導航:首頁 > 數字科學 > 數學學科具有什麼什麼什麼等特徵

數學學科具有什麼什麼什麼等特徵

發布時間:2022-08-24 15:05:33

A. 數學的主要特徵有哪些

數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科.透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產生.數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從合適選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的真理.

B. 數學特徵是指哪些特質

數學的定義即是數學的特徵
數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科.透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產生.數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從合適選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的真理.

名稱來源
數學(mathematics;希臘語:μαθηματικά)這一詞在西方源自於古希臘語的μάθημα(máthēma),其有學習、學問、科學,以及另外還有個較狹意且技術性的意義-「數學研究」,即使在其語源內.其形容詞μαθηματικός(mathēmatikós),意義為和學習有關的或用功的,亦會被用來指數學的.其在英語中表面上的復數形式,及在法語中的表面復數形式les mathématiques,可溯至拉丁文的中性復數mathematica,由西塞羅譯自希臘文復數τα μαθηματικά(ta mathēmatiká),此一希臘語被亞里士多德拿來指「萬物皆數」的概念.(拉丁文:Mathemetica)原意是數和數數的技術.

數學的本質
數學的本質是什麼?為什麼數學可以運用在所有的其它科目上?
數學是研究事物數量和形狀規律的科目.
如果要深入的研究其本質及其擴展問題,就必須引入【全集然文明】專有名詞了.
其實數學的本質是:一門研究【儲空】的科目.
自然萬物都有其存儲的空間,這種現象稱之為【儲空】.
要判斷一個事物是否為「儲空」其實很簡單:只要能夠套入「在××里」的××就是「儲空」(包括具體和抽象).於是大家將會發現,所有的事物都可以套入其中,也就是說:自然萬物都只是不同的「儲空」而已.
於是人們也發現:【代數】就是研究【儲空量】的科目;【幾何】就是研究【儲空形狀】的科目.而既然自然萬物都只是不同的儲空而已,那麼數學當然也就可以通用於所有的科目之中了!

C. 數學有哪些特點

提問者你好。
數學的抽象,在對象上、程度上都不同於其他學科的抽象,數學是藉助於抽象建立並發展起來的.數學的抽象撇開了對象的具體內容,而僅僅保留數量關系和空間形式.在數學家看來,五個石頭、五座大山、五朵金花與五條毒蛇之間,並沒有什麼區別.數學家關心的只是「五」.又如幾何中的「點」、「線」、「面」的概念,代數中的「集合」、「方程」、「函數」等概念都是抽象思維的產物.「點」被看作沒有大小的東西,無長無寬無高;「線」被看作無限延長而無寬無高,「面」則被認為是可無限伸展的無高地面.實際上,理論上的「點」、「線」、「面」在現實中是不存在的,只有充分發揮自己的空間想像力才能真正理解。
有的同學因數學的抽象而感覺數學枯燥、難學,其實「抽象」是數學的武器,是數學的優勢.我們應該喜愛「抽象」,在數學的抽象過程中保留量的關系和空間形式,而舍棄其他一切,學會運用「抽象」的手段來解決問題。

D. 簡述數學知識的特點

數學知識的特點
1.數學,其英文是mathematics,這是一個復數名詞,「數學曾經是四門學科:算術、幾何、天文學和音樂,處於一種比語法、修辭和辯證法這三門學科更高的地位。」自古以來,多數人把數學看成是一種知識體系,是經過嚴密的邏輯推理而形成的系統化的理論知識總和,它既反映了人們對「現實世界的空間形式和數量關系」的認識,又反映了人們對「可能的量的關系和形式」的認識。數學既可以來自現實世界的直接抽象,也可以來自人類思維的能動創造。

2.從人類社會的發展史看,人們對數學本質特徵的認識在不斷變化和深化。「數學的根源在於普通的常識,最顯著的例子是非負整數。"歐幾里德的算術來源於普通常識中的非負整數,而且直到19世紀中葉,對於數的科學探索還停留在普通的常識,」另一個例子是幾何中的相似性,「在個體發展中幾何學甚至先於算術」,其「最早的徵兆之一是相似性的知識,」相似性知識被發現得如此之早,「就象是大生的。」因此,19世紀以前,人們普遍認為數學是一門自然科學、經驗科學,因為那時的數學與現實之間的聯系非常密切,隨著數學研究的不斷深入,從19世紀中葉以後,數學是一門演繹科學的觀點逐漸占據主導地位,這種觀點在布爾巴基學派的研究中得到發展,他們認為數學是研究結構的科學,一切數學都建立在代數結構、序結構和拓撲結構這三種母結構之上。與這種觀點相對應,從古希臘的柏拉圖開始,許多人認為數學是研究模式的學問,數學家懷特海(A. N. Whiiehead,186----1947)在《數學與善》中說,「數學的本質特徵就是:在從模式化的個體作抽象的過程中對模式進行研究,」數學對於理解模式和分析模式之間的關系,是最強有力的技術。」1931年,歌德爾(K,G0de1,1978)不完全性定理的證明,宣告了公理化邏輯演繹系統中存在的缺憾,這樣,人們又想到了數學是經驗科學的觀點,著名數學家馮·諾伊曼就認為,數學兼有演繹科學和經驗科學兩種特性。

3.對於上述關於數學本質特徵的看法,我們應當以歷史的眼光來分析,實際上,對數本質特徵的認識是隨數學的發展而發展的。由於數學源於分配物品、計算時間、丈量土地和容積等實踐,因而這時的數學對象(作為抽象思維的產物)與客觀實在是非常接近的,人們能夠很容易地找到數學概念的現實原型,這樣,人們自然地認為數學是一種經驗科學;隨著數學研究的深入,非歐幾何、抽象代數和集合論等的產生,特別是現代數學向抽象、多元、高維發展,人們的注意力集中在這些抽象對象上,數學與現實之間的距離越來越遠,而且數學證明(作為一種演繹推理)在數學研究中占據了重要地位,因此,出現了認為數學是人類思維的自由創造物,是研究量的關系的科學,是研究抽象結構的理論,是關於模式的學問,等等觀點。這些認識,既反映了人們對數學理解的深化,也是人們從不同側面對數學進行認識的結果。正如有人所說的,「恩格斯的關於數學是研究現實世界的數量關系和空間形式的提法與布爾巴基的結構觀點是不矛盾的,前者反映了數學的來源,後者反映了現代數學的水平,現代數學是一座由一系列抽象結構建成的大廈。」而關於數學是研究模式的學問的說法,則是從數學的抽象過程和抽象水平的角度對數學本質特徵的闡釋,另外,從思想根源上來看,人們之所以把數學看成是演繹科學、研究結構的科學,是基於人類對數學推理的必然性、准確性的那種與生俱來的信念,是對人類自身理性的能力、根源和力量的信心的集中體現,因此人們認為,發展數學理論的這套方法,即從不證自明的公理出發進行演繹推理,是絕對可靠的,也即如果公理是真的,那麼由它演繹出來的結論也一定是真的,通過應用這些看起來清晰、正確、完美的邏輯,數學家們得出的結論顯然是毋庸置疑的、無可辯駁的。

4.事實上,上述對數學本質特徵的認識是從數學的來源、存在方式、抽象水平等方面進行的,並且主要是從數學研究的結果來看數學的本質特徵的。顯然,結果(作為一種理論的演繹體系)並不能反映數學的全貌,組成數學整體的另一個非常重要的方面是數學研究的過程,而且從總體上來說,數學是一個動態的過程,是一個「思維的實驗過程」,是數學真理的抽象概括過程。邏輯演繹體系則是這個過程的一種自然結果。在數學研究的過程中,數學對象的豐富、生動且富於變化的一面才得以充分展示。波利亞(G. Poliva,1888一1985)認為,「數學有兩個側面,它是歐幾里德式的嚴謹科學,但也是別的什麼東西。由歐幾里德方法提出來的數學看來象是一門系統的演繹科學,但在創造過程中的數學看來卻像是一門實驗性的歸納科學。」弗賴登塔爾說,「數學是一種相當特殊的活動,這種觀點「是區別於數學作為印在書上和銘,記在腦子里的東西。」他認為,數學家或者數學教科書喜歡把數學表示成「一種組織得很好的狀態,」也即「數學的形式」是數學家將數學(活動)內容經過自己的組織(活動)而形成的;但對大多數人來說,他們是把數學當成一種工具,他們不能沒有數學是因為他們需要應用數學,這就是,對於大眾來說,是要通過數學的形式來學習數學的內容,從而學會相應的(應用數學的)活動。這大概就是弗賴登塔爾所說的「數學是在內容和形式的互相影響之中的一種發現和組織的活動」的含義。菲茨拜因(Efraim Fischbein)說,「數學家的理想是要獲得嚴謹的、條理清楚的、具有邏輯結構的知識實體,這一事實並不排除必須將數學看成是個創造性過程:數學本質上是人類活動,數學是由人類發明的,」數學活動由形式的、演算法的與直覺的等三個基本成分之間的相互作用構成。庫朗和羅賓遜(Courani Robbins)也說,「數學是人類意志的表達,反映積極的意願、深思熟慮的推理,以及精美而完善的願望,它的基本要素是邏輯與直覺、分析與構造、一般性與個別性。雖然不同的傳統可能強調不同的側面,但只有這些對立勢力的相互作用,以及為它們的綜合所作的奮斗,才構成數學科學的生命、效用與高度的價值。」

5.另外,對數學還有一些更加廣義的理解。如,有人認為,「數學是一種文化體系」,「數學是一種語言」,數學活動是社會性的,它是在人類文明發展的歷史進程中,人類認識自然、適應和改造自然、完善自我與社會的一種高度智慧的結晶。數學對人類的思維方式產生了關鍵性的影響.也有人認為,數學是一門藝術,「和把數學看作一門學科相比,我幾乎更喜歡把它看作一門藝術,因為數學家在理性世界指導下(雖然不是控制下)所表現出的經久的創造性活動,具有和藝術家的,例如畫家的活動相似之處,這是真實的而並非臆造的。數學家的嚴格的演繹推理在這里可以比作專門注技巧。就像一個人若不具備一定量的技能就不能成為畫家一樣,不具備一定水平的精確推理能力就不能成為數學家,這些品質是最基本的,……,它與其它一些要微妙得多的品質共同構成一個優秀的藝術家或優秀的數學家的素質,其中最主要的一條在兩種情況下都是想像力。」「數學是推理的音樂,」而「音樂是形象的數學」.這是從數學研究的過程和數學家應具備的品質來論述數學的本質,還有人把數學看成是一種對待事物的基本態度和方法,一種精神和觀念,即數學精神、數學觀念和態度。尼斯(Mogens Niss)等在《社會中的數學》一文中認為,數學是一門學科,「在認識論的意義上它是一門科學,目標是要建立、描述和理解某些領域中的對象、現象、關系和機制等。如果這個領域是由我們通常認為的數學實體所構成的,數學就扮演著純粹科學的角色。在這種情況下,數學以內在的自我發展和自我理解為目標,獨立於外部世界,…,另一方面,如果所考慮的領域存在於數學之外,…,數學就起著用科學的作用…·,數學的這兩個側面之間的差異並非數學內容本身的問題,而是人們所關注的焦點不同。無論是純粹的還是應用的,作為科學的數學有助於產生知識和洞察力。數學也是一個工具、產品以及過程構成的系統,它有助於我們作出與掌握數學以外的實踐領域有關的決定和行動…·,數學是美學的一個領域,能為許多醉心其中的人們提供對美感、愉悅和激動的體驗…·,作為一門學科,數學的傳播和發展都要求它能被新一代的人們所掌握。數學的學習不會同時而自動地進行,需要靠人來傳授,所以,數學也是我們社會的教育體系中的一個教學科目.」

從上所述可以看出,人們是從數學內部(又從數學的內容、表現形式及研究過程等幾個角度)。數學與社會的關系、數學與其它學科的關系、數學與人的發展的關系等幾個方面來討論數學的性質的。它們都從一個側面反映了數學的本質特徵,為我們全面認識數學的性質提供了一個視角。

6.基於對數學本質特徵的上述認識,人們也從不同側面討論了數學的具體特點。比較普遍的觀點是,數學有抽象性、精確性和應用的廣泛性等特點,其中最本質的特點是抽象性。A,。亞歷山大洛夫說,「甚至對數學只有很膚淺的知識就能容易地覺察到數學的這些特點:第一是它的抽象性,第二是精確性,或者更好他說是邏輯的嚴格性以及它的結論的確定性,最後是它的應用的極端廣泛、性,」「5」王粹坤說,「數學的特點是:內容的抽象性、應用的廣泛性、推理的嚴謹性和結論的明確必」這種看法主要從數學的內容、表現形式和數學的作用等方面來理解數學的特點,是數學特點的一個方面。另外,從數學研究的過程方面、數學與其它學科之間的關系方面來看,數學還有形象性、似真性、擬經驗性。「可證偽性」的特點。對數學特點的認識也是有時代特徵的,例如,關於數學的嚴謹性,在各個數學歷史發展時期有不同的標准,從歐氏幾何到羅巴切夫斯基幾何再到希爾伯特公理體系,關於嚴謹性的評價標准有很大差異,尤其是哥德爾提出並證明了「不完備性定理…以後,人們發現即使是公理化這一曾經被極度推崇的嚴謹的科學方法也是有缺陷的。因此,數學的嚴謹性是在數學發展歷史中表現出來的,具有相對性。關於數學的似真性,波利亞在他的《數學與猜想》中指出,「數學被人看作是一門論證科學。然而這僅僅是它的一個方面,以最後確定的形式出現的定型的數學,好像是僅含證明的純論證性的材料,然而,數學的創造過程是與任何其它知識的創造過程一樣的,在證明一個數學定理之前,你先得猜測這個定理的內容,在你完全作出詳細證明之前,你先得推測證明的思路,你先得把觀察到的結果加以綜合然後加以類比.你得一次又一次地進行嘗試。數學家的創造性工作成果是論證推理,即證明;但是這個證明是通過合情推理,通過猜想而發現的。只要數學的學習過程稍能反映出數學的發明過程的話,那麼就應當讓猜測、合情推理佔有適當的位置。」正是從這個角度,我們說數學的確定性是相對的,有條件的,對數學的形象性、似真性、擬經驗性。「可證偽性」特點的強調,實際上是突出了數學研究中觀察、實驗、分析。比較、類比、歸納、聯想等思維過程的重要性。

綜上所述,對數學本質特徵的認識是發展的。變化的,用歷史的、發展的觀點來看待數學的本質特徵,恩格斯的「純數學的對象是現實世界的空間形式和數量關系」的論斷並不過時,對初等數學來說就更是如此,當然,對「空間形式和數量關系」的內涵,我們應當作適當的拓展和深化。順便指出,對數學本質特徵的討論中,採取現象與本質並重、過程與結果並重、形式與內容並重的觀點:,對數學教學具有重要的指導意義。

關於數學所具有的特點,可以把數學和其他學科相比較,這種特點就十分明顯了。

同其他學科相比,數學是比較抽象的。數學的抽象性表現在哪裡呢?那就是暫時撇開事物的具體內容,僅僅從抽象的數方面去進行研究。比如在簡單的計算中,2+3既可以理解成兩棵樹加三棵樹,也可以理解成兩部機床加三台機床。在數學里,我們撇開樹、機床的具體內容,而只是研究2+3的運算規律,掌握了這個規律,那就不論是樹、機床,還是汽車或者別的什麼事物都可以按加法的運算規律進行計算。乘法、除法等運算也都是研究抽象的數,而撇開了具體的內容。

數學中的許多概念都是從現實世界抽象出來的。比如幾何學中的「直線」這一概念,並不是指現實世界中的拉緊的線,而是把現實的線的質量、彈性、粗細等性質都撇開了,只留下了「向兩方無限伸長」這一屬性,但是現實世界中是沒有向兩方無限伸長的線的。幾何圖形的概念、函數概念都是比較抽象的。但是,抽象並不是數學獨有的屬性,它是任何一門科學乃至全部人類思維都具有的特性。只是數學的抽象性有它不同於其他學科抽象的特徵罷了。

數學的抽象性具有下列三個特徵:第一,它保留了數量關系或者空間形式。第二,數學的抽象是經過一系列的階段形成的,它達到的抽象程度大大超過了自然科學中的一般抽象。從最原始的概念一直到像函數、復數、微分、積分、泛函、n維甚至無限維空間等抽象的概念都是從簡單到復雜、從具體到抽象這樣不斷深化的過程。當然,形式是抽象的,但是內容卻是非常現實的。正如列寧所說的那樣:「一切科學的(正確的、鄭重的、不是荒唐的)抽象,都更深刻、更正確、更完全地反映著自然。」(《黑格爾〈邏輯學〉一書摘要》,《列寧全集》第38卷第181頁)第三,不僅數學的概念是抽象的,而數學方法本身也是抽象的。物理或化學家為了證明自己的理論,總是通過實驗的方法;而數學家證明一個定理卻不能用實驗的方法,必須用推理和計算。比如雖然我們千百次地精確測量等腰三角形的兩底角都是相等的,但是還不能說已經證明了等腰三角形的底角相等,而必須用邏輯推理的方法嚴格地給予證明。在數學里證明一個定理,必須利用已經學過或者已經證過的概念、定理用推理的方法導出這個新定理來。我們都知道數學歸納法,它就是一種比較抽象的數學證明方法。它的原理是把研究的元素排成一個序列,某種性質對於這個序列的首項是成立的,假設當第k項成立,如果能證明第k+1項也能成立,那麼這一性質對這序列的任何一項都是成立的,即使這一序列是無窮序列。

數學的第二個特點是准確性,或者說邏輯的嚴密性,結論的確定性。

數學的推理和它的結論是無可爭辯、毋容置疑的。數學證明的精確性、確定性從中學課本中就充分顯示出來了。

歐幾里得的幾何經典著作《幾何原本》可以作為邏輯的嚴密性的一個很好的例子。它從少數定義、公理出發,利用邏輯推理的方法,推演出整個幾何體系,把豐富而零散的幾何材料整理成了系統嚴明的整體,成為人類歷史上的科學傑作之一,一直被後世推崇。兩千多年來,所有初等幾何教科書以及19世紀以前一切有關初等幾何的論著都以《幾何原本》作為根據。「歐幾里得」成為幾何學的代名詞,人們並且把這種體系的幾何學叫做歐幾里得幾何學。

但是數學的嚴密性不是絕對的,數學的原則也不是一成不變的,它也在發展著。比如,前面已經講過《幾何原本》也有不完美的地方,某些概念定義得不明確,採用了本身應該定義的概念,基本命題中還缺乏嚴密的邏輯根據。因此,後來又逐步建立了更嚴密的希爾伯特公理體系。

第三個特點是應用的廣泛性。

我們幾乎每時每刻都要在生產和日常生活中用到數學,丈量土地、計算產量、制訂計劃、設計建築都離不開數學。沒有數學,現代科學技術的進步也是不可能的,從簡單的技術革新到復雜的人造衛星的發射都離不開數學。

而且,幾乎所有的精密科學、力學、天文學、物理學甚至化學通常都是以一些數學公式來表達自己的定律的,並且在發展自己的理論的時候,廣泛地應用數學這一工具。當然,力學、天文學和物理學對數學的需要也促進了數學本身的發展,比如力學的研究就促使了微積分的建立和發展。

數學的抽象性往往和應用的廣泛性緊密相連,某一個數量關系,往往代表一切具有這樣數量關系的實際問題。比如,一個力學系統的振動和一個電路的振盪等用同一個微分方程來描述。撇開具體的物理現象中的意義來研究這一公式,所得的結果又可用於類似的物理現象中,這樣,我們掌握了一種方法就能解決許多類似的問題。對於不同性質的現象具有相同的數學形式,就是相同的數量關系,是反映了物質世界的統一性,因為量的關系不只是存在於某一種特定的物質形態或者它的特定的運動形式中,而是普遍存在於各種物質形態和各種運動形式中,所以數學的應用是很廣泛的。

正因為數學來自現實世界,正確地反映了客觀世界聯系形式的一部分,所以它才能被應用,才能指導實踐,才表現出數學的預見性。比如,在火箭、導彈發射之前,可以通過精密的計算,預測它的飛行軌道和著陸地點;在天體中的未知行星未被直接觀察到以前,就從天文計算上預測它的存在。同樣的道理也才使得數學成為工程技術中的重要工具。

下面舉幾個應用數學的光輝例子。

第一,海王星的發現。太陽系中的行星之一的海王星是在1846年在數學計算的基礎上發現的。1781年發現了天王星以後,觀察它的運行軌道總是和預測的結果有相當程度的差異,是萬有引力定律不正確呢,還是有其他的原因?有人懷疑在它周圍有另一顆行星存在,影響了它的運行軌道。1844年英國的亞當斯(1819—1892)利用引力定律和對天王星的觀察資料,推算這顆未知行星的軌道,花了很長的時間計算出這顆未知行星的位置,以及它出現在天空中的方位。亞當斯於1845年9~10月把結果分別寄給了劍橋大學天文台台長查理士和英國格林尼治天文台台長艾里,但是查理士和艾里迷信權威,把它束之高閣,不予理睬。

1845年,法國一個年輕的天文學家、數學家勒維烈(1811—1877)經過一年多的計算,於1846年9月寫了一封信給德國柏林天文台助理員加勒(1812—1910),信中說:「請你把望遠鏡對准黃道上的寶瓶星座,就是經度326°的地方,那時你將在那個地方1°之內,見到一顆九等亮度的星。」加勒按勒維烈所指出的方位進行觀察,果然在離所指出的位置相差不到1°的地方找到了一顆在星圖上沒有的星——海王星。海王星的發現不僅是力學和天文學特別是哥白尼日心學說的偉大勝利,而且也是數學計算的偉大勝利。

第二,穀神星的發現。1801年元旦,義大利天文學家皮亞齊(1746—1826)發現了一顆新的小行星——穀神星。不過它很快又躲藏起來,皮亞齊只記下了這顆小行星是沿著9°的弧運動的,對於它的整個軌道,皮亞齊和其他天文學家都沒有辦法求得。德國的24歲的高斯根據觀察的結果進行了計算,求得了這顆小行星的軌道。天文學家們在這一年的12月7日在高斯預先指出的方位又重新發現了穀神星。

第三,電磁波的發現。英國物理學家麥克斯韋(1831—1879)概括了由實驗建立起來的電磁現象,呈現為二階微分方程的形式。他用純數學的觀點,從這些方程推導出存在著電磁波,這種波以光速傳播著。根據這一點,他提出了光的電磁理論,這理論後來被全面發展和論證了。麥克斯韋的結論還推動了人們去尋找純電起源的電磁波,比如由振動放電所發射的電磁波。這樣的電磁波後來果然被德國物理學家赫茲(1857—1894)發現了。這就是現代無線電技術的起源。

第四,1930年,英國理論物理學家狄拉克(1902—1984)利用數學演繹法和計算預言了正電子的存在。1932年,美國物理學家安德遜在宇宙射線實驗中發現了正電子。類似的例子不勝枚舉。總之,在天體力學中,在聲學中,在流體力學中,在材料力學中,在光學中,在電磁學中,在工程科學中,數學都作出了異常准確的預言。

E. 理解並解釋數學知識有什麼特點

數學學科特點:高度的抽象性、結論的確定性和應用的廣泛性是數學的特點.要想學好數學必須具備三大能力,即運算能力、空間想像能力及邏輯思維能力,其中邏輯思維能力是核心。運算能力是基礎,空間想像能力主要用於立幾題中,邏輯思維能力包括,判斷能力、邏輯推理能力、數學建模能力以及對數學解的分析能力,

同時學習好數學要抓住「四個三」:
1.內容上要充分領悟三個方面:理論、方法、思維;
2.解題上要抓好三個字:數、式、形;3.閱讀、審題和表述上要實現數學的三種語言自如轉化(文字語言、符號語言、圖形語言);4.學習中要駕馭好三條線:知識(結構)是明線(要清晰),方法(能力)是暗線(要領悟、要提練),思維(訓練)是主線(思維能力是數學諸能力的核心,創造性的思維能力是最強大的創新動力,是檢驗自己大腦潛能開發好壞的試金石。)
方法;一、掌握基礎知識。把課本上的知識點全部弄懂弄熟,把課本上的例題,練習題也要研究透徹。二、能夠,靈活運用。對於公式、定理、推論要理解透徹,在解題時分析題意,聯系相關知識點,運用到解題步驟中。三、舉一反三,勿搞題海戰。做題不要求多,而要精,只要掌握一種類型的一道題,那麼這種類型的其它題就可迎刃而解,萬變不離其宗。四、考前復習要有側重點。I,分值大的主要有函數,圓椎曲線,概率排列組合。分值小的有數列,三角函數,不等式,集合。

數學是一切科學之母"、"數學是思維的體操",它是一門研究數與形的科學,它不處不在。要掌握技術,先要學好數學,想攀登科學的高峰,更要學好數學。

數學的三大特點嚴謹性、抽象性、廣泛的應用性所謂數學的嚴謹性,指數學具有很強的邏輯性和較高的精通性,一般以公理化體系來體現。

什麼是公理化體系呢?指得是選用少數幾個不加定義的概念和不加邏輯證明的命題為基礎,推出一些定理,使之成為數學體系,在這方面,古希臘數學家歐幾里得是個典範,他所著的《幾何原本》就是在幾個公理的基礎上研究了平面幾何中的大多數問題。在這里,哪怕是最基本的常用的原始概念都不能直觀描述,而要用公理加以確認或證明。

數學的抽象性表現在對空間形式和數量關系這一特性的抽象。它在抽象過程中拋開較多的事物的具體的特性,因而具有十分抽象的形式。它表現為高度的概括性,並將具體過程符號化,當然,抽象必須要以具體為基礎。

至於數學的廣泛的應用性,更是盡人皆知的。只是在以往的教學、學習中,往往過於注重定理、概念的抽象意義,有時卻拋卻了它的廣泛的應用性。

F. 數學科學的特殊性表現在哪些方面

一般認為,數學有三個顯著特點,這就是抽象性,邏輯嚴密性,應用廣泛性,數學的以上三個特點是互相聯系,互相影響,密不可分的,認識數學的以上特點,並注意在中學數學教學中正確把握好數學的特點,具有重要意義。
1.抽象性

所謂抽象就是在思想中分出事物的一些屬性和聯系而撇開另一些屬性和聯系的過程。抽象有助於我們撇開各種次要的影響,抽取事物的主要的、本質的特徵並在「純粹的」形式中單獨地考察它們,從而確定這些事物的發展規律,數學以高度抽象的形式出現,首先是其研究的基本對象的高度抽象性。數學抽象最早發生於一些最基本概念的形成過程中,恩格斯對此作了極其精闢地論述:「數和形的概念不是從其他任何地方,而是從現實世界中得到來的。人們用來學習計數,也就是作第一次算術運算的十個指頭,可以是任何別的東西,但總不是知性的自由創造物。為了計數,不僅要有可以計數的對象,而且還要有一種在考察對象時撇開它們的數以外的其他一切特性的能力,而這種能力是長期以經驗為依據的歷史發展的結果。和數的概念一樣,形的概念也完全是從外部世界得來的,而不是從頭腦中由純粹的思維產生出來的。必須先存在具有一定形狀的物體,把這些形狀加以比較,然後才能構成形的概念。純數學是以現實世界的空間形式和數量關系,也就是說,以非常現實的材料為對象的。這種材料以極度抽象的形式出現,這只能在表面上掩蓋它來源於外部世界。但是,為了對這些形式和關系能從它們的純粹形態來加以研究,必須使它們完全脫離自己的內容,把內容作為無關緊要的東西放在一邊;這樣就得到沒有長寬高的點,沒有厚度和寬度的線,a和b與x和y,常數和變數;只是在最後才得到知性自身的自由創造物和想像物,即虛數,[1]數的概念,點、線、面等幾何圖形的概念屬於最原始的數學概念。在原始概念的基礎上又形成有理數、無理數、復數、函數、微分、積分、n維空間以至無窮維空間這樣一些抽象程度更高的概念。從數學研究的問題來看,數學研究的問題的原始素材可以來自任何領域,著眼點不是素材的內容而是素材的形式,不相乾的事物在最的側面,形的側面可以呈現類似的模式,比如代數的演算可以描述邏輯的推理以至計算機的運行;流體力學的方程也可能出現在金融領域,數學強大的生命力就在於能夠把一個領域的思想經過抽象過程的提煉而轉移到別的領域,純數學的研究成果常常能在意想不到的地方開花結果。有些外國數學家由於數學研究對象的抽象性,就認為數學是不知其所雲為何物,這種認識是不妥的。

數學科學的高度抽象性,決定數學教育應該把發展學生的抽象思維能力規定為其曰標。從具體事物抽象出數量關系和空間形式,把實際問題轉化為數學問題的科學抽象過程中,可以培養學生的抽象能力。

在培養學生的抽象思維能力的過程中,應該注意從現實實際事物中抽象出數學概念的提煉過程的教學,又要注意不使數學概念陷入某一具體原型的探討糾纏。例如,對於直線概念,就要從學生常見並可以理解的實際背景,如拉緊的線,筆直的樹乾和電線桿等事物中抽象出這個概念,說明直線概念是從許多實際原型中抽象出來的一個數學概念,但不要使這個概念的教學變成對直線的某一具體背景的探討。光是直線的一個重要實際原型,但如果對於直線概念的教學陷入到對於光的概念的探究,就會導致對直線概念糾纏不清。光的概念涉及了大量數學和物理的問題,牽涉了近現代幾何學與物理學的概念,其中包括對歐幾里得幾何第五公設的漫長研究歷史,非歐幾何的產生,以及光學,電磁學,時間,空間,從牛頓力學的絕對時空觀,到愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論,等等。試圖從光的實際背景角度去講直線的概念,陷入對於光的本質的討論,就使直線的概念教學走入歧途。應該清楚,光不是直線唯一的實際原型,直線的實際原型是極其豐富的。

在培養中學生的抽象思維能力方面,要注意的一個問題是應根據中學生的年齡心理特點,對中學數學教學內容的抽象程度有所控制,過度抽象的內容對普通中學生來說是不適宜的(如某些近代數學的概念)。另外,對於抽象概念的學習應該以抽象概念藉以建立起來的大最具體概念作為前提和基礎,否則,具體知識准備不夠,抽象概念就成為一個實際內容不多的空洞的事物,學生對於學習這樣的抽象概念的重要性和必要性就會認識不足。

2.嚴密性

所謂數學的嚴密性,就是要求對於任何數學結論,必須嚴格按照正確的推理規則,根據數學中已經證明和確認的正確的結論(公理、定理、定律、法則、公式等),經過邏輯推理得到,這就要求得到的結論不能有絲毫的主觀臆斷性和片面性。數學的嚴密性與數學的抽象性有緊密的聯系,正因為數學有高度的抽象性,所以它的結論是否正確,就不能像物理、化學等學科那樣,對於一些結論可以用實驗來加以確認,而是依靠嚴格的推理來證明;而且一旦由推理證明了結論,這個結論也就是正確的。

數學科學具有普遍的嚴格邏輯性特點,而在數學發展歷史中則有許多非常典型的例子。例如,對於無限概念逐步深入的認識,畢達哥拉斯學派對於無理數的發現,牛頓、萊布尼茲的微積分及其嚴格化,處處連續卻處處不可導的函數的構造,集合論悖論的構造,都很好地說明了數學的這種嚴格的風格和精神。

數學中嚴謹的推理使得每一個數學結論不可動搖。數學的嚴格性是數學作為一門科學的要求和保證,數學中的嚴格推理方法是廣泛需要並有廣泛應用的。學習數學,不僅學習數學結論,也強調讓學生理解數學結論,知道數學結論是怎麼證明的,學習數學科學的方法,包括其中豐富蘊涵的嚴格推理方法以及其他的思維方法。如果數學教學對於一些重要結論不講證明過程,就使教學價值大為降低。學生也常常因為對於一些重要而基本的數學結論的理解產生困難而不能及時得到教師的指導解惑而對數學學習失去興趣和信心。根據對於新高中數學課程教學的一些調查,新教材中對於某些公式的推導,某些內容的講解方面過於簡單,不能滿足同學的學習要求,特別典型的立體幾何中的一些關系判定定理只給出結論,不給出證明,方法上採用了實驗科學驗證實驗結論的方法進行操作確認,就與數學科學的精神和方法不一致,老師們的意見比較多,是日前數學教學實踐面臨的一個問題。數學教學的一個重要目標是教學生思維的過程與方法,讓學生充分認識數學結論的真理性、科學性,發展嚴密的邏輯思維能力。

嚴密性程度的教學把握當然應該貫徹因材施教的原則,根據學生和教學實際作調適,數學教材(包括在教師教學用書中)可提供嚴密程度不同的教學方案,備作選擇和參考。例如,對於平面幾何中的平行線分線段成比例定理,在實際教學中就可以根據教學實際情況採用三種不同的教學方案,第一種是初中數學教材(如人民教育出版社中學數學室編寫的《九年義務教育三年制初級中學教科書幾何第二冊》)普遍採用的,即從特殊的情形作說理,不加證明把結論推廣到一般情形;第二種是用面積方法來得到定理的證明(如任命教育出版社中學數學室編寫的《義務教育初中數學實驗課本幾何第二冊》的證明方法);第三種則分別就比值是有理數、無理數的不同情況來加以證明,是嚴密性要求較高,對學生的思維能力要求也較高的一種教學方案(如前蘇聯的某些初中數學教材的教學要求)。可以肯定,長期不同程度的教學要求的差異也自然導致學生數學能力的較大差異。從培養人才的角度認識,當然應該為不同的學生設計不同的教學方案,才能有利於學生得到充分的發展。

此外,數學科學中邏輯的嚴密性不是絕對的,在數學發展歷史中嚴密性的程度也是逐步加強的,例如歐幾里得的《幾何原本》曾經被作為邏輯嚴密性的一個典範,但後人也發現其中存在不嚴格,證明過程中也常常依賴於圖形的直觀。在中學數學教學中培養學生邏輯思維能力的問題上,要注意嚴密的適度性問題,在這方面,我國中學數學教材工作者和廣大教師在初等數學內容的教學處理上作了許多研究,許多處理方式反映了中學生的認識水平,具有重要價值,例如,中學代數教學中許多運算性質的教學,其邏輯嚴格性不可能達到作為科學意義下數學理論的嚴格程度,一直以來的處理方法是基本合理的。

此外,在數學教學上追求邏輯上的嚴密性需要有教學時間的保證,中學生學習時間有限。目前,在實施高中數學新課程以後,各地實際教學反映教學內容多而課時緊的矛盾比較突出,教學中適當地減少了一些對中學生來說比較抽象,或難度較大,或綜合性較強的教學內容,使教學時間比較充裕以利於學生消化吸收知識。在目前的高中數學新課程試驗中,教學內容的量怎樣才比較合理,讓一部分高中學生能夠學得了的新增的數學選修課內容(尤其是選修系列四的部分專題)切實得到實施,以貫徹落實新高中課程的多樣性和選擇性,也是值得繼續探討的重要問題。

與此相關的一個問題,數學教學要處理好過程與結果的關系。學習數學基本而重要的日標是會解決各種問題,過分地強調數學教學中的邏輯與證明又會導致知識面不寬,以致對於許多影響深遠、應用廣泛的數學方法了解不夠。這說明,數學教育一方面應該重視邏輯思維能力的培養,還應該重視科學精神的培養,數學思想方法的領會。就數學結論的嚴格性和嚴密性,嚴格和嚴密的態度是需要的,但是,在一些特定的教學階段,只要不導致邏輯思維能力的降低,不影響學生對於結論的理解,對於某些類同的數學定理的證明應該可以省略,這應該不會影響數學能力的培養。

其他科學工作為了證明自己的論斷常常求助於實驗,而數學則依靠推理和計算來得到結論。計算是數學研究的一種重要途徑,所以,中學數學教學必須培養學生的數量觀念和運算能力。現在的計算工具更加先進,還可以藉助於大型的計算系統,這使計算能力可以大大加強。新的高中數學課程增設了演算法的內容,充實了概率統計、數據處理的內容,在高中技術課程中又增加了「演算法與程序設計」模塊,這體現了計算機和信息時代對於培養運算能力的新要求。從目前中學數學實際教學情況看,演算法內容的教學由於技術條件的限制而存在落實不夠的情況,應該解決教學中存在的實際困難,如演算法在計算機上真正實現運算,使教學落到實處,這就涉及計算機語言的問題,但在中學數學課程中直接引入計算機程序設計語言又似乎使中學數學教學的內容過於技術化和專門化,這是值得研究的一個問題。

3.應用廣泛性

在日常生活、工作和生產勞動以及科學研究中,數量關系和空間形式方面的問題是普遍存在的,數學應用具有普遍性。數學這門歷史悠久的學科,在第二次世界大戰以來出現了空前的繁榮。在各分支的研究取得重大突破的同時,數學各分支之間、數學與其他學科之間的新的聯系不斷涌現,更顯著地改變了數學科學的面貌。而意義最為深遠的是數學在社會生活的作用的革命性變化,尤為顯著的是在技術領域,隨著計算機的發展,數學滲入各行各業,並且物化到各種先進設備中。從衛星到核電站,從天氣預報到家用電器,新技術的高精度、高速度、高自動、高安全、高質量、高效率等特點,無一不是通過數學模型和數學方法並藉助計算機的計算控制來實現的。計算機軟體技術在高新技術中佔了很大比重,而軟體技術說到底實際上就是數學技術,數字式電視系統,先進民航飛機的全數字化開發過程,大量的例子說明了,在世界范圍數學已經顯示出第一生產力的本性,她不但是支撐其他科學的「幕後英雄」,也直接活躍在技術革命第一線。數學對於當代科學也是至關重要的,各門學科越來越走向定量化,越來越需要用數學來表達其定量和定性的規律。計算機本身的產生和進步就強烈地依賴於數學科學的進展。幾乎所有重要的學科,如在名稱前面加上「數學」或「計算」二字,就是現有的一種國際學術雜志的名字,這表明大量的交叉領域不斷涌現,各學科正在充分利用數學方法和成就來加速本學科的發展。關於數學應用的廣泛性問題,哈佛大學數學物理教授阿瑟·傑佛(Arthur Jaffe)在著名的長篇論文《整理出宇宙的秩序──數學的作用》(此文是美國國家研究委員會的報告《進一步繁榮美國數學》的一個附錄)中作了精闢的論述,他充分肯定了數學在現代社會中的重要作用;「過去的四分之一世紀中,數學和數理技術已經滲透到科學技術和生產中去,並成為其中不可分割的組成部分。在現今這個技術發達的社會里,掃除數學盲』的任務已經替代了昔日掃除文盲』的任務而成為當今教育的重要曰標,人們可以把數學對於我們社會的貢獻比喻成空氣和食物對於生命的作用。事實上,可以說,我們大家都生活在數學的時代──我們的文化已經數學化。在我們周圍,神通廣大的計算機最能反映出數學的存在,……,若要把數學研究對我們社會的實用價值寫出來,並說明一些具體的數學思想怎樣影響這一世界,那就可以寫出幾部書來。」他指出:「(1)高明的數學不管怎麼抽象,它在白然界中最終必能得到實際的應用;(2)要准確地預測一個數學領域到底在那些地方有用場是不可能的。」[2]有許多數學家常常對自己的思想得到的應用感到意外。例如,英國數學家哈代(G H Hardy)研究數學純粹是為了追求數學的美,而不是因為數學有什麼實際用處,他曾自信地聲稱數論不會有什麼實際用處,但四十年後質數的性質成了編制新密碼的基礎,抽象的數論與國家安全發生了緊密關系。「計算機科學家報告說每一點數學都以這樣或那樣的方式在實際應用中幫了忙,物理學家則對於數學在自然科學中異乎尋常的有效性』贊嘆不已。」

其次,數學教育應該注意培養學生應用數學的意識和能力,這已經成為我國數學教育界的共識。但應該注意的另一方面,數學的應用極其廣泛,在中小學有限時間內,介紹數學應用就必須把握好度。數學的應用具有極端的廣泛性,任何一個數學概念、定理、公式、法則都有極廣的應用。而過量和過度的數學應用問題的教學必然影響數學基礎理論的教學,而削弱基礎理論的學習又將導致數學應用的削弱。在中學數學教學中,重在讓學生初步了解數學在某些領域中的應用,認識數學學習的價值從而重視數學學習。另外,數學的應用也不僅限於具體知識的實際應用,很重要的是一些數學觀念和思想在實際工作中的運用。中小學是打基礎的時候,所謂打基礎主要是打數學基本知識和技能的基礎,要讓學生有較寬廣的數學視野,不應該以在實際中是否直接有用作為標准來決定教學內容的取捨,也不應該要求學生數學學得並不多的時候就去考慮過最的應用問題。初中數學教學實踐反映,一些傳統的教學內容被刪減對於學生數學學習產生了不良影響;高中數學新教材實驗回訪也反映,高中數學教科書中某些部分實際問題份量「過重」,不少實際問題的例、習題背景太復雜,教學中需花很多時間幫助學生理解實際背景,沖淡了對主要數學知識的學習。實際上,學生參加工作後面臨的實際問題會有很大的差異,學生的工作生活背景差異也很大,學生對於實際背景、實際問題的興趣會有很大的差異,另外實際問題涉及因素常常較多,對於中小學生,尤其是對於義務教育中的學生而言常常顯得比較復雜。數學在某一個特殊領域的應用就必然涉及這個領域的許多專門化的知識,對於學生成為較大的困難。此外,學校教育雖然是為學生今後參加工作和生產作的准備,但也不必讓學生化過多時間去思考成人階段才會遇到的一些實際問題,有些實際問題不如留給成年人去考慮。2001年,人民教育出版社中學數學室邀請北京大學數學科學學院田剛教授等談數學教育的有關問題,他們在談到對於數學科學及其教學的看法時指出:數學主要還是計算與推理,從數學中能學到的,最重要的是邏輯思維,抽象化的方法,這是一些普遍有用的東西;數學教育中邏輯思維能力的培養要加強,就應用而言,目前的信息技術中就非常需要很強的邏輯思維能力,尤其是編寫程序,編程有長有短,短的出錯的可能性小一些,怎樣才能短一些又解決問題,不出現錯誤,這就需要邏輯思維;美國進行微積分的教學改革,用高級的圖形計算器,能直觀地看,用逼近的方法;技術能對直觀地把握數學有一定的幫助,不過真正重要、有用的還是用邏輯推導公式;數學教育要教一些基本的東西。

第三方面,數學具有廣泛應用,但並非所有學生都會去從事需要很深奧的數學知識的工作,單就直接應用數學的角度而言,不必每個學生都學習很高深的數學理論。普通百姓經常應用的是最基本的數學知識,學習數學很重要的目的是通過學習提高思維能力。所以,在中小學階段,一方面數學教學要面向全體學生,使人人都有機會獲得良好的數學教育,另一方面也應該根據學生的實際和他們的興趣愛好,根據每個學生的學業、智能發展特長,讓不同的學生在不同的方面得到不同的發展,當然,對於規劃在科學和技術領域發展的學生必然應該打下良好的數學基礎。大家注意到,大量在中學階段打下了良好數學基礎的學生,包括部分國際國內中學數學競賽中的優勝者,卻沒有在後續學習階段繼續以數學作為自己的主要發展方向而選擇其他的領域,而選擇理工科專業的學生常常在大學階段仍學習很多的數學科學的課程,這也說明了數學應用的廣泛性和數學對於學生發展的重要價值。

G. 數學這門學科的特點是什麼

數學學科的特點

數學是一門研究數量關系和空間形式的科學,具有嚴密的符號體系,獨特的公式結構,形象的圖像語言。它有三個顯著的特點:高度抽象,邏輯嚴密,廣泛應用。

1.高度抽象性 .

數學的抽象,在對象上、程度上都不同於其它學科的抽象,數學是藉助於抽象建立起來 並藉助於抽象發展的。

數學的抽象撇開了對象的具體內容,而僅僅保留數量關系和空間形式。在數學家看來,五個石頭、五座大山、五朵金花與五條毒蛇之間,並沒有什麼區別。數學家關心的只是「五」。

又如幾何中的「點」、「線」、「面」的概念,代數中的「集合」、「方程」、「函數」等概念都是抽象思維的產物。「點」被看作沒有大小的東西,禾長無寬無高;「線」被看作無限延長而無寬無高,「面」則被認為是可無限伸展的無高的面。實際上,理論上的「點」、「線」、「面」在現實中是不存在的,只有充分發揮自己的空間想像力才能真正理解。

2.嚴密邏輯性 .

數學具有嚴密的邏輯性,任何數學結論都必須經過邏輯推理的嚴格證明才能被承認。邏輯嚴密也並非數學所獨有。任何一門科學,都要應用邏輯工具,都有它嚴謹的一面。但數學對邏輯的要求不同於其它科學 因為數學的研究對象是具有高度抽象性的數量關系和空間形式,是一種形式化的思想材料。許多數學結果,很難找到具有直觀意義的現實原型,往往是在理想情況下進行研究的。如一元二次方程求根公式的得出,兩條直線位置關系的確定,無窮小量的得出,等等。數學運算、數學推理、數學證明、數學理論的正確性等,不能像自然科學那樣藉助於可重復的實驗來檢驗,而只能藉助於嚴密的邏輯方法來實現。

3.廣泛應用性 . 數學作為一種工具或手段,幾乎在任何一門科學技術及一切社會領域中都被運用。各門科學的「數學化」,是現代科學發展的一大趨勢。我國已故著名數學家華羅庚教授曾指出:「宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數學」。 這是對數學應用的廣泛性的精闢概括。

數學應用的例證不勝枚舉,太陽系九大行星之一的海王星的發現,電磁波的發現,都是 歷史上數學應用的光輝範例。

數學的這三個顯著特點是互相聯系的,數學的高度抽象性,決定了其邏輯的嚴密性,同時又保證其廣泛的應用性。這些特點也深刻地反映了:實踐是數學的源泉,實踐應用的需要正是學習數學的目的。

H. 數學的主要特徵是什麼

數學源自於古希臘語,是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產生。數學的基本要素是:邏輯和直觀、分析和推理、共性和個性。
希望可以幫到你哦

I. 數學學科有什麼特點

1.明確的表述概念
2.抽象
3.理想化
4.有推理方法
5.有獨特的符號體系
6.數學的二元性:歸納+推理=創造

閱讀全文

與數學學科具有什麼什麼什麼等特徵相關的資料

熱點內容
word中化學式的數字怎麼打出來 瀏覽:744
乙酸乙酯化學式怎麼算 瀏覽:1409
沈陽初中的數學是什麼版本的 瀏覽:1360
華為手機家人共享如何查看地理位置 瀏覽:1051
一氧化碳還原氧化鋁化學方程式怎麼配平 瀏覽:891
數學c什麼意思是什麼意思是什麼 瀏覽:1418
中考初中地理如何補 瀏覽:1309
360瀏覽器歷史在哪裡下載迅雷下載 瀏覽:707
數學奧數卡怎麼辦 瀏覽:1398
如何回答地理是什麼 瀏覽:1032
win7如何刪除電腦文件瀏覽歷史 瀏覽:1061
大學物理實驗干什麼用的到 瀏覽:1491
二年級上冊數學框框怎麼填 瀏覽:1710
西安瑞禧生物科技有限公司怎麼樣 瀏覽:991
武大的分析化學怎麼樣 瀏覽:1253
ige電化學發光偏高怎麼辦 瀏覽:1342
學而思初中英語和語文怎麼樣 瀏覽:1662
下列哪個水飛薊素化學結構 瀏覽:1428
化學理學哪些專業好 瀏覽:1491
數學中的棱的意思是什麼 瀏覽:1068