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"数学是一切科学之母"、"数学是思维的体操",它是一门研究数与形的科学,它不处不在。要掌握技术,先要学好数学,想攀登科学的高峰,更要学好数学。 数学,与其他学科比起来,有哪些特点?它有什么相应的思想方法?它要求我们具备什么样的主观条件和学习方法?本讲将就数学学科的特点,数学思想以及数学学习方法作简要的阐述。 一、数学的特点(一) 数学的三大特点严谨性、抽象性、广泛的应用性所谓数学的严谨性,指数学具有很强的逻辑性和较高的精通性,一般以公理化体系来体现。 什么是公理化体系呢?指得是选用少数几个不加定义的概念和不加逻辑证明的命题为基础,推出一些定理,使之成为数学体系,在这方面,古希腊数学家欧几里得是个典范,他所著的《几何原本》就是在几个公理的基础上研究了平面几何中的大多数问题。在这里,哪怕是最基本的常用的原始概念都不能直观描述,而要用公理加以确认或证明。 中学数学和数学科学在严谨性上还是有所区别的,如,中学数学中的数集的不断扩充,针对数集的运算律的扩充并没有进行严谨的推证,而是用默认的方式得到,从这一点看来,中学数学在严谨性上还是要差很多,但是,要学好数学却不能放松严谨性的要求,要保证内容的科学性。 比如,等差数列的通项是通过前若干项的递推从而归纳出通项公式,但要予以确认,还需要用数学归纳法进行严格的证明。 数学的抽象性表现在对空间形式和数量关系这一特性的抽象。它在抽象过程中抛开较多的事物的具体的特性,因而具有十分抽象的形式。它表现为高度的概括性,并将具体过程符号化,当然,抽象必须要以具体为基础。 至于数学的广泛的应用性,更是尽人皆知的。只是在以往的教学、学习中,往往过于注重定理、概念的抽象意义,有时却抛却了它的广泛的应用性,如果把抽象的概念、定理比作骨骼,那么数学的广泛应用就好比血肉,缺少哪一个都将影响数学的完整性。高中数学新教材中大量增加数学知识的应用和研究性学习的篇幅,就是为了培养同学们应用数学解决实际问题的能力。 二、高中数学的特点往往有同学进入高中以后不能适应数学学习,进而影响到学习的积极性,甚至成绩一落千丈。为什么会这样呢?让我们先看看高中数学和初中数学有些什么样的转变吧。 1、理论加强2、课程增多3、难度增大4、要求提高三、掌握数学思想高中数学从学习方法和思想方法上更接近于高等数学。学好它,需要我们从方法论的高度来掌握它。我们在研究数学问题时要经常运用唯物辩证的思想去解决数学问题。数学思想,实质上就是唯物辩证法在数学中的运用的反映。中学数学学习要重点掌握的的数学思想有以上几个:集合与对应思想,初步公理化思想,数形结合思想,运动思想,转化思想,变换思想。 例如,数列、一次函数、解析几何中的直线几个概念都可以用函数(特殊的对应)的概念来统一。又比如,数、方程、不等式、数列几个概念也都可以统一到函数概念。 再看看下面这个运用"矛盾"的观点来解题的例子。 已知动点Q在圆x2+y2=1上移动,定点P(2,0),求线段PQ中点的轨迹。 分析此题,图中P、Q、M三点是互相制约的,而Q点的运动将带动M点的运动;主要矛盾是点Q的运动,而点Q的运动轨迹遵循方程x02+y02=1①;次要矛盾关系:M是线段PQ的中点,可以用中点公式将M的坐标(x,y)用点Q的坐标表示出来。 x=(x0+2)/2 ②y=y0/2 ③显然,用代入的方法,消去题中的x0、y0就可以求得所求轨迹。 数学思想方法与解题技巧是不同的,在证明或求解中,运用归纳、演绎、换元等方法解题问题可以说是解题的技术性问题,而数学思想是解题时带有指导性的普遍思想方法。在解一道题时,从整体考虑,应如何着手,有什么途径?就是在数学思想方法的指导下的普遍性问题。 有了数学思想以后,还要掌握具体的方法,比如:换元、待定系数、数学归纳法、分析法、综合法、反证法等等。只有在解题思想的指导下,灵活地运用具体的解题方法才能真正地学好数学,仅仅掌握具体的操作方法,而没有从解题思想的角度考虑问题,往往难于使数学学习进入更高的层次,会为今后进入大学深造带来很有麻烦。 在具体的方法中,常用的有:观察与实验,联想与类比,比较与分类,分析与综合,归纳与演绎,一般与特殊,有限与无限,抽象与概括等。 要打赢一场战役,不可能只是勇猛冲杀、一不怕死二不怕苦就可以打赢的,必须制订好事关全局的战术和策略问题。解数学题时,也要注意解题思维策略问题,经常要思考:选择什么角度来进入,应遵循什么原则性的东西。一般地,在解题中所采取的总体思路,是带有原则性的思想方法,是一种宏观的指导,一般性的解决方案。 中学数学中经常用到的数学思维策略有: 以简驭繁、数形结全、进退互用、化生为熟、正难则反、倒顺相还、动静转换、分合相辅如果有了正确的数学思想方法,采取了恰当的数学思维策略,又有了丰富的经验和扎实的基本功,一定可以学好高中数学。 四、学习方法的改进身处应试教育的怪圈,每个教师和学生都不由自主地陷入"题海"之中,教师拍心某种题型没讲,高考时做不出,学生怕少做一道题,万一考了损失太惨重,在这样一种氛围中,往往忽视了学习方法的培养,每个学生都有自己的方法,但什么样的学习方法才是正确的方法呢?是不是一定要"博览群题"才能提高水平呢? 现实告诉我们,大胆改进学习方法,这是一个非常重大的问题。 (一) 学会听、读我们每天在学校里都在听老师讲课,阅读课本或者资料,但我们听和读对不对呢? 让我们从听(听讲、课堂学习)和读(阅读课本和相关资料)两方面来谈谈吧。 学生学习的知识,往往是间接的知识,是抽象化、形式化的知识,这些知识是在前人探索和实践的基础上提炼出来的,一般不包含探索和思维的过程。因此必须听好老师讲课,集中注意力,积极思考问题。弄清讲得内容是什么?怎么分析?理由是什么?采用什么方法?还有什么疑问?只有这样,才可能对教学内容有所理解。 听讲的过程不是一个被动参预的过程,在听讲的前提下,还要展开来分析:这里用了什么思想方法,这样做的目的是什么?为什么老师就能想到最简捷的方法?这个题有没有更直接的方法? "学而不思则罔,思而不学则殆",在听讲的过程中一定要有积极的思考和参预,这样才能达到最高的学习效率。 阅读数学教材也是掌握数学知识的非常重要的方法。只有真正阅读和数学教材,才能较好地掌握数学语言,提高自学能力。一定要改变只做题不看书,把课本当成查公式的辞典的不良倾向。阅读课本,也要争取老师的指导。阅读当天的内容或一个单元一章的内容,都要通盘考虑,要有目标。 比如,学习反正弦函数,从知识上来讲,通过阅读,应弄请以下几个问题: (1) 是不是每个函数都有反函数,如果不是,在什么情况下函数有反函数? (2)正弦函数在什么情况下有反函数?若有,其反函数如何表示? (3)正弦函数的图象与反正弦函数的图象是什么关系? (4)反正弦函数有什么性质? (5)如何求反正弦函数的值? (二) 学会思考爱因斯坦曾说:"发展独立思考和独立判断的一般能力应当始终放在首位",勤于思考,善于思考,是对我们学习数学提出的最基本的要求。一般来说,要尽力做到以下两点。 1、善于发现问题和提出问题2、善于反思与反求 
人类是认识0早还是认识1早 在自然数中,存在着0和1这两个特别的数字,说它们特别,是因为它们具有特殊的“通行证”,如0加任何数仍得这个数,1乘任何数也仍得这个数!那么,这些数字到底是怎么由来的呢? 人类最初生活在一个没有数字的生活里,工作、生活起来十分不方便!大约在公元500年,随着经济、文化以及佛教的兴起和发展,印度次大陆西北部的旁遮普地区的数学一直处于领先地位。天文学家阿叶波海特在简化数字方面有了新的突破:他把数字记在一个个格子里,如果第一格里有一个符号,比如是一个代表1的圆点,那么第二格里的同样圆点就表示十,而第三格里的圆点就代表一百。后来,由于印度人在此基础上发明了阿拉伯数字,也就是现在我们所看到的“1”、“2”、“3”……人类才用上了数字。在我们的印象中,似乎是数越小,就来的越早,而通常报数时,往往总是先报“1”,而不是先报“0”,那么,人类到底是先发现1的还是发现0的? 起初,是没有0这个数字的,早期,人们是用结绳记数,0是后来由于数字需要才发明的定义的。 0这个概念也是由古印度人发明的,在古罗马和中国的数字字典是没有0这个数字的,而古巴比伦人用空格来代表0,后来古罗马和中国才根据古巴比伦人用空格的。在数字发明之后,印度的学者又引出了作为零的符号。可以这么说,这些符号和表示方法是今天阿拉伯数字的老祖先了。印度人首先发明了现用的阿拉伯数字中的1~9,用空格表示没有,但容易搞错,所以后来就用“.”表示没有。印度人的计数法传到阿拉伯后,阿拉伯人用“0”代替了印度人的“.”,并把它带到了欧洲,就有了现用的阿拉伯数字0~9。数字的写法经过不断的进化也和早期有所不同。应该说是印度人发明了现有的计数法,阿拉伯人改进完善了它。阿拉伯人对数字的形状进行了改造并把它传播到整个欧洲,最后风行全球。该数字系统得到全球普及,阿拉伯人功不可没,因此称为阿拉伯数字。 由 此看来,说明人类先认识1再认识0。 人类的知识源源不断,我们一定要好好发挖。
一 、体验学习的认识 体验是指“通过实践来认识周围的事物”,是人类的一 种心理感受,是带有主观经验和感情色彩的认识,与个人的经历有着密切的关系。数学学习中的体验是指学生个体在数学活动中,通过行为、认知和情感的参与,获得对数学事实与经验的理性认知和情感态度。因此,体验具有以下特点: 1、体验是对学习个体的重视。包括个体的各种生活经验、独特的思维方式和情感态度。因为真正有价值的学习是以学生个体经验为基础的,是学生对知识主动建构的过程,更是使学生整个精神世界发生变化的过程。 2、体验是学习个体在数学活动中的行为、认知与情感的整体参与。数学课堂上的行为具体表现为:看一 看、摸一 摸、摆一 摆、拆一 拆、拼一 拼、折一 折、剪一 剪、画一 画等各种形式的感官活动。体验除了感官活动,还需要猜测、类比、分析、验证、归纳、推理等各种思维活动。课堂教学中,教师指令性的、没有思考空间的各种操作活动并不是体验,它仅仅是模仿性的机械操作而已。 3、体验中的数学活动包括合作与交流。这是因为数学建构活动有其社会性质,也就是说,“个人创造的数学必须取决于数学共同体的‘裁决’,只有为数学共同体所一 致接受的数学概念、方法、问题等,才能真正成为数学的成分。”因此,个体的经验要与同伴和教师交流与分享,才能达到共同建构的目的二、体验学习的实施 (一 )提供“生活化”的学习材料,让学生在情境中体验。 1、课前关注学生值得体验的内容。 小学生由于缺乏生活的经历,有些知识学起来感到吃力,这就需要我门在教学这些知识之前,组织学生 参观或收集生活中相应的数学素材,为学生提供感性认识。 如,在教学生认识钟面时,我在课前,给学生布置任务,每人设计一 个“钟面”,于是,全班同学回家后纷纷行动起来,用纸壳、图画纸等材料,仿照自家的钟面制作起来,有不懂的地方请家长辅助制作。学生在亲手制作的过程中学到了很多知识。结果在正式上钟面这一 课时,就显得很轻松了,原本感觉很难讲授的知识,学生对答如流,并且,还随时地向老师提出了许多超出本节内容的东西。正是学生有了这些亲身体验,学生上课时思路打开了,非常投入,热情很高,学习起来特别轻松。 2、课上开放教学内容,引导学生体验。 教育是人的教育,是科学教育与生活教育的融合。因此,数学内容必须与学生的生活实际相结合。小学数学教学内容绝大多数可以联系生活实际。在教学中,教师只要把教材与现实生活有机的结合起来,就能使学生体会到数学离不开生活,体会到数学的用途。才能很好地把数学与生活挂上钩,更好地理解和掌握基础知识,并运用所学的知识解决实际问题,减少学生对数学的畏惧感和枯燥感。这对于培养学生对数学的浓厚兴趣、探索意识、应用意识和实践能力具有重要意义。 如我在教学“加减法速算”时,是这样引入的,首先由电脑出示3箱苹果,其中2箱每箱100个,另有一 个箱子里有47个,让学生从中取出199个,鼓励学生自由地思考“取”的方法。甲生:先拿47个,再拿100个,最后再从100个的一 箱中取出52个,这样就取出199个;乙生:我先取100个,再从另一 箱中取99个,共取出199个;丙生:我先取出两箱是200个,再拿出1个放回47个的那个箱子,这样就取出199个。师:如果让你来取出这199个苹果,你会用哪种方法?为什么?结合不同取法的交流,电脑进行取苹果过程的演示,使学生直观而又深刻地体会到,先取2箱再放回1个的取法最简便。由于所设计的问题情景,贴近学生的生活实际,情景中的问题是开放的且能向学生提出智力挑战,所以引起了学生的兴趣,思维一 下子被激活了。大家凭借已有的知识和生活经验,多角度地进行思考,成功地解决问题,而解决问题的思维活动中,隐含着“多加要减”“多减要加”的思想方法,为学生主动探究加减法速算的算理提供了鲜活的生活原型。 (二)提供机会,让学生在实践中体验。 1、提供“玩”的机会,让学生在玩耍中体验。 爱玩是小学生的天性,是他们的兴趣所在。心理学研究结果表明:促进人们素质、个性发展的最主要途径是人们的实践活动,而“玩”正是儿童这一 年龄阶段特有的实践活动形式。在教学中,可以把课本中的一 些新授知识转化成“玩耍”活动,创造这样的氛围以适应和满足儿童的天性。例如,在教学《分数的基本性质》时,我拿着36本书让学生按第一 小组分得这些书的1/3,第二小组分得这些书的2/6,第三小组分得这些书的3/9,进行分书游戏。学生从争论这样分不合理,到结果每组分得的书一 样多,从中体验分数的基本性质。 通过把课本中的新授知识转换成“玩耍”活动,不仅使学生心情自然愉快、厌学情绪消失,而且还能从“玩耍”中自觉地探求有关知识、方法和技能,使“玩”向有收益、有选择、有节制、有创造的方面转化,所以会玩的过程也是一 个体验学习的过程。 2、提供“做”的机会,让学生在操作中体验。 “做”就是让学生动手操作,通过操作,可以使学生获得大量的感性知识,同时也还有助于提高学生的学习兴趣,激发学生的求知欲。因此,多让学生动手操作,创造一 个愉悦的学习氛围,是提高教学效果的重要环节,也是学生体验学习的一 种方式 三、对“体验学习”课堂教学实践的几点体会 1、重视从学生的生活经验和已有知识出发,学习和理解数学,联系生活,使学生明白,数学是有用的,可以解决生活中的实际问题,从而促使学生用数学的眼光来看待生活问题。 2、通过实践活动,让学生观察、分析、推理、估计、想象、整理,在探索中体验数学的巨大作用,成为学生认真学习数学的动力。 3、加强合作交流,重视应用,从而促进学生的动手操作能力和应用能力。在学习中体验,留给学生充分发展的时间和空间,使学生在主动获取知识的过程中,思维得到锻炼,情感得到体验,创新能力和实践能力得到培养和发展。 总之,体验学习是在素质教育大背景下产生的一 种教育思想,它充分展示了以人为本的教育理念,要求教师确立学生的主体地位,引导学生参与教学的全过程中,在体验中思考,在思考中创造,在创造中发展。