本,指导人们从数学概念、命题、规律、方法和技巧的本质认识中获取解决自然科学、技术科学或社会科学等各个方面问题的具体途径、策略和手段。数学是集严密性、逻辑性、精确性和创造性与想象力与一身的学科。它的这些特点决定着高职数学教学培养目标是使受教育者不仅具有一定的数学素质和应用数学知识去发现问题和解决问题的能力,而且要使学生通过学习数学,更具有敏锐的洞察能力、分析归纳和逻辑推理能力,将抽象性的逻辑思维和创造性的发散思维结合起来,创造性地应用数学知识去解决现代科学技术所面临的许多问题。进入高职学习的学生,他们在面临的学习方法和学习形式上都发生了重要的变化。目前对于入学的高职学生群体中体现入学起点较低,中学数学基础知识的能力水平参差不齐,由于高职数学要求的是“以应用为目的,以必须够用为度”教学原则,教学时间和教学内容上都进行了压缩和调整,对教师要求备课中要深入钻研教材和参阅有关参考材料,要善于从具体的数学知识中挖掘和提炼出数学思想方法,要预先把全书、每单元章节所蕴涵的数学思想方法及它们之间的联系搞明确具体,然后统筹安排,有目的、有计划和有要求地进行数学思想方法的课堂教学提出了更高的要求。教师在教学过程中应首先培养学生学习数学的兴趣,因为“兴趣是最好的老师”。教师要注重运用启发式教学原则,充分调动学生学习数学的积极性。备课充分、规范,教学态度端正,治学严谨,关心学生,做学生的知心朋友。教师在教学应教育学生树立学好数学的信心,调动和激发他们的学习热情,深刻去体会数学思想的作用和意义,逐步形成良好的学习能力,锻造学生的辨证观。例如,导数概念在工程技术上更多的是被称为在一点的变化率,在数学课上强调这一点,可使学生迅速地接受专业概念的数学描述;另一方面还要对数学概念的实质分析透彻,以使学生能够意识到哪类专业问题可以使用相应的数学概念去表述,应用相应的数学知识去解决。对于习题课的教学中,要尽可能注意避免陷入模式化的算式形式,着重要以应用为中心,生动活泼地突出应用,引导和启发学生运用数学思想和方法去思维,而去解决实际问题作用,也还要能使不同水平的学生都能意识到数学的意义,从中领略到自己需要的东西。

2.3数学知识背景学习能深化学生对数学思想的认识

学生在数学教学过程和学生的学习过程中,教材是按知识的体系编写的,是逻辑的,严谨的。对于知识产生的背景和解决的过程介绍的甚少。适当地给学生介绍有关数学发展史,适时开展一些数学讲座如“数学热门话题”,“数学史上的三次危机”等,开阔学生眼界。在高职数学教学中适时去介绍和挖掘教学内容与所学专业和实际生活中实例的联系,也会对学生学习数学知识起到一定的作用,对他们也能够形成良好思维和学习兴趣也有帮助。这样既能突出高职的培养目标,学生充分了解数学的发展、数学的价值,培养学生战胜困难的决心,去激发学生的求知欲望。

2.4数学思想对教师素质的要求

数学思想论文篇(3)

为便于进行“数学思想”的教育研究,本文围绕“数学思想”的内涵、分类、特点和功能等问题作些基础工作。

二、数学思想的内涵和分类

数学思想是几千年数学探索实践所创造的精神财富。根据数学哲学的近代研究,所谓数学思想指的是数学活动中的价值观念和行为规范。数学思想的内涵十分丰富,主要有数学创新思想、数学求真思想、数学理性思想、数学合作与独立思考思想等。限于篇幅,本文重点仅就其中三种数学思想进行论述。

三、数学创新思想

1.创新思想的概念

结合新情况、寻找新思路、解决新问题、创立新理论,这种思想叫创新思想。

2.数学创新思想的几个特点

首先,问题是数学创新的起点。群论的创造是为了解决四次以上代数方程是否有根式解的问题。超限数的创立是为了进一步弄清数学分析的基础,为了解决画家怎样把立体的东西画在平面上,产生了射影几何。……可以说:“没有问题就没有数学创造。”

再者,创造的自由性在近现代数学中表现得越来越明显。德国数学家康托说:“数学的本质就在于自由。”他主张数学家自由创造自己的概念,而无需顾及是否实际存在。这个认识使康托有可能超越有限的世界,以数学家的严密性建立起集合论和超限数;使几何学家超越感觉想象的空间,去研究非欧空间、n维空间;使公理数学家有可能建立抽象的纯数学和种种特异的数学来。…总之,使数学家永葆创新思想,推动数学永往直前。

3.数学创新思想的教育功能

创新是科学的本质,是社会发展的不竭动力。由于数学创新的典型事例多、创新实践对外界条件要求较少、创新成果易于展现,所以通过数学培养学生的创新思想是一条事半功倍的途径。通过数学创新思想的培养,能够克服学生唯书、唯师、唯上,照抄照搬的陋习,增加学生探索研究问题的主动性,提高学生思维的创新性、广阔性、流畅性及灵活性。

四、数学求真思想

1.求真思想及其意义

求真思想是不懈追求真理的思想。真理是人们在社会实践中形成的对主客观事物及其规律的正确认识。人类只有掌握了真理,才会能动地改造世界。因而,求真是科学的首要目的,求真思想是科学发展的内在动力。

2.数学求真思想的特点

数学不同于其它科学,它是人类根据自己的需要而抽象建构起来的,它的真理性必须经受逻辑和实践的双重检验。

数学求真的艰难历程,磨练了数学特有的求真思想。

首先数学求真比任何学科都重视逻辑。波利亚说:“对选择恰当的实例进行检验,这是生物学家肯定猜想的唯一方法。但是对数学家来说,对选择的实例进行验证,从鼓励信心的角度来看是有用的,但这样还不能算是数学里证明了一个猜想。”

其次,数学求真要不轻信经验。非欧几何的平行公理和许多定理是与我们的经验不相符合的,但它们却构成了一个相容的几何系统,并在现代物理学中得到应用。“全体大于部分”在常识中是当然的事,但在无限领域中却不成立。这是因为经验只能反映事物的表象,不能揭示事物的实质。

再则数学求真要勇于批判。非欧几何的诞生可以追溯到对欧氏平行公理的怀疑。勒贝格积分的建立是由于发现了黎曼积分的局限性。希尔伯特创立形式公理化方法,是因为认识到了欧氏公理系统的不严格。这说明,不同观点的论争同样是数学发展的重要动力。

还有,同所有科学一样,数学求真也离不开刻苦钻研。瑞士数学家欧拉一生忘我工作,在双目失明的情况下,还口述了400篇论文和好几本书。正是这种思想才促成了他的丰功伟绩。

3.数学求真思想的教育功能

数学求真思想能够激发人们追求和坚持真理的勇气和自信心。养成独立地发现问题、思考问题和解决问题的习惯,不惧怕困难、不屈服挫折。教育人们客观公正地看待一切,不轻信经验,不迷信权威,不随波逐流。

五、数学理性思想

1.数学理性思想的内涵

依靠思维能力对感性材料进行一系列的抽象和概括、分析和综合,以形成概念、判断或推理,这种认识称为理性认识。重视理性认识活动,以寻找事物的本质、规律及内部联系,这种思想称为理性思想。

2.数学理性思想的形成

虽然理性思想在不少学科都有表现,但它最早却是由数学引入的,并逐步成为数学思想的核心和灵魂。

早在公元前6世纪,希腊数学、哲学之父泰勒斯就看到:仅仅以个别测量实例的需要为目标,埃及人中流行的测量土地的方法是笨拙的。他认为:人类不但可以从实际经验中获得知识,也可以从已认可的事实出发,经演绎推理得出新的知识。如果作为出发点的事实正确,推理方法正确,所得的结论也必然正确。据此,他提出测地术应上升为建立在一般原理上的演绎的几何学。

在泰勒斯将演绎推理引入数学后,希腊毕达哥拉斯学派接着提出:数学中的数、点、线、面及各种数学概念是人思维的抽象及概括,与实际事物截然不同。虽然思考抽象事物比思考具体事物困难的多,但数学的抽象概括却给人类带来了最大的好处:研究对象一般性及所得结论的普适性。

演绎推理与抽象概括相结合初步形成了数学理性思想。希帕索斯发现不可通约量后,人们开始认为感性认识是不可靠的,只有理性认识才是可靠的,并且渐渐地把演绎推理作为检验数学真理的必经途径之一。

3.数学理性思想的教育功能

理性思想是数学对人类文明的最大贡献。数学理性思想的教育可以使人类看到理性的力量,增强利用思维推理获得成功的信念。提高思维的严谨性、抽象性、概括性、深刻性,养成重视理论、勤于思考的习惯。其中的公理化思想还能培育法制观念和法制社会。

六、进行“数学思想”教育研究的相关建议

笔者认为,“数学思想”教育研究可分为基础研究和普及研究两方面。基础研究包括:如何从数学认识论和数学实践中发掘“数学思想”的内涵、特点,如何从数学史、数学家传记中发掘“数学思想”的巨大作用和典型事例等。笔者相信,只要我们将上述基础研究和普及研究有机结合,就一定会使“数学思想”的教育取得长足的进步,也一定会使“数学思想”的教育获得突破性飞跃。

【摘要】本文阐明了“数学思想”教育研究的重要意义,介绍了“数学思想”的分类,详细地论述了三种“数学思想”的内涵、特点和教育功能,提出了“数学思想”教育研究的相关建议。

【关键词】数学理性思想数学求真思想数学创新思想

参考文献:

数学思想论文篇(4)

是由一种事物的观念想到另一事物的观念的心理过程。教育心理学认为,联想既是一种记忆方法,也是一种思维能力。其种类包括纵、横向的单维联想和立体交叉式的多维联想。多维联想是指对眼前呈现的问题,从多角度进行思考以寻求问题解决的联想方法,它又包括条件的多维联想和解题方法的多维联想。例如,我们由完成与未完成工程量的比是"5∶6"这一条件,可以联想到下列可做逆推的其他条件:已完成的占总工程量的511,未完成的占总工程量的611,未完成的是已完成的115倍;已完成的是未完成的56,未完成的比己完成的多16,已完成的比未完成的少16等。此关不过,学生解分数应用题难的现状就不易解决。现在用上述条件组编一个应用题:"一个建筑队20天完成一件工程的511,再干几天可以完成该工程?"我们从不同角度进行联想,可得到以下解题方案:(1)用剩下的工作量除以每天的工作效率,列式:(1-511)÷(511÷20)或(11-5)÷(5÷20);(2)先求出完成该工程的总天数再减去已干的天数,列式:20÷511-20;(3)看剩下的工作量是已完成工作量的几倍,就有几个20天,列式:20×〔(1-511)÷511〕;(4)看已完成的工作量是未完成的工作量的几分之几,由已知一个数的几分之几是多少,求这个数的算法可列式为:20÷〔511÷(1-511)〕。进行多维联想的能力训练,要围绕一定的目的,要做到适时、适度、因人而异,要善于发现最佳解题思路,使其真正达到培养学生创造性思维的目的。

二、转化能力的训练

转化思想是数学的基本思想之一,是一种十分重要的教与学的策略。常见的转化思维方法有量的转化、式的转化、类比转化等,考虑到数学的研究对象--数与形,在教学中有意识地对学生进行数形转化能力的训练就显得尤其重要。所谓数形转化观是把数、形问题从一种表示形态转化成另一种表示形态或数形相互转化的思想和方法。从这一表述可以看出,数形转化有数的转化、形的转化和数与形的相互转化三种具体形态。数的转化要通过恒等变形,借助数的分解、变换数的位置或对数进行重新调整组合以及利用相关关系等方式进行。如,0.25根据需要可转化为25%,可以转化为14,还可以转化为1∶4。

通过数的转化可使运算过程简单明了,达到计算对、快、巧的要求。形的转化要通过割、补、拼等操作技能,主要借助等积变形来实现转化。既可以把整体转化为部分,又可以把部分拼成整体。如,在推导梯形的面积计算公式时可制作转动式幻灯片进行演示,使学生清晰地看到两个全等的梯形拼补成平行四边形的方法,造成一种动态的视觉形象美,使演示过程更生动、有趣,给学生留下的印象也是深刻的。又如,求图中阴影部分的面积(单位:厘米)。此题若按常规解法,不但计算繁琐,而且因π取近似值,存在计算误差。若把它看成是一个以内外圆周长为上、下底,以2厘米为高的梯形,即利用"把曲线看作直线的思想",其计算量不但减少,而且提高了答题的准确率。

数与形相互转化的着眼点在于把问题涉及的数与形结合起来综合考察,在实际解题中,既可以把数量关系问题转化为图形性质问题来处理,也可以把图形性质问题转化为数量关系问题来研究。譬如,在应用题教学中,我们根据题意将数量关系转化为线段图,借助形象化的线段图进行分析、解决问题。这样,不仅可使抽象问题直观化、具体化,提高解题的速度和准确度,而且也是发展学生形象思维的有效方法之一。

三、探究能力的训练

心理学家布鲁纳指出,探究是数学教学的生命线。重视学生探究能力的训练,要求我们要注重教学活动的过程教学。正如西南师大数学系杨泰良教授所言:"教学上要求揭示的数学活动过程主要是方法论意义上的和逻辑意义上的,这更符合数学知识结构和学生认识结构......数学活动过程的教学有利于启迪和发展学生的思维,所以应是数学方法的核心。"

教学中,要有意识地创设探究情境,培养探究能力。例如,在讲"分数的基本性质"时,采用实际操作的方法,让学生按老师的要求均分课前准备好的一捆小棒(12根)。具体操作要求是:把12根小棒平均分成两份,每份是(1)(2)是(6)根;把12根小棒平均分成四份,取两份是(2)(4),是(6)根;把12根小棒平均分成六份,取三份是(3)(6),是(6)根。教师要求边操作边填空,学生通过操作(探究)发现不同分法的值相等,即12=24=36。这时教师可以提出一个探究性的问题:相等的几个分数的分子、分母都发生了变化,但结果没有变,这是为什么?分数的分子、分母是如何变化的?面对此问题学生一时不能回答,稍后会有同学回答说:"分子增加1,分母增加2。"显然,朝增加多少的方向思考不能揭示出分数的基本性质。随后,老师将相等的几个分数的板书变化了一下,增加中间环节。如,12=1×()2×()=24;36=3÷()6÷()=12.经教师点拨,使学生产生了新的思维,认识到不是"增加"而是"扩大或缩斜,从而收到良好的教学效果。在此过程中,学生不是被动地接受现成的结论,而是自始至终参予到知识的探究之中。

教师结合教材编制一些"动脑筋"的题目,也是培养学生探究能力的重要手段。如,在学习了除数是一位数的除法后,教师可以给学生提供这样一道题:把一根木棒锯成4段,每锯断一次用2分钟,全部锯完要用多少分钟?乍看此题,学生会不加思索地回答8分钟;我们如果让学生拿纸条、剪刀进行操作、探究时,学生会惊奇地发现自己的错误,并为自己亲手探究出正确的答案而感到自豪。四、辩证思维能力的训练朱智贤教授曾指出:我们多年来对儿童思维的研究,只研究形象思维和形式逻辑思维,而不研究辩证思维。辩证思维作为抽象逻辑思维发展的高级阶段,在小学由于受小学生思维发展水平的局限,决定了不可能把辩证思维作为小学数学教学的基本要求,只能要求教师凭借对具体知识的分析与讲解浅显地把数学知识与现实事物的关系以及数学知识本身的内部矛盾予以揭示,从而渗透实践的观点、对立统一的观点、运动变化的观点等,以达到对学生进行辩证唯物主义启蒙教育的目的。

数学思想论文篇(5)

一、历史的回顾

我国的中学数学教学大纲,对于数学思想和数学方法的重要性的认识也有一个从低到高的过程。

由中华人民共和国教育部制订、1978年2月第1版的《全日制十年制学校中学数学教学大纲(试行草案)》,在第2页“教学内容的确定”的第(三)条中首次指出:“把集合、对应等思想适当渗透到教材中去,这样,有利于加深理解有关教材,同时也为进一步学习作准备。”这一大纲在1980年5月第2版时维持了上述规定。

由中华人民共和国国家教育委员会制订、1986年12月第1版的《全日制中学数学教学大纲》,在第2页“教学内容的确定”的第(三)条中,把上述大纲的有关文字改成一句话:“适当渗透集合、对应等数学思想”。1990年修订此大纲时,维持了这一规定。

由中华人民共和国国家教育委员会制订、1992年6月第1版的《九年义务教育全日制初级中学数学教学大纲(试用)》,在第1页“教学目的”中规定:“初中数学的基础知识主要是初中代数、几何中的概念、法则、性质、公式、公理、定理以及由其内容所反映出来的数学思想和方法。”这份大纲还第一次把资深的数学工作者们熟知的提法“数学,它的内容、方法和意义”改为数学的“内容、思想、方法和语言已广泛渗入自然科学和社会科学,成为现代文化的重要组成部分”,并把这段话放入总论的第一段。在第9页上又指出,要“使学生掌握消元、降次、配方、换元等常用的数学方法,解决某些数学问题,理解‘特殊棗一般棗特殊’、‘未知棗已知’、用字母表示数、数形结合和把复杂问题转化成简单问题等基本的思想方法”;在第6页上还指出,“要注意充分发挥练习的作用,加强对解题的正确指导,应注意引导学生从解题的思想方法上作必要的概括。”

由国家教育委员会基础教育司编订、1996年5月第1版的《全日制普通高级中学数学教学大纲(供试验用)》,在第2页“教学目的”中也规定:“高中数学的基础知识是指:高中数学中的概念、性质、法则、公式、公理、定理以及由其内容反映出来的数学思想和方法。”在界定“思维能力”一词的四个主要层面时,指出第三层面是“会合乎逻辑地、准确地阐述自己的思想和观点”;第四层面是“能运用数学概念、思想和方法,辨明数学关系,形成良好的思维品质”。这份大纲维持了数学的“内容、思想、方法和语言已成为现代文化的重要组成部分”的提法(第1页);并指出数学规律“包括公理、性质、法则、公式、定理及其联系,数学思想、方法和语言”(第24页);坚持在对解题进行指导时,应该“对解题的思想方法作必要的概括”(第25页)。这是建国以来对数学思想和数学方法关注最多的一份中学数学教学大纲,充分体现了数学教育工作者对于数学课程发展的一些共识。

二、数学思想方法

(一)思想、科学思想和数学思想

思想是客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。它是从大量的思维活动中获得的产物,经过反复提炼和实践,如果一再被证明为正确,就可以反复被应用到新的思维活动中,并产生出新的结果。本文所指的思想,都是那些颠扑不破、屡试不爽的思维产物。因此,对于学习者来说,思想就成为他们进行思维活动的细胞和基础;思想和下面述及的方法都是他们的思维活动的载体。每门科学都逐渐形成了它自己的思想,而科学法则概括出各门科学共同遵循和运用的一些科学思想。

所谓数学思想,是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人的意识之中,经过思维活动而产生的结果,它是对数学事实与数学理论的本质认识。首先,数学思想比一般说的数学概念具有更高的抽象和概括水平,后者比前者更具体、更丰富,而前者比后者更本质、更深刻。其次,数学思想、数学观点、数学方法三者密不可分:如果人们站在某个位置、从某个角度并运用数学去观察和思考问题,那么数学思想也就成了一种观点。而对于数学方法来说,思想是其相应的方法的精神实质和理论基础,方法则是实施有关思想的技术手段。中学数学中出现的数学观点(例如方程观点、函数观点、统计观点、向量观点、几何变换观点等)和各种数学方法,都体现着一定的数学思想。

数学思想是一类科学思想,但科学思想未必就单单是数学思想。例如,分类思想是各门科学都要运用的思想(比方语文分为文学、语言和写作,外语分为听、说、读、写和译,物理学分为力学、热学、声学、电学、光学和原子核物理学,化学分为无机化学和有机化学,生物学分为植物学、动物学和人类学等;中学生见到的最漂亮的分类应该是在学习哺乳纲动物时所出现的门(亚门)、纲(亚纲)、目(亚目)、属、科、种的分类表,它不是单由数学给予的。只有将分类思想应用于空间形式和数量关系时,才能成为数学思想。如果用一个词语“逻辑划分”作为标准,那么,当该逻辑划分与数理有关时(可称之为“数理逻辑划分”),可以说是运用数学思想;当该逻辑划分与数理无直接关系时(例如把社会中的各行各业分为工、农、兵、学、商等),不应该说是运用数学思想。同样地,当且仅当哲学思想(例如一分为二的思想、量质互变的思想和肯定否定的思想)在数学中予以大量运用并且被“数学化”了时,它们也可以称之为数学思想。

(二)数学思想中的基本数学思想

在数学思想中,有一类思想是体现或应该体现于基础数学中的具有奠基性和总结性的思维成果,这些思想可以称之为基本数学思想。基本数学思想含有传统数学思想的精华和近现代数学思想的基本特征,并且也是历史地形成和发展着的。

基本数学思想包括:符号与变元表示的思想,集合思想,对应思想,公理化与结构思想,数形结合的思想,化归的思想,对立统一的思想,整体思想,函数与方程的思想,抽样统计思想,极限思想(或说无限逼近思想)等。它有两大“基石”棗符号与变元表示的思想和集合思想,又有两大“支柱”棗对应思想和公理化与结构思想。有些基本数学思想是从“基石”和“支柱”衍生出来的,例如“函数与方程的思想”衍生于符号与变元表示的思想(函数式或方程式)、集合思想(函数的定义域或方程中字母的取值范围)和对应思想(函数的对应法则或方程中已知数、未知数的值的对应关系)。所以我们说基本数学思想是体现或应该体现于“基础数学”(而不是说“初等数学”)的具有奠基性和总结性的思维成果。基本数学思想及其衍生的数学思想,形成了一个结构性很强的网络。中学数学教育、教学中传授的数学思想,应该都是基本数学思想。

非科学思想当然也是大量存在的。例如,“崇洋”的思想就是一种非科学思想。

中学数学教科书中处处渗透着基本数学思想。如果能使它落实到学生学习和运用数学的思维活动上,它就能在发展学生的数学能力方面发挥出一种方法论的功能。

(三)思路、思绪和思考

我们在中学数学教育、教学中,还经常使用着“思路”和“思绪”这两个词语。一般说来,“思路”是指思维活动的线索,可视为以串联、并联或网络形状出现的思想和方法的载体,而“思绪”是指思想的头绪。“思路”和“思绪”实际上是同义词,并且它们都是名词。

那么,另一个词语“思考”又是什么意思呢?“思考”就是进行比较深刻、周到的思维活动。作为动词,它反映了主体把思想、方法、串联、并联或用网络组织起来以解决问题的思维过程。由此可见,“思考”所产生的有效途径就是“思路”或“思绪”;“思路”或“思绪”是“思考”的结果,是思想、方法的某种选择和组织,且明显带有程序性。对思路及其所含思想、方法的选择和组织的水平,反映了学习者能力的差异。(四)方法和数学方法

所谓方法,是指人们为了达到某种目的而采取的手段、途径和行为方式中所包含的可操作的规则或模式。人们通过长期的实践,发现了许多运用数学思想的手段、门路或程序。同一手段、门路或程序被重复运用了多次,并且都达到了预期的目的,便成为数学方法。数学方法是以数学为工具进行科学研究的方法,即用数学语言表达事物的状态、关系和过程,经过推导、运算和分析,以形成解释、判断和预言的方法。

数学方法具有以下三个基本特征:一是高度的抽象性和概括性;二是精确性,即逻辑的严密性及结论的确定性;三是应用的普遍性和可操作性。

数学方法在科学技术研究中具有举足轻重的地位和作用:一是提供简洁精确的形式化语言,二是提供数量分析及计算的方法,三是提供逻辑推理的工具。现代科学技术特别是电脑的发展,与数学方法的地位和作用的强化正好是相辅相成。

宏观的数学方法包括:模型方法,变换方法,对称方法,无穷小方法,公理化方法,结构方法,实验方法。微观的且在中学数学中常用的基本数学方法大致可以分为以下三类:

(1)逻辑学中的方法。例如分析法(包括逆证法)、综合法、反证法、归纳法、穷举法(要求分类讨论)等。这些方法既要遵从逻辑学中的基本规律和法则,又因运用于数学之中而具有数学的特色。

(2)数学中的一般方法。例如建模法、消元法、降次法、代入法、图象法(也称坐标法。代数中常用图象法,解析几何中常用坐标法)、向量法、比较法(数学中主要是指比较大小,这与逻辑学中的多方位比较不同)、放缩法、同一法、数学归纳法(这与逻辑学中的不完全归纳法不同)等。这些方法极为重要,应用也很广泛。

(3)数学中的特殊方法。例如配方法、待定系数法、加减法、公式法、换元法(也称之为中间变量法)、拆项补项法(含有添加辅助元素实现化归的数学思想)、因式分解诸方法,以及平行移动法、翻折法等。这些方法在解决某些数学问题时起着重要作用,不可等闲视之。

(五)方法和招术

如上所述,方法是解决思想、行为等问题的门路和程序,是思想的产物,是包含或体现着思想的一套程序,它既可操作又可仿效。在选择并实施方法的前期过程中,反映了学习者的能力和技能的高低;而在后期过程中,只反映了学习者的技能的差异。

所谓“招术”“招”字应正为“着”字,本文仍用传统的“一招一式”的说法。是指解决特殊问题的专用计策或手段,纯属于技能而不属于能力。“招”的教育价值远低于“法”(这里的“法”指“通法”)的价值。“法”的可仿效性带有较为“普适”的意义,而“招”的“普适”要差得多;实施“招”要以能实施管着它的“法”为前提。

例如,待定系数法是一种特别有用的“法”。求二次函数的解析式时,用待定系数法根据图象上三个点的坐标求出解析式可看作第一“招”;根据顶点和另一点的坐标求出解析式可看作第二“招”;根据与x轴交点和另一点的坐标求出解析式可看作第三“招”。这三“招”各有奇妙之处。哪一“招”更好使用,要看条件和管着它们的“法”而定。教师授予学生“用待定系数法求二次函数的解析式”,最根本、最要紧的“法旨”就在于让学生明确二次函数的解析式中自变量、函数值和图象上点的横、纵坐标的对应关系;对于一般的点和特殊的点(例如顶点及与x轴的交点),解析式可以有什么不同的反映。而这样的“法旨”,恰恰体现了对应思想和数形结合的思想。由此看来,我国古代传说中经常提到的某些师傅对待弟子“给‘招’不给‘法’”的现象,在现代的数学教育、教学中应该尽量避免。

三、中学数学教科书中应该传授的基本数学思想和方法

(一)中学数学教科书中应该传授的基本数学思想中学数学教科书担负着向学生传授基本数学思想的责任,在程度上有“渗透”、“介绍”和“突出”之分。1.渗透。“渗透”就是把某些抽象的数学思想逐渐“融进”具体的、实在的数学知识中,使学生对这些思想有一些初步的感知或直觉,但还没有从理性上开始认识它们。要渗透的有集合思想、对应思想、公理化与结构思想、抽样统计思想、极限思想等。前三种基本数学思想从初中一年级就开始渗透了,并贯彻于整个中学阶段;抽样统计思想可从初中三年级开始渗透,极限思想也可从初中三年级的教科书中安排类似于“关于圆周率π”这样的阅读材料开始渗透。至于公理化与结构思想,要注意根据人类的认识规律,一开始就采取扩大的公理体系。例如,教科书既可以把“同位角相等,两直线平行”和它的逆命题都当作公理,也可以把判定两个三角形全等的三个命题“边角边”、“角边角”和“边边边”都当作公理。

这种渗透是随年级逐步深入的。例如集合思想,初中是用文氏图或列举法来表示集合,不等式(组)的解集可以用数轴表示或用不等式(组)表示;高中则是列举法、描述法、文氏图三者并举,并同时允许用不等式(组)、区间或集合的描述法来表示实数集的某些子集。又如对应思想,初中只用文字、数轴或平面直角坐标系来讲对应;高中则在此基础上引入了使用符号语言的对应法则。至于公理化与结构思想、抽样统计思想和极限思想在初、高中阶段的不同渗透水平,则是众所周知的。“渗透”到一定程度,就是“介绍”的前奏了。

2.介绍。“介绍”就是把某些数学思想在适当时候明确“引进”到数学知识中,使学生对这些思想有初步理解,这是理性认识的开始。要介绍的有符号与变元表示的思想、数形结合的思想、化归的思想、函数与方程的思想、抽样统计思想、极限思想等。这种介绍也是随年级逐步增加的。有的思想从初中一年级起就开始介绍(例如前四种基本数学思想),有的则是先渗透后介绍(例如后两种基本数学思想)。“介绍”与“渗透”的基本区别在于:“渗透”只要求学生知道有什么思想和是什么思想,而“介绍”则要求学生在此基础上进而知道为什么叫做思想(含思想的要素和特征)、用什么思想(含思想的用途)并学会运用。作为补充,也可以就问题适时地向学生介绍如何运用一分为二的思想和整体思想。

3.突出。“突出”就是把某些数学思想经常性地予以强调,并通过大量的综合训练而达到灵活运用。它是在介绍的基础上进行的,目的在于最大限度地发挥这些数学思想的功能。要突出的有数形结合的思想、化归的思想、函数与方程的思想等。这些基本数学思想贯穿于整个中学阶段,最重要、最常用,是中学数学的精髓,也最能长久保存在人一生的记忆之中。“介绍”与“突出”的基本区别在于:“介绍”只要求学生知道用什么和会用,而“突出”则要求学生在此基础上进而知道选用和善用。作为补充,也可以就数学问题经常向学生突出分类思想的运用。

数学思想论文篇(6)

2.忽视数学建模。现在大学教学仍采用以往的应试教育模式,数学教学也只是把传授学生相关知识作为目的,忽视学生发散思维的开拓,忽视数学建模在数学教学中的重要性,只有将数学建模思想运用到数学教学中,学生才能真正领悟到数学文化的奥妙,才能真正做到学以致用,将数学理念运用到更广阔的领域。

3.数学运用领域狭窄。在数学教学中,数学运用领域非常狭窄,几乎只有几何物理才用到,没有反映现代数学观点和数学在更多领域内的广泛应用。

4.教学方法不当。从教材角度看,目前我国大学数学教材强调严密性、系统性和抽象性。在教学方法上,以教材、课本内容为主,教师向学生传授数学定义、定理方程和解题技巧,学生只要掌握一定容量的定义、方程式和解题方法,在考试中取得高分就够了。这个过程中,他们不必思考数学理论中所蕴含的深刻思想,也不用想如何将数学理论运用到实际的生活中,更没有在学习中学会独立思考。所以,在实际生活问题面前,他们只会追寻着前人的足迹走下去,永远没有勇气去开辟更宽敞、更平坦的道路。

二、数学建模的概念及重要性

数学是一门抽象思维学科,数学教学中要把这种抽象、无形的东西转化为具体、有形的东西在课堂上展现出来,就缺少不了数学建模的运用。数学建模是一种模拟方式,可以用数学符号、数学方程式、数学程序、图形等将数学课题中抽象的东西表现出来。数学模型不是现实问题的翻版,需要人们对现实存在的问题进行细微而深入地观察和分析,然后灵活巧妙地运用数学知识。这种将实际课题中抽象的经过分析,再结合数学知识提炼出具体数学模型的过程称作数学建模。它能解释一些客观现象,预测未来的发展规律,为控制某些事情的发展提供一些优良的策略。目前,数学教材中存在内容陈旧、知识面狭窄及形式呆板等问题,数学建模对此具有借鉴作用。因此,数学建模活动可以改变传统数学教学重知识轻能力、重理论轻应用的教学体系与内容,必将成为推动大学数学教学的手段之一。

三、数学建模在大学数学教学中的作用

1.在数学教改中的作用。教学过程就是“教”与“学”两个过程的总称,“教”与“学”又是两个同时进行的过程,“教”离开学习过程就失去了教的意义,同样,“学”在没有教的状态下进行,也失去了他的科学性及方向性,可见,“教”与“学”是两个不可分割的主体。数学建模突出“教”与“学”的双主体性关系,它以师生互动为基本特点。教师与学生双方的主体性同时存在,加强双方互动,更有利于施教。数学建模理念的确立,促进了数学教学课程体系和教学内容的改革。在数学教学课堂上,教师不单单传授理论知识与解题方法,更重要的是创建具体模型,呈现抽象的数学理念,联想实际生活,灵活运用数学知识来解决实际问题。数学建模的实现需要知识的全面性,它所使用的材料涉及范围非常广泛,这可以激发学校对新兴科技知识的引进热情,拓宽师生的知识面。

2.在人才培养中的作用。这种以生活实例引出定义,并以数学实验辅助的教学方式,能够让学生体验到数学与生活的关联,同时也能激发学生的学习兴趣和运用知识的能力,更重要的是能培养学生的创新意识和科研素养。

四、如何将数学建模渗透到大学数学教学中

1.在数学教学中渗透数学建模思想

大学数学教学中,没有普遍建立数学建模思想,更没有确立一个完整的数学建模体系。为此,学校要加强对数学建模思想的建立,完善数学建模体系,加大对数学建模思想的宣传,明确数学建模在数学教学中的地位。

2.在数学定理公式中渗透数学建模思想

(1)线性代数教学中。线性代数是大学数学中重要的基础课之一。但是,很多学生觉得线性代数难学,很难找到学习窍门,主要原因是概念、定理多,而且很抽象,难以理解。其实,每个抽象的定义,都能找到一个现实的模型与之相对应,用现实例子来还原模型后的数学。例如,某商场销售三种商品,商品的月销量可利用矩形数表来表示。

(2)概率统计教学中。概率统计是一门理论性和应用性很强的学科,它几乎在科学和工程的每一个分支中都有重要的作用。在概率统计学的教学中,应该适当引入实际问题进行剖析,使学生更容易理解和掌握。例如,讲二项分布时,给学生讲抗美援朝时我军指战员指导战士用高射机枪打美军飞机,运用概率统计原理分析机枪打不中敌军的原因。

(3)定积分的应用教学中。在定积分的教学中,可以引进“煤矸石的堆积问题”的例子,此例子问题的关键在于堆积煤矸石的征地费和电费,前者较好预测,而后者恰好可以运用定积分来计算。

(4)微分方程教学中。微分方程数学模型是解决实际问题的有力工具。减肥是现今社会很多人关注的问题,如何寻求简单有效的减肥方法也是大家争先恐后讨论的话题。经过分析和假设,得出此问题的微分方程模型,揭示了影响减肥的两个关键因素,即饮食与锻炼。

3.在考试中引入数学建模问题

数学思想论文篇(7)

首先,我们确立了以“儿童”作为数学教育研究和实践的基本立场“。儿童数学教育”就是以儿童发展为本,满足儿童发展需求,符合儿童认知规律的教育。进一步,我们需要提炼能反映儿童数学教育系统本质特征的因素。英国学者欧内斯特(P.Ernest)在《数学教育哲学》中,提出了数学教育哲学应围绕以下四个基本问题展开:数学的本质、数学学习活动的本质、数学教育的目的、数学教学活动的本质。参考这一框架,儿童数学教育思想提出了儿童观、儿童数学教育价值观、数学观。(1)儿童观儿童数学教育思想的“儿童观”是:儿童是活生生的人、儿童是发展中的人。“儿童是活生生的人”,意味着儿童是具有丰富情感、有个性、有独立人格的完整的生命体。因此,教师要尊重儿童、理解儿童、善待儿童,使得每一个儿童都能有尊严地生活在集体中。“儿童是发展中的人”,意味着儿童是有潜力的人,但又同时具备不成熟的特点,因此教师要充分相信儿童,要注意开发、挖掘儿童身上的潜能,儿童能做到的教师一定不要包办代替,促进儿童的自我成长,让其在自主探索中形成自信和创新能力。儿童又是未成熟的个体,所以教师要包容、悦纳他们的错误,并善于利用错误资源,使之成为促进儿童再发展的新能源。因此,儿童的学习应是学生的主动建构及与同伴和教师互动交流的活动,是一个自产生、自组织与自发展的过程。教育的任务就是激发和促进儿童“内在潜能”,并使之循着儿童成长的规律获得自然和自由发展。(2)儿童数学教育价值观儿童数学教育思想的“价值观”是:数学教育的价值是促进学生的全面发展,数学教育的目标是使学生在数学学习的过程中汲取知识、增长智慧、浸润人格。为此,教师要教与生活联系的数学,要使学生体验数学知识产生的生活背景,感受数学的发生、发展和应用过程,感受数学的价值;要教相互联系的数学,在学习新知识中播下知识的“种子”,在沟通联系中体会数学的整体;教有思想的数学,注重数学的基本思想,使学生收获数学思考和问题解决的方法,启迪学生的智慧;教美的数学,使学生在学习过程中体会数学的内在魅力,从而产生好奇心和兴趣,进而为形成美的心灵和情操奠定基础;教能完善人格的数学,使学生形成“做真人、懂自律、负责任、有毅力和会自省”的品格。(3)数学观关于数学本质及其作用的认识对学校的数学课程,教学与教学研究的发展有着关键的影响(J.Dossey)。M.Niss更是强调数学教师数学观的重要性,他有一段应当引起所有数学教师深思的话:“缺乏多元多维的数学观也许是今天数学教师的致命弱点。”对于“多元多维”的理解,至少可以体现在如下方面:数学不仅仅是计算,而是包括着数量、关系、图形、规律、不确定性、解决问题等丰富的内容。数学不仅仅包括静止的结果,更包括生动活泼、富有创造的发生、发展和应用过程。数学不仅仅需要演绎推理和证明,还需要观察、分析、类比、归纳、实验等火热的思考,还需要好奇、自信、毅力、实事求是…………

2.以特色课堂为核心的教学策略

在数学教学实践中,吴正宪团队创造了体现儿童数学教育的八种特色课堂:真情流淌的生命课堂、经验对接的主体课堂、思维碰撞的智慧课堂、机智敏锐的灵动课堂、纵横联通的简捷课堂、以做启思的实践课堂、追本溯源的寻根课堂、充满魅力的生活课堂。“真情流淌的生命课堂”的基本特征是:用真心引领学生进行学习;用真情营造学生敢说敢为的学习氛围;用真情唤起学生成长的力量。“经验对接的主体课堂”的基本特征是:运用情境唤起学生的经验;用学生经历过的例子帮助学生学习;鼓励学生形成自己的理解和表达方式。“思维碰撞的智慧课堂”的基本特征是:激发学生在“问题串”中不断深入地进行思考;鼓励学生在比较中辨析;促进学生在解决“冲突”中提升。“机智敏锐的灵动课堂”的基本特征是:预设灵动的学习资源;创造灵动的学习机遇;激发灵动的学习智慧。“纵横联通的简捷课堂”的基本特征是:梳理学生心中的数学;在联系中启发学生新的生长。“以做启思的实践课堂”的基本特征是:鼓励学生在操作和实践中体验;促进学生在体验中进行思考;激发学生在思考中进行创造。“追本溯源的寻根课堂”的基本特征是:体现数学发生和发展的创造过程;在数学思考过程中体验数学的思想方法;感受数学的文化价值。“充满魅力的生活课堂”的基本特征是:从生活实际中创设情境;鼓励学生运用数学解决实际问题;积淀生活经验回归数学。

二、“再起航”:儿童数学教育思想理论内涵的提炼与创新实践

2014年12月8日,北京教育科学研究院儿童数学教育研究所正式成立,研究所的成立是为了真正体现北京教科院基础教育教研工作的价值,促进实现既体现教育真谛又具有首都特色的北京儿童数学教育教学,提炼北京市儿童数学教育思想和教育教学研究成果。研究所的成立标志着儿童数学教育思想研究和实践进入了一个新的阶段,这一阶段的一项重要工作是开展“儿童数学教育思想理论内涵与创新实践”的研究。这项研究工作正是对儿童数学教育思想的深化。深化主要体现在三个方面。第一,在新课程背景下的深化。在课程标准中,对于数学教学提出了一些新要求,比如培养学生发现和提出问题的能力。这些应该在儿童数学教育实践中得以体现。第二,在价值分析、学生研究基础上的深化。儿童数学教学实践,离不开对于教育价值全面实现、遵循儿童学习规律的这些基本问题的叩问。本研究将选择小学数学的某些核心内容开展教育价值分析、学生学习路线的研究,并在此基础上进行教学和评价的整体设计。第三,在实践效果检验下的深化。教学研究和改革的效果如何,需要进一步做教学实验,在实践中加以检验。

1.进一步完善和构建“儿童数学教育思想”

本研究将进一步提炼和总结儿童数学教育思想的内涵,总结出具有普遍意义的儿童观、儿童教育观、数学观,指导数学教学的实践。具体说来,需要回答以下几个主要问题:第一,儿童数学教育思想下的儿童观、儿童教育观、数学观是什么?第二,儿童数学教育思想体系的核心要素及其关系是什么?第三,儿童数学教育思想指导下的课程设计、教学、评价的特点和原则是什么?

2.开展儿童数学教育视角下的整体教学实验

能够对课程与教学实践产生最直接、最为具体影响的教育研究可能非教学改革实验莫属,儿童数学教育思想指导下开展的教学实验必然具备“整体”的特征:第一,教育价值在儿童发展中的整体实现;第二,基于价值分析、学生研究的教学评价的整体设计。根据数学课程改革的新要求、教师实践中的困惑、本课题的研究基础,本课题选择以下两个方面作为研究的切入点:培养学生发现和提出问题能力的整体教学实验、发展学生数据分析观念的统计教学整体实验。(1)培养学生发现和提出问题能力的研究和实践自20世纪80年代以来,有关数学问题提出的教学研究引起了国内外数学教育界的关注。其主要原因在于:以“问题解决”为核心的数学教育改革运动的兴起,以及知识经济社会对数学教育提出的创新人才的培养要求。许多国家都把培养学生的问题提出能力作为一项重要的课程目标,在《义务教育数学课程标准(2011年版)》中,也把原来的“分析和解决问题能力”拓展为“发现和提出、分析和解决问题的能力”。围绕着“培养学生发现和提出问题的能力”,以下问题需要我们深入思考和实践:第一,一个“好”的数学问题发现和提出的过程一般经历了哪些环节?学生的思维过程是什么?第二,不同年级的学生在发现和提出数学问题的目标和过程方面有何差异?促进他们提高的策略方面有什么不同?第三,从整体设计上看,培养学生发现和提出问题能力不仅仅局限在学习之前,素材也不仅仅停留在根据情境提出问题上,特别是如何培养学生运用数学的眼光从生活中发现问题,还有哪些培养目标、培养时机、选择素材和活动设计?第四,发现和提出问题,对于不同学生的作用和价值是什么?(2)发展学生数据分析观念的统计教学研究在《义务教育数学课程标准(2011年版)》中将数据分析观念作为统计课程的核心,并阐述了数据分析观念的内涵“:了解在现实生活中有许多问题应当先做调查研究,收集数据,通过分析做出判断,体会数据中蕴含着信息;了解对于同样的数据可以有多种分析的方法,需要根据问题的背景选择合适的方法;通过数据分析体验随机性,一方面对于同样的事情每次收集到的数据可能不同,另一方面只要有足够的数据就可能从中发现规律,数据分析是统计的核心。”这实际上也体现了人们对统计课程教育价值的深入理解。在教学实际中,无论是教材编写还是教学实施,大家普遍感觉统计知识和技能的落实比较容易,但数据分析观念在各个年级的具体表现是什么,如何根据不同年级学生的特点设计合理的活动来发展数据分析观念,这些都是亟待解决的问题。针对以上的两个切入点,我们将采取教学实验的研究方法,设计基于价值分析、学生研究的整体教学实验方案;按照新的教学实验方案进行教学实验;对于教学实验过程中和之后学生的变化和发展进行评估;分析实验的效果,学生在解决实际问题方面的能力、学生的数据分析观念是否有提高,有哪些方面的提高,其典型表现(群体表现和个案学生表现)是什么;在实验的基础上对于教学和评价提出建议。

3.儿童数学教育思想指导下的课例研究

数学思想论文篇(8)

二、加强探究的体验

1.重视合作中体验。歌德说:“不管努力的目标是什么,不管他干什么,他单枪匹马总是没有力量的。合群永远是一切善良思想的人的最高需要。”在体验模型思想时,要提倡合作意识。合作是独立思考的延续,是个人探究的验证。合作中,无论思想的成熟与否,无论成绩优劣,不管年纪大小,人人参与进来,组组互动,大家的思维碰撞的火花璀璨生辉,这样的课堂给人以享受,这样的学习,给人启迪、给人帮助。体验模型思想是对学习过程、学习材料进行主动的归纳、是细致入微的分析,力求建构出人人都能理解和接受的数学模型。例如,在学习推导圆柱体积公式一节课中,我启发大家回想一下以前学过的梯形、三角形和平行四边形等平面图形面积的推导过程,回忆激发温故知新,同时激发大家想起通过各种方法拼成的图形,在生活中见到的、认识的图形,想起一些图形的推导过程,对圆柱体积公式以此类推,看能否正确推导出圆柱体积的公式,学生跃跃欲试,争相发言。他们充分认识到新旧知识的联系,从中找到新知识的内在模型。2.用模型解决问题。简单说,数学就是一个演算、熟悉的过程,加减乘除运算,掌握其中内在的联系,熟悉解题的方法,对其规律、特点胸有成竹,各种各样的数学图形,其体积、面积、周长的公式,牢记于心,这样,才算具备了模型思想,才能熟练地对其应用,里面有很多规律性的东西,要达到熟能生巧,自然离不开演算、熟悉的过程,而这个过程中,重点在于拓展应用数学模型,用已知解决未知,用所建立的数学模型学有所用,解决实际生活中的问题,感受到数学的价值,体会到数学模型的意义。学习是一个反复的过程,在这个过程中,获得成就感是兴趣的第一步,数学模型的实际应用价值恰恰让学生感受到学习的收益即成就感,解决问题的能力提高了,学习效益提升了,学习也变得丰富多彩。

三、理解数学语言的特性

我们每天都要用语言和他人进行沟通,语言是我们生活中不可或缺的一部分,但是我们有没有注意到,数学有它独特的语言,数学语言和生活语言既有息息相关的联系,同时又有很大的区别,数学语言为数学所特有,掌握了数学语言的特性,能够更好地深入了解数学,帮助学生完成数学学习活动,促进数学综合素质的飞跃提高。数学语言,表达数量关系和空间形式,其文字抽象,符号简洁,充满艺术性,代表着数学的特点,忽略数学语言,学习数学有很大的障碍,学生思维的条理性、逻辑性、准确性就会有所欠缺,因此,要巧妙地训练学生对数学语言的掌握。数学语言本身来源于生活,从生活语言向数学语言是一个规范、转化和过渡。例如,“分数的初步认识”教学中,为了让学生透彻地明白数学语言,对数学知识的掌握做到了然于胸,我让学生找来纸片进行折叠,让学生按照要求进行观察,边想边操作,教师在一旁不断地提问:“把纸片分成四份可以采用几种不同的方法?哪一种最快?用彩笔涂色,分别涂一份、两份、三份,用分数又怎样表示?用分数如何称呼它们?如果以数学语言表达,怎样叙述这个学习的过程?”一节课结束,学生们对知识有了相当的理解,同时培养了逻辑思维能力,也丰富了感性认识,把外部物质操作活动转化为内部思维活动,强化了对数学语言的应用,眼、耳、手、脑紧密结合,动手操作养成了习惯,数学语言运用自如。

数学思想论文篇(9)

1.1数列极限:设 为一个数列,a为一常数,若 ,总存在一个正整数N,使得当 时,有 ,称a是数列 的极限。

1.2函数极限:函数 在点a的某去心邻域内有定义,A为常数,若 ,总存在一个正数 ,使得当 时,有 ,称A是当x趋向于a时函数 的极限。

出于不同需要,还引进了不同意义下的极限概念,比如在集论中引进了集列的上、下极限的概念,在无穷级数论中引进级数绝对收敛与条件收敛的概念,以及在函数逼近论中引进了一致逼近、平均逼近等的极限概念.无论怎样定义,本质都是一样的,都是从有限观念发展到无限观念的过程。

2、极限思想的价值

极限思想揭示了变量与常量、无限与有限的关系,通过极限思想,我们可以从有限来认识无限,以直线近似代替曲线,以不变认识变化,从量变认识质变。极限思想具有创新作用,它广泛用于微分方程、积分方程、函数论、概率极限理论、微分几何、泛函分析、函数逼近论、计算数学、力学等领域。

生活中的例子:一张饼,第一天吃它的一半,第二天吃它的一半的一半,第三天吃它的一半的一半的一半,……这样,这张饼能吃完吗?显然吃不完,饼越来越小,但还是有的。只能说,这张饼的极限为零,但绝不是零。这就是一种极限思想的具体写照。

极限思想十分重要,贯穿整个数学体系,恰当的应用极限思想可以将一些问题简化,学生灵活运用极限思想意义重大。

3、将极限思想渗透到课堂教学中

3.1课堂上介绍一些体现极限思想的典故

哲学家庄周在《庄子天下篇》中说:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,将木棰长度的变化看作为一个无限的过程中去研究,古代数学家刘徽割圆术中“割之弥细,所失弦少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣”也体现了极限思想。通过这些有趣的小故事,让学生从中体验和感受极限思想的妙处,激发兴趣。

3.2讲授新知识时渗透极限思想

在教学中,讲授新知识的同时体现极限思想,比如求曲线的切线斜率、圆面积、变速运动物体的瞬时速度、曲边梯形面积、曲顶柱体的体积等都是通过极限思想得以引入课题并解决问题的,还有空间集合体中圆柱、圆锥之间相互转化,圆锥是圆柱的上底逐渐缩小的一种极限状态,体现了一种动态的极限思想。

3.3体现极限思想的数学概念

高等数学中的许多概念都是利用极限来描述的,体现极限思想的数学概念比比皆是,下面就列举几个:

(1)函数连续的概念中用到极限式:

(2)导数的概念中有极限式:

(3)定积分的概念也是通过分划、取近似、求和、取极限得到的:

(4)无穷区间上的广义积分的定义也是通过有限区间的定积分取极限得到的:

(5)级数的收敛性也是用极限式定义的:若级数 的部分和数列极限存在,即 ,称级数收敛。

(6)无穷小的定义也是用极限来描述的:若有 ,称 为此变化过程中的无穷小。

(7)二元函数 在有界闭区域D上的二重积分定义也用到了极限,

(8)二元函数 在曲线L上的第一型曲线积分也是用极限定义的:

(9)多元函数偏导数也是用极限来定义的,

关于x的偏导数为: ,关于y的偏导数类似。

4、解决问题时利用极限思想

高等数学中的许多问题都是通过极限的思想方法来解决的,下面简单的举两个例子。

(1)如何求平面上曲边梯形的面积?

通过极限思想方法,利用无限分割,以直代曲、用无数个小矩形面积无限逼近曲边梯形的面积通过取极限最终来解决这个问题;

(2)如何求圆面积?

我们可以设定情境,利用极限思想方法,通过圆内接正多边形,无限增加内接正多边形的边数,利用内接正多边形的面积无限逼近圆面积的方法来解决的;

数学思想论文篇(10)

二、教学方法得以改进,促进开放式学习方式的形成

(一)改变传统教学模式,探索新型教育方式通过实践证明,传统的教学模式与方式无法适应社会的需要,不能满足现代化的教学要求,因此无法在传统教育模式中取得满意的教学效果。通过将数学建模融入到数学概率统计之中,可以在传统的教学模式中融入新鲜元素,并且结合相关案例,采用启发式教学模式进行教学,实现由浅入深、由难到易,使学生掌握数学概率统计的基本概念以及相关方法,从而对数学学习产生兴趣,变被动学习为主动学习,从根本上加深学生对数学概率统计知识与建模思想的认识与理解。

(二)改变传统学习方式,建立开放型学习形式在数学概率统计的教学内容上,认可教师不可以按照传统的教学模式作为基本模式,不能按照教科书进行照本宣科。众所周知,数学建模是没有固定模式的,在进行数学建模时,要积极利用各种方式、各种技巧,因此,教师在对学生传授相关知识的同时,要积极引导学生如何学习,如何正确的使用建模技巧,并且要让学生对问题发生的背景以及过程进行探索,从根本上提高学生的自主创新能力。除此之外,在对习题进行处理时,学生也不能局限于比较充分的问题上,要不断引用条件不充分的问题进行研究,并且要自己动手对材料、信息,对数据进行分析,建模,并且还要对较为抽象的问题进行具体化,从而增强自身对学习的兴趣与能力。此外,教师要不断开展讨论课,让学生积极发表自己的建议,对问题的见解进行回答,加强与同学之间的交流与学习,从而使学生在开放型学习环境中不断成长。

三、改善教材中的理论学习,加强实践学习

在学生的实践活动之中,为了能够使学生对知识有所了解,那么教材僬侥设计有关学生训练的习题。一般而言,数学概率统计中的教材在教学内容的处理上过于理论化,对习题的次序与搭配却不符合学生的基本特点,甚至有部分教材在设计的习题中难度过高,从而导致学生在学习中遇到困难,对数学概率统计与数学建模失去兴趣。从实际角度而言,数学概率统计作为数学教材,习题是非常重要的,大量的习题可以锻炼学习的逻辑性与思维型,因此,在对数学教材进行编写时要按照由浅入深的基本原则,对练习题进行分门别类的编写,从而满足不同层次与不同对象的基本需求。在现有的数学概率统计习题之中,还需增加比较有趣、与生活有关的系统,并且该类习题要对数学建模的思想进行体现。与此同时,在教材中还应该添加应用性强的概率案件与统计案件,比如像数据的统计、数据的拟合等,让学生能够学会数学建模,在丰富学生课余知识的同时,也在一定程度上提高了学生的应用能力。

上一篇: 中考数学论文 下一篇: 社区安全管理论文
相关精选
相关期刊