『壹』 現代小學數學教學方法的發展呈現有哪些新的特點
進入20世紀80年代以來,伴隨著整個教學領域的深入改革,小學數學教學方法也呈現出蓬勃發展的勢頭。廣大的小學數學教師和教學研究人員,一方面對我國傳統的小學數學教學方法進行大膽的完善與改造,一方面積極地引進國外先進的教學方法,使我國新的教學方法,如雨後春筍,競相涌現。
一、小學數學新教學方法介紹
(一)發現法
發現法是由美國當代著名教育家、認知心理學家布魯納50年代至60年代初所倡導的一種教學方法。
1、發現法的基本含義及特點
發現法是指教師不直接把現成的知識傳授給學生,而是引導學生根據教師和教科書提供的課題與材料,積極主動地思考,獨立地發現相應的問題和法則的一種教學方法。
發現法與其他教學方法相比較,有以下幾個特點:
(1)發現法強調學生是發現者,讓學生自己去獨立發現、去認識,自己求出問題的答案,而不是教師把現成的結論提供給學生,使學生成為被動的吸收者。
(2)發現法強調學生內在學習動機的作用。學生最好的學習動機莫過於他們對所學課程具有內在的興趣。發現法符合兒童好玩、好動、好問和喜歡追根求源的心理特點,遇到新奇、復雜的問題,他們就會積極地去探索。教師在教學中充分利用這一特點,利用新奇、疑難和矛盾等引發學生的思維沖突,促使他們產生強烈的求知慾望,主動地去探究和解決問題,改變了以往傳統教學法僅利用外來刺激促發學生學習的做法。
(3)發現法使教師的主導作用表現為潛在的、間接的。由於該法是讓學生運用已有的知識和教師提供的各種學習材料、直觀教具等,自己去觀察,用頭腦去分析、綜合、判斷、推理,親自去發現事物的本質規律,所以在這個過程中教師的主導作用是潛在的、間接的。
2、發現法的主要優點及其局限性
發現法有如下幾個主要優點。
(1)可以使學生學習的外部動機轉化為內部動機,增強學習的信心。
(2)有助於培養學生解決問題的能力。由於發現法經常練習怎樣解決問題,所以能使學生學會探究的方法,培養學生提出問題和解決問題的能力,以及樂於創造發明的態度。
(3)運用發現法,有助於提高學生的智慧,發揮學生的潛力,培養學生優良的思維品質。
(4)有利於學生對知識的記憶和鞏固。在發現學習的過程中,學生可就已有的知識結構進行內部改組,這種改組,可以使已有的知識結構與要學習的新知識更好的聯系起來,這種系統化和結構化的知識,就更加有助於學生的理解、鞏固和應用。
發現法也有一定的局限性。
(1)就教學效率而言,使用發現法需要花費的時間比較多。因為學生獲得知識的過程是再發現的過程,一切真理都要學生自己去獲得,或者重新發現,而不是由教師簡單地告訴學生,因此,教學過程必然經歷一個較長時間的摸索過程。
(2)就教學內容而言,它的適應是有一定范圍的。發現法比較適用於具有嚴格邏輯的數、理、化等學科,對於人文學科是不太適用的。就適用的學科而言,也是只適用於概念和前後有聯系的概括性知識的教學,如求平均數、運算定律等。而概念的名稱、符號、表示法等,仍需要由教師來講解。
(3)就教學的對象而言,它更適用於中、高年級的學生。因為發現學習必須以一定的基礎知識和經驗為發現的前提條件,因此,年級越高的學生,獨立探索的能力也就會越強。所以,並非所有的教學內容和教學對象都有必要和可能採用發現法教學。
3、發現法教學舉例(一位數除兩位數的教學)
給出一道題如39÷3。學生可先拿39個物品,每3個一份,把它們分成13份。做幾個這樣的題目後,可以讓他們把物品10個組成一組。例如,給出這樣一道題:「哈利買了4條糖果,每條有10塊。他吃了1塊,把剩下的每3塊包成一包,分給同學們,分給了幾個同學?」
學生可能有以下幾種解法:
(1)每3個分成一堆,然後數出分得的堆數。
(2)從3個10中各先拿出1個,剩下的每9個分給3個同學,再把其餘的也每3個分成一堆。
9+9+9+3+3+3+3=39(塊)
↓↓↓↓↓↓↓
3+3+3+1+1+1+1=13(人)
(3)與(2)相似,但他們看出有4個9。
9+9+9+9+3=39(塊)
↓↓↓↓↓
3+3+3+3+1=13(人)
(4)他們看出3個10正好分給10個人,剩下的每3個分成一組。
30+3+3+3=39(塊)
↓ ↓↓↓
10+1+1+1=13(人)
(5)與(4)相似,但他們看出剩下的9正好分給3個人。
30+9=39(塊)
↓ ↓
10+3=13(人)
在學生得出解法之後,全班進行討論。教師對不同的演算法不給出評價。再出一道題,許多學生會選用比他第一次用的更為簡便的方法。教師進一步提出引導性問題,促使學生找出更為有效的計算方法,形成一般的豎式計算。
(二)嘗試教學法
嘗試教學法是小學數學教學方法中一種影響比較大的教學方法。它是一種具有中國特色的教學方法。嘗試教學法是由常州市教育科學研究所的邱學華老師最早設計和提出的,經過在一些地區和全國逐步推廣,到現在已有十多年的時間,取得了很好的教學效果,甚至在國際上也有一定的影響。
1、嘗試教學法的基本內容
什麼是嘗試教學法?嘗試教學法的基本思路就是:教學過程中,不是先由教師講,而是讓學生在上知識的基礎上先來嘗試練習,在嘗試的過程中指導學生自學課本,引導學生討論,在學生嘗試練習的基礎上,教師再進行有針對性的講解。嘗試教學法的基本程序分為五個步驟:出示嘗試題;自學課本;嘗試練習;學生討論;教師講解。
嘗試教學法與普通的教學方法的根本區別就在於,改變教學過程中「先講後練」的方式,以「先練後講」的方式作為教學的主要形式。
嘗試教學法產生的背景是:在20世紀80年代初,我國教學改革已經走上了正軌,國內有許多教學改革的實驗研究。同時,也有許多國外的教學改革的經驗大量地介紹進來。在這種情況下,人們開始思考如何根據我國的教學改革的實驗,研究和創造具有中國特色的,既符合現代教育改革的需要,又具有較強的操作性的教學方法。邱學華老師多年來進行小學數學教學的研究,在「文革」前後進行了多項小學數學教學改革方面的調查與實驗,深感研究一種新的小學數學教學法的必要性。因此,他在分析和對比國內外教學改革的經驗的基礎上,提出了嘗試教學法的設想。他借鑒了中國古代的「啟發式教學」原理、發現法和自學輔導法教學的思路,綜合地分析和研究這些教學法的長處與不足,試圖形成一種獨特的,具有操作性和可行性的教學方法。
2、嘗試教學法的教學程序和課堂教學結構
嘗試教學法基本的教學程序可分為五個步驟。
(1)出示嘗試題
嘗試題一般是與課本上的例題相仿的題目,是課本上問題的變形。
如書上例題:1/2+1/3
嘗試題:1/4+5/6
出示嘗試題的目的在於激發學生的學習興趣,使學生明確這節課所學習的內容。
(2)自學課本
在學生嘗試練習,對這個問題產生了一定的興趣之後,教師引導學生看一看書上對這個題目是怎樣講的。教師提出一些與解題思路有關的問題:如上題,「分母不同怎麼辦?」「為什麼要通分?」
通過自學課本,學生可以知道自己對個問題認識的情況,教師也可以了解學生在學習中遇到的困難是什麼。
(3)嘗試練習
學生通過自學課本,對所學的內容有了一個基本了解,並且大部分學生對解答嘗試題有了辦法,這時,就再出嘗試題讓學生試一試。一般採取讓好、中、差三類同學板演,其他同學同時在練習本上做的辦法。
(4)學生討論
在嘗試練習時,可能有的同學做得不對,也可能出現不同的做法。可以讓學生結合自己的解題方法,進行討論。
(5)教師講解
學生會做題,並不等於掌握了知識。教師這時可按照一定邏輯系統向學生講解所學的內容。這種講解是有針對性的,是在學生對所學的內容有了初步認識的基礎上,在學生已經通過某種方式學會了或部分學會了解題方法時進行的講解,更能夠突出重點。
以上五個步驟是嘗試教學法在進行新課時所用的,作為一節完整的課,嘗試教學法的課堂教學結構包括以下六個環節:
(1)基本訓練(5分鍾);
(2)導入新課(2分鍾);
(3)進行新課(15分鍾);
(4)鞏固練習(6分鍾);
(5)課堂作業(10分鍾);
(6)課堂小結(2分鍾)。
這一教學結構的優點在於:突出了教學重點;增加了練習時間;改變了滿堂灌的做法。
3、嘗試教學法的優越性和局限性
其優越性表現在如下幾方面。
(1)有利於培養學生的探索精神和自學能力。學生在學習的過程中,都想自己試一試,用自己的方法來解決問題。
(2)有利於提高課堂教學效率。它可以充分利用教學中的最佳時間,使學生盡快地進入新內容的學習,並以較多的時間進行嘗試性和鞏固性的練習。
(3)有利於大面積提高教學質量。這種教學方法具有很強的操作性,教師一般都可以掌握,並且更有利於差等生的學習。因此它可以適用於更廣泛的場合,從而大面積地提高教學質量。
其局限性表現在如下幾方面。
(1)需要學生具備一定的數學基礎和自學能力,對年齡較小的學生不適合用這種教學方法。
(2)適合於後繼課的教學,對於新的概念原理的教學不宜使用。
(3)對於操作性較強的內容不適用於運用。
4、嘗試教學法應用舉例
嘗試教學法在數學教學中應用比較廣泛。適用於許多內容的教學。下面是:「商中間有零的除法」的教學實例。(梗概)
(1)基本訓練(略)
口算:
板演:645÷3
(2)導入新課
把練習題中的645改成615,來繼續學習。
(3)進行新課
①出示嘗試題:615÷3
②嘗試練習
試試看,這道題和以前的題有些不同,能做出這道題嗎?
③自學課本
④學生討論
針對學生的三種演算法進行討論(明確其中只有第二種演算法是正確的):
2 5
25
3
⑤教師講解
(4)鞏固練習
(5)課堂作業
(6)課堂小結
(三)自學輔導法
1、自學輔導法的基本含義
自學輔導法是由中國科學院心理研究所盧仲衡教授主持的「中學數學自學輔導實驗」中所採用的教學方法。在中學數學教學中,它取得了很大的成功。這種方法的基本思想,對於小學數學教學也有一定影響。有人也在小學進行相似的實驗研究。特別是運用自學輔導教學的基本原理進行小學數學教學的改革。
自學輔導的實驗研究最早是在1958年提出並且進行實驗的,開始是借鑒了西方的程序教學的原理,實行小步子、多反饋的教學原則,後來進行了改造,並命名為自學輔導法。
自學輔導法是一種在教師的指導和輔導下,以學生的自學為主的教學方法。在小學數學教學中運用自學輔導法一般是指在教師的指導下,學生通過閱讀課本,獲得知識與技能的教學方法。
2、自學輔導法的教學程序
自學輔導法運用心理學的原理,採取適當步子、及時反饋的原則重新編寫教材,實行三個本子綜合運用,即課本、練習本、答案本。運用自學輔導法,在教學中以學生的自學為主,規定了一節課中學生用於自學的時間在30~35分鍾,這包括自學、自練、自檢。教師用於講解的時間一般不超過15分鍾。
自學輔導法在教學中的基本步驟分為五步。
(1)提出課題。教師可以直接導入新課,也可以復習有關知識後提出課題,後一種方法更加適合小學生的學習特點。對高年級學生提出課題的同時,還應提供自學提綱,使其帶著問題自學,圍繞課題的中心問題邊讀邊想,求得問題的解決。
(2)學生自學。這一步主要讓學生獨立閱讀課本,與此同時教師進行必要的指導。教師要從實際出發,根據不同年級、不同認知水平和教材難易選用相應的方式指導自學,考題指導要提綱挈領、簡明扼要。
(3)答疑解難。針對學生在自學中出現的問題,教師有針對性地進行解答,也可以啟發學生進行討論互相解答。為進一步提高學生自學能力,在答疑之後,還要以再讓學生閱讀課本以鞏固所學的內容。
(4)整理和小結。由教師出題對學生學習效果進行檢查,如發現有理解方面的問題要及時補救,還要對所學的內容進行歸納小結。小結時盡量讓學生運用准確的數學語言進行概括,得出結論,逐步培養學生運用數學語言進行表達的能力。
(5)鞏固和應用。根據教學內容布置課堂獨立作業,目的是使學生進一步理解和鞏固知識,初步形成技能。
3、對自學輔導法的評價
此法的主要優點在於:能充分調動學生學習的主動性,使學生有更多的機會獨立思考,通過自學掌握知識,有利於自學能力的培養。這種教法,能在課堂上基本解決問題,大大減輕了學生課業負擔。由於學生在課堂上能夠及時改正作業中的錯誤,使得教師從作業中解放出來,將更多的時間用來備課和研究學生問題,有利於提高教學質量。此外,學生可以在課外多看其他參考書,擴大知識面,有利於學生全面發展。
自學輔導法不僅是一種教學方法,而且是教學思想、教學內容、教學方法的綜合。特別是它是基於教材內容的選擇與編排的一種教學方法。因此,它可以看作是一種綜合的教學方法。
4、自學輔導法教學實例(比例的意義和基本性質)
具體教學過程:
(1)教師談話
(2)准備練習
(3)進行新課
①出示例題和自學思考題
例題:一輛汽車第一次2小時行駛80千米,第二次5小時行駛200千米。
時間(時)
2
5
路程(千米)
80
200
從表中可以看到,這輛汽車:
第一次所行駛的路程和時間的比是 ;
第二次所行駛的路程和時間的比是 。
這兩個比的比值是多少?它們有什麼關系?
思考:什麼是比例?組成比例需要什麼條件?由這幾個條件可以得到比例嗎?如果把比例寫成分數的形式是怎樣的?比例的基本性質是什麼?
②引導自學,總結法則
引導學生觀察兩個比例,說出比例的意義。
引導學生集體討論:組成比例的條件。
讓學生將比例轉化為分數的形式。
引導學生練習,思考:比和比例的區別。
讓學生認識比例各部分的名稱。
引導學生通過運用加、減、乘、除不同的方法,探索比例的基本性質。
③質疑問難、精講點撥
教師根據學生提出的問題,在解釋疑惑的基礎上,指出比例的基本性質:在比例里,兩外項之積等於兩內項之積,這叫做比例的基本性質。
(4)課堂練習
(四)「探究—研討」法
「探究—研討」法是美國的一位教學法專家蘭·本達(Lan Benda)教授提出來的。在美國有一定的影響。80年代初介紹到我國。在理科教學和數學教學中都有廣泛的應用。
1、「探究—研討」法的基本內容
「探究—研討」法的基本思路是把教學分為兩個大的環節,即「探究」和「研討」。
第一個環節「探究」是指在教師的指導下,學生自己去探索。教師為學生提供一定的問題情景和必要的操作材料,讓學生自己通過操作、擺弄,研究問題中各種因素或數量的關系。教師在教學活動的過程中,給予適當的指導。
在探究過程中,為學生提供有結構的材料是一個重要的因素。教師應當結合教學的內容,為學生選擇充分的學習和研究的材料。如,彩色木條、幾何拼板等。
第二環節「研討」是給學生充分發表自己意見的機會。學生在前一個階段,對所研究的問題都有一定的認識。在這個階段,教師組織學生,對自己所看到的、想到的發表意見,充分利用語言的交流,使學生了解更多的信息。並且在研討的過程中,可以互相啟發,對所研究的問題有更全面和深刻的認識。最後由師生共同找出所學習問題的規律或結論。
在具體的教學過程中,可以不受這兩個環節的限制,靈活地組織和運用。
2、「探究—研討」法的主要特點
「探究—研討」法有以下幾個主要特點。
一是能充分發揮學生的主動性和創造性。
二是教師的主導作用體現在選擇恰當的材料和設計有利於學生探究的問題情境中。
三是形成一種多向交流的課堂教學氣氛。
3、「探究—研討」法的應用舉例(求平均數問題)
先把全班學生分成若干個小組,每組四個人。
量出每個學生的身高,並根據測量的身高剪下一張紙條。教師提出,「怎樣知道四個人連起來一共有多高?」「四個人平均有多高?」
然後教師說明什麼是平均數。並提出「如何求出全班同學的平均身高?」「怎樣表示出這個平均身高?」學生說出可以把全班的身高加起來,然後再用總人數去除。接著學生把表示每一個人身高的紙條貼在牆上釘的一張紙上,在平均數的地方畫一條線。發現有些在線的下方,有些在線的上方。並分別用「-」和「+」來表示。學生把高出來的部分剪下來,恰好可以補上低下去的那一部分。學生感到非常興奮。
接下來又有同學提出了計算平均數的簡便方法。找出最矮的同學的身高。把全班同學高出這個數字的值加起來,再除以全班總人數,再加上最矮的同學的身高,就是全班的平均身高。
還有的同學提出了隨便找一個標准線,與這個標准線進行比較計算平均身高的簡便方法。
二、小學數學教學方法改革的特點分析
過去,多數人認為學生課堂上學習的數學知識主要是指數學事實(如概念、公式、法則、算理等等),但隨著主體性教育理論的發展,隨著數學教育研究的不斷深入,隨著人們對學校數學教育本質的深入反思,數學理論與實踐工作者逐漸認識到:學樣數學主要是「活動的、操作的」數學,而不是形式化的數學。「學生應經歷數學化,而非數學;抽象化,而非抽象;步驟化,而非步驟;形式化,而非形式;演算法化,而非演算法;語言表述,而非語言」的數學學習過程。因此,課堂里學習的數學認識不僅包括數學事實,而且包括數學活動經驗。新授課的教學不應再是以往以教師系統傳授教材內容為主的單向教學模式,而是「師生之間、學生之間交往互動與共同發展的過程。數學教學應緊密聯系學生的生活實際,從學生的生活經驗和已有知識出發,創設生動有趣的情境,引導學生開展觀察、操作、猜想、推理、交流等活動,使學生通過數學活動,掌握基本的數學知識和技能,初步學會從數學的角度去觀察事物、思考問題,激發對數學的興趣,以及學好數學的願望。教師是學生數學活動的組織者、引導者與合作者;要根據學生的具體情況,對教材進行再加工,有創造地設計教學過程;要正確認識學生個體差異,因材施教,使每個學生都在原有的基礎上得到發展;要讓學生獲得成功的體驗,樹立學好數學的自信心。」伴隨著新的數學課程改革的理念,以及哲學、政治、科技、文化等方面的發展。現代教學方法的發展呈現了新的特點。
第一,以充分調動學生的學習主動性與發揮教師的主導作用相結合為基本特徵,力求教與學的最佳結合。以赫爾巴特(J.F.Herbert)為代表的傳統的「三中心」,強調教師的絕對權威和嚴格的紀律,把學生當作盛裝知識的容器;而以杜威(J.Dewey)為代表的「新三中心」,將學生比作太陽,把教師視為行星,把兒童獨立學習的可能絕對化,否定了教師的主導作用。我們的教學方法避免了這兩種極端,將學生主體作用與教師主導作用有機結合起來,把這一教學的主要矛盾視為具有動態性、轉換性、發展性和層次性的對立統一體。在教學過程中,教師能夠引導學生獨立思考與合作交流。對於情景問題,教師和學生有不同的認知准備,他們的想法也會彼此不同。通過生生之間、師生之間的交流能夠起到相互促進的作用。因此教師能夠將全班上課與小組合作學習有效地結合起來,鼓勵學生在小組內提出並解釋他們自己的想法,通過小組交流或全班交流,學會數學地交流和交流地學習數學,以發展學生的數學思考力、語言對思維的表達能力和對自己學習的責任感。
第二,通過生動、有趣的學習情境,激發學生的學習動機,啟發學生動腦、動口、動手,引導學生探索發現。教師充分利用學生的生活經驗、知識背景,設計生動的、學生感興趣的學習情境,讓學生通過觀察、操作、猜測、交流、反思等活動,逐步體會數學知識的產生、形成與發展的過程,感受數學的力量,體會數學的美妙,同時掌握必要的基礎知識與基本技能。即在「做數學」的過程中學習數學。
第三,注重照顧學生的個別差異,鼓勵學習方法和解題策略多樣化。鼓勵解決問題策略的多樣化,是因材施教的有效途徑。如計算教學,可以鼓勵學生運用已有的知識背景,探求計算結果,而不宜教師首先示範,講解筆演算法則和算理,限制學生思維。教師通過先出示帶有一定現實意義的問題情境,讓學生先估算,然後獨立計算?在此基礎上進行小組交流,感受解決問題策略的多樣化與靈活性。
第四,著重研究學生,特別注重學習方法的研究和指導,讓學生在學會的過程中,逐步達到會學。學習方法是學生獲得知識,形成能力過程中所採取的、基本活動方式和基本思想方法,學法的研究和指導,是保證現代教法實施的必要環節,是提高教學質量的關鍵。
第五,在使學生獲得適應未來社會生活和進一步發展所必需的重要數學知識以及基本的數學思想方法和必要的應用技能外,更加重視培養學生的態度、情感、價值觀。態度、情感、價值觀作為學習的內驅力,在學習中發揮著重要的作用。現代小學數學教學方法充分地考慮到這一點,注重學生學習興趣的培養,學習動機的激發,強調師生雙方的感情交流,充分利用情感的作用去開啟學生認知結構的大門。
第六,強調多種教學方法的交叉使用和互相配合。重視採用現代化教學手段。傳統的教學方法往往採用固定的教學方法,形成一套模式。隨著現代教學論的發展、教學方法的增多以及對教學方法本質的深入研究,廣大教育工作者逐漸認識到教學方法是多種多樣的,沒有一種萬能的教學方法。教學方法因數學課題、所教的兒童以及教師的風格而有所不同;教學方法也不是「單一的」,可以有不同的組合。另外,重視現代化教學手段的運用,把形、聲、光結合起來,生動、形象、鮮明,感染力強,抽象的數學概念和原理,通過結合形象的畫面來講解,可以更好地吸引學生的注意力,提高學習興趣。加深對教材的理解和記憶。在我國開展的CAI、微格教學。都是應用現代技術手段的直接產物,現代教學方法的發展。必須考慮到現代化教學技術手段的作用和地位。考慮到現代技術設備的引入對常規教學方法的沖擊和變革,找到其中的組合點和發展方向,使其為教學方法服務。
以上是現代教學方法呈現的新特點。但縱觀各種小學教學方法。還存在著一些問題:一些教學方法的命名欠推敲,主觀隨意性很大,不夠科學;一些教學方法的「內涵」和「外延」不清;一些教學方法存在著將某種教學方法凝固化、模式化的傾向;有些教學方法缺乏教學理論依據;等等。這些問題都需要很好地加以解決。否則不僅有礙教學質量的提高,也有礙於教學方法研究的深入開展。
『貳』 對小學數學學科的認識
小學數學是學生自己的數學
小學數學知識是學生藉助已有的生活經驗通過具體活動產生的;數學教學要向學生提供探索、討論、實踐、調查和解決問題的各種機會,其基本方式不應該是「授予」,而是「引導」,給學生的思考和發展留下充分的空間,使學生真正成為學習活動的主人;數學學習不再是單純的記憶、模仿和訓練,而是自主探索、合作交流與實踐創新等多種形式的學習;數學課堂應由單純的知識傳授的殿堂轉變為學生主動從事數學活動的場所;數學教師應由單純的知識傳授者轉變為學生數學學習的組織者、引導者和合作者。
小學數學是生活化的數學
從兒童的生活經驗來看,數學學習不再是局限於教室中的活動,而且是一種社會性的活動。學生的生活環境及任何一個活動場所都應該作為數學學習的課堂。校外的買賣活動、房屋的建造備料、面積的估計測量都含有豐富的數學問題和知識。學生數學學習的內容應當是現實的、生活化的、有趣的和富有挑戰性的。這些內容有利於學生觀察、實驗、猜測、驗證、推理、交流等能力的培養。
小學數學不同於科學數學
(1)目的不同。作為科學的數學以揭示數量關系和空間形式為目的,往往通過邏輯推理形成數學理論,主要著眼點是精確闡明某些數學理論。小學數學不是為了構建一個邏輯體系,而是使學生樂學,活學,以促進學生的終身可持續發展為學校數學教育的基本出發點。數學教學的目的是促進學生學習數學知識。
『叄』 論述我國小學數學課程內容改革的發展歷程
共五個階段
第一個階段是小學數學課程空塵碧體系選擇期(1949—兄瞎1957年)。
第二斗舉個階段是小學數學課程體系探索期(1958—1965年)。
第四個階段是小學數學課程體系完善期(1987—2019年)。
新中國成立70年來,社會對所需人才的要求不斷變化,也改變了小學數學課程目標的價值本位,從以數學學科本位為特徵演變到以社會本位與兒童本位並存為特徵。具體體現在三方面。
『肆』 小學數學課堂如何再現數學發展史
小學數學課堂再現數學發展史:
一、教師要將教材中的數學文化進行深入挖掘
數學文化在課堂教學中的融入一直是數學教學的重要目標。在小學數學教材中有許多文化因素。正是這些數學文化,使得小學課本內容更具有趣味性與生活性,使得小學生願意對課本中的內容進行閱讀與學習。
二、教師要挖掘數學文化中的豐富情感、態度和價值觀
在研究過程中如何「藉助正多邊形周長研究圓周長」的數學思想和智慧;他不滿足於既有結論,不斷超越、執著奮進的探索精神等,更應該透過課堂浸潤到學生的內心深處。我在教學時,將這一段數學歷史有機融入到具體的周長公式的探索過程中來,學生的感受更豐富了,認識也更全面了。
此外還適乎氏時地介紹了我國古代數學的領先與現代數學的落後,並給學生分析造成這一後果的內在原因,深刻的民族尊嚴感和為中華數學之崛起而奮斗的決心在學生心中升騰。
《數學課程標准(實驗)》提出:
「數學是人類的一種文化,他的內容、思想、方法和語言是現代文明的重要組成部分。」數學是一種科學,更是一種人類的文化。營造數學文化的人文氛圍,揭示數學的文化內涵,在數學教學中,滲透數學史是必不可少的。
認為小學數學必須以數學文化內涵為導向重構教學,讓數學史走進小學數學課堂,通過這些豐富內容的呈現,激發學生神鋒學習數學的興趣,掌握數學知識的精華,真正提高學生的數學素養。只有如此,才能真正實現以學科教育促進學生的全面發展。
以上內容參考:網路百歲瞎散科--數學
『伍』 小學數學教學的特點
1、目標預設化
新課程呼喚生成性課堂,決不意味著預設已不再重要,而是對預設提出了更高的要求,要求教師應當為「生成」去尋求靈活合理的「預設」讓「預設」去促進有效的「生成」,才能在教學中使學生點燃思考的火花,拓展思維的空間,彰顯生命的力量。
2、內容生活化
《小學數學課程標准》中指出,義務教育階段的數學課程,「強調從學生已有的生活經驗出發,讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型並進行理解與應用的過程。」使數學教學貼近生活。
3、探究合作性
《小學數學課程標准》指出:「合作交流是學生學習數學的重要方式,在作交流、與人分享和獨立思考的氛圍中,傾聽、質疑、說服、推廣而直至感到豁然開朗,這是數學學習的一個新境界。」
4、思維個性化
每個學生都有自己的學習風格,外向型的學生開朗、活潑,喜歡請問老師,願意和同學交談,發表意見坦率,適合集體學習,便於解決疑難問題。內向型的學生情緒穩定,喜歡獨立思考,注意力較集中,一般不喜歡集體學習。
(5)小學數學學科的發展動態是什麼擴展閱讀:
小學教育專業堅持以培養德、智、體、美全面發展,有較高思想素養、寬厚基礎知識、一定的教育科研能力和管理水平、良好綜合素質,能適應小學教育改革、發展需要的具有現代教育觀念和創新精神的小學教師為培養目標。其綜合素質概括為一個核心、兩種水平、六種能力、十二項基本功。
以師德為核心開展教育,努力使學生達到本科層次學術水平和小學教師的專業化水平,具備教育能力、教學能力、組織管理能力、活動指導能力、教學研究能力、學習發展能力,和講、寫、算、創、教、用、作、彈、唱、跳、畫、練十二項基本功
『陸』 小學數學課程的地位和作用是什麼 小學數學課程的地位和作用
1、小學數學課程屬於基礎教育課程,作為學校教育的學科,都應緊緊圍繞素質教育內容對學生加以培育,以適應跨世紀社會發展的需要,小學數學課程應當從當前實際出發,充分認識小學數學教學在素質教育中的地位作用,圍繞素質教育提高小學數學課堂教學效率顯得尤為重要。
2、小學數學課程的作用:培養邏輯思維能力,使學生能夠准確而有條理地表達自己思維過程;開發非緩族此智力因素,非智力因素對學生的穗畢素質發展起主導的作用;啟蒙辯證唯物主義的觀點;進行愛祖國、愛社會主義教擾迅育,激發學生愛祖國、愛社會主義的熱情,培養學生立志獻身祖國建設事業而刻苦學習的精神;培養科學文化素質,九年義務教育小學數學的教學內容和教材,能夠發展學生初步的空間觀念,使學生初步學會運用所學的數學知識和方法解決一些簡單的實際問題。
『柒』 小學數學領域的改革與發展動態有哪些
小學數學課程改革與發展趨勢 第一節:
幾個發達國家小學數學課程改革簡介, 科學技術迅猛發展,特別是計算機技術的飛速發展,使得數學的應用領域得到了極大的拓展。各行各業都用到數學,就像今天識字、閱讀一樣,數學成為公民必需的文化素養,數學教育大眾化是時代的要求。這一切構成了當前國際數學教育改革的基礎。下面介紹一下幾個發達國家小學數學課程改革的情況。
一、美國的數學課程改革
1989年,美國國家研究委員會(NRC)發表了《休戚與共──關於數學教育失敗向全國所作的報告》,文件提出了數學課程必須作出重大的改革。國家數學教師協會(NCTM)作為美國數學教育的改革倡導者,先後建立了教學、教師、考核三個方面的標准,為改進數學課程作出了很大的貢獻。
2:年級學生的具體要求如下:①要讓兒童在接觸物質世界和接觸其他兒童的過程中去建立、修改和發展數學概念;
②數學教學內容必須拓廣和加寬;③要強調數學的應用;④要強調數學理解,發展兒童的數學思維和推理能力;⑤要適當地使
用計算器和計算機。
『捌』 小學數學思維發展的基本趨勢是從哪向哪過度的
開放式教學,淵源於科恩(R .C .Cohn)1969年創建的以題目為中心的"課堂討論模型"和"開放課堂模型"--人本主義的教學理論模型;同時,還淵源於斯皮羅(Spiro)1992年創建的"隨機通達教學"和"情景性教學"--建構主義的教學模式。這些教學理論模型強調:學習是學習者主動建構的內部心理表徵過程,教師的角色是思想的"催化劑"與"助產士"。
教師不應把主要精力局限於所教的內容上,而應注意學習者的心態(即情感與動機)變化。教育的目標是教師與學生共享生命歷程,共創人生體驗;養育積極愉快,適應時代變化,心理健康的人。
小學數學課程教學的發展趨勢是由封閉走向開放。《數學課程標准》指出:學習和教學方法必須是開放而多樣的,開放性是課堂教學評價的一條重要原則。它要求課堂教學做到:一是在教學中激發學生的學習活力,不斷激起學生的探索、發現、想像和表現的願望,讓學生的思維、心態處於開放狀態。二是創設有利於學生發展的開放式教學情境,通過教學時空
的拓展變換,教學評價方法的多元化,師生之間的多向交流,為學生營造一種開放的學習空間,以激發學生的學習活力。三是不拘泥於教材、教案,充分考慮學生學習活動過程的多樣性和多變性,通過學生各種信息的反饋,不斷調整教學過程,促進學生健康、和諧地發展。
開放式教學從廣義上理解,可以看成是大課堂學習,即學習不僅是在課堂上,也可以通過包括網上學習來進行。開放式教學在狹義上可以說是學校課堂教學,就課堂教學題材而言,它不僅可以來自教材,也可以來自生活,來自學生;就課堂教學方法而言,即在教學過程中通過對教材的個性化處理,使教學方法體現出靈活多樣的特點,並且在教學方法中運用"探索式"、"研究式"的方法,引導學生主動探索、研究,獲取知識;就課堂例題或練習題而言,開放式教學要體現在答案的開放性、條件的開放性,綜合開放題等開放性的題上;就課堂師生關系而言,它要求教師既作為指導者,更作為參與者;它既重視教師對學生的指導,也重視教師從學生的學習中吸取營養。總之,開放式教學能給每個學生提供更多的參與機會和成功機會,讓每個學生在參與中得到發展。
一、「數與代數」新授課開放式教學的基本結構
在以往的計算課教學之中,學生失去了學習的主動性,教師往往把學生視為計算的機器,過分的注重反復式機械訓練,以計算能力作為訓練的重點,要求學生算得對,而且算得快,從而使學生對計算失去了興趣。
開放的教學方法已被越來越多的教師所認同,開放式的教學,是以學生主動探索、發現、獲取知識為目的。
創設問題情境 點撥 精心設計習題 指導歸納
激發探究慾望 引導 實施因材施教 拓展思路
創設情境 引導參與 鞏固演算法 總結體驗 歸納整理
激發興趣 探究演算法 深化提高 拓展延伸 遷移發展
初步感知問題 探究 運用新知, 整理反饋
引起認知沖突 交流 選用解題方法 拓展運用
二、「數與代數」新授課開放式教學的教學策略
1、創設情境,激發興趣
情境是指教學活動中,教師通過各種手段所創設的一個富有情感、美感、生動形象,蘊涵哲理的特定氛圍,它是一種情感和認知相互促進的教學環境。它的創設影響著學生的學習心情和學習興趣,從而影響著學生參與學習活動的積極性。在教學之中,我們可以想方設法創設這樣的情境,營造一個好的學習氛圍,這樣更有利於學生的學習活動的開展。興趣是一個人傾向於認識、掌握某種事物或參與該種活動的心理特點。人有了興趣就會對這種事物或者活動表現出肯定的情緒態度,樂於去探索,去接受,它對學生的學習活動是一個巨大的推動力量。在我們的實際教學當中,我們可以看到對學習感興趣的學生,他在學習上比那些不願意學而勉強學的學生更為積極,更能堅持不懈,學習效果往往也更好。尤其是計算課教學,以往的計算課教學往往是顯得枯燥無味,教師上起來非常的難,不易調動學生學習的積極性,學生的學也是一味的重復式的機械練習,從而形成技能,這樣就失去了作為計算課的真正作用,並且也失去了趣味性。現代的計算課應改變原來只重計算的缺陷,我們應重視學生的計算能力,同時更應該注重學生的思維訓練,以及培養學生對數學的情感。因此,我們要盡可能的創設良好的情境,想盡一切辦法激發學生的學習興趣。這樣就可以充分調動學生的學習積極性,讓學生在輕松愉快的教學氣氛中,既有效地獲得知識,又可陶冶情感,同時還可使學生保持一種積極向上的心境來參與學習。
情境的創設也並非胡亂編一個就行的,我們應該根據教學目標,教學內容,聯系學生的生活實際和已有的經驗進行巧妙設置。教師可以通過語言描繪、實物演示、幻燈,繪畫再現、音樂渲染,多媒體電腦演示等手段來創設這樣的情境,以激起學生的學習情緒和學習興趣。從而使學生心理處於一種"我要學"的狀態,激發主動探索的願望,為後面更好的學習作好心理上的准備。第一學段的兒童,直接興趣占優勢,而且思維也是以直觀形象思維為主。因此我們要盡可能的創設一個生動有趣,直觀形象的情境。通過這些情境設計,可以使學生體會到生活中處處有數學,使學生感受到數學與現實生活的密切聯系,增強學習和應用數學的信心,進而調動學生學習的積極性和興趣。
2、引導參與,探究演算法
引導學生主動參與,主動經歷學習過程,是學生自主嘗試探究的核心。教學中,教師應注重充分調動學生的積極性、主動性和創造性,為學生提供充分的學習素材,提供恰當的時間和空間,促使學生最大限度地參與到學習過程中。真正讓學生動起來,發揮多種器官參與作用,突出自主性。
所謂探究是指學生圍繞學習內容,學習目標,自己的猜測所進行的一切探索與研究活動。它是當代教育工作者較為推崇的一種學習方式。學生開始應是"嘗試"著去探究,心理研究證明"嘗試"能有效地激發學生的學習興趣和求知慾;嘗試能使學生形成敢於探索、敢於嘗試的精神。在計算課的教學中,這些看起來似乎是不可進行的,沒有立足點的,但是只要我們教師具有新的教育思想觀點、善於創新,這就不成其為一個問題了,我們可以合理的組織教材,改變教法,這樣就一定會找到它們的著力點。
在教學中,我們可以就前面創設的情境,讓學生盡情的暢所欲言,提出各自的看法,看看自己能提出哪些數學問題,然後就學生自己提出的問題進行整理,選擇出與該堂課教學內容、教學目標密切相關的問題作為學生這節課學習研究的對象。在提出問題的基礎上,我們再組織學生進行大膽的演算法猜測和答案猜測。在這些猜測中,也許有的是對的,也許有的不是很完整,也許有的根本不正確。但這並不重要,重要的是使學生懂得猜測也是我們學習數學的一種方法。學生猜測完演算法後,我們可以選擇出幾種具有代表性的方法作為探究的對象。讓學生進行動手實踐,自主探索,自己去解決自己發現的問題。
在前面學生自主探究的基礎上,讓學生積極參與小組活動,在小組內討論和交流自己的探究情況。在討論交流的同時,學生可體會到解決問題的方法的多樣性,從而受到創新教育。當然這一切都是在一定的情境中進行的,也就是學生通過參與各種游戲、表演、唱歌、聽音樂、談話、操作,合作等活動,使自己在特定的氛圍中,主動積極地從事各項智力活動,在潛移默化中進行學習,在活動中做到以情啟思,以思促情。這樣就可讓學生在交流中獲得新知,在交流中求得發展。
3、鞏固演算法,深化提高
新課程標准明確提出,數學具有生存的功能。數學學習本身是一件令人愉快的事,可長期以來的應試教育抹殺了它的趣味性,使得數學變得枯燥無味。其罪魁禍首便是機械式的反復練習,使得學生對數學失去了興趣,產生厭學心理,因此便使學生失去了部份生存能力。正因如此,所以我們對練習應採取大膽改革。練習不應有繁、怪、難、偏的題目,題量也不應過多;練習內容應盡量與學生的實際生活,實際經驗相結合;練習的形式要多樣;練習設計要有趣味性,使學生樂於參與。
4、總結體驗,拓展延伸
經過上面的活動,學生所獲得的知識往往是零散的,不完整的,我們必須引導學生進行總結,把它溶入學生已有的知識體系當中,這樣才能使學生自己所獲得的知識具有科學性、嚴密性,便於形成數學的體系,使學生能真正掌握。所以在教學中,我們可在學生進行小組討論交流的基礎上,進行全班性的討論交流,在討論交流中總結概括。這里值得注意的是,不是教師總結,而是教師引導、組織全班學生自己進行總結概括。
新數學課程標准明確提出"人人學有價值的數學"。什麼是有價值的數學呢?簡單的說就是有用的數學。歸根結底,無論你學什麼知識,最終的目的都是在自己生活中加以運用。雖然課堂上的40分鍾結束了,但對於學生來講,遠沒有結束,學生還得把這些知識,方法運用到自己的實際生活當中,看看這些知識、方法究竟能幫助自己解決哪些實際問題,並用這些知識,方法去解決掉這些問題,這才是學習的根本所在。
在小學數與代數的數學計算課教學中,我們應改變老的教學模式,方法,盡量使計算課變得生動有趣。因此,我們應想方設法創設情境,激發學生學習數學的興趣,讓學生在具體的情境中提出問題,並通過自主探究解決問題。在探究中學會合作,在探究中學會創新。最後再將所學應用於實際生活之中,用它去解決生活中的實際問題,真正體現數學的各種功能。
三、「數與代數」新授課開放式教學的案例
(選自《小學數學教育》2003年第11期江蘇省射陽縣教育局教研室劉德宏老師「十幾減9」的教學設計)
教學內容:蘇教版義務教育課程標准數學實驗教科書一年級上冊第80面的例題「試一試」,第81頁,「想想做做」的習題。
教學重點:讓學生通過動手實踐、自主探索、合作交流,掌握計算十幾減9的方法。
教學難點:理解十幾減9的演算法。
教學目標:
1、使學生經歷從實際情境中提出並解決問題的過程,理解計算十幾減9的方法,並能正確計算十幾減9。
2、在觀察、操作中逐步培養探究、思考的意識和能力,重視演算法多樣化,發展創新意識和思維的靈活性。
3、在獨立思考的基礎上加強交流,體驗與同伴合作的快樂,培養合作交流的意識,提高學習的自信心。
教學過程:
(一)創設情境,激發興趣
(課件出示)猴老闆喊:「賣桃啦!賣桃啦!又香又甜的桃,快來買呀!」
提問:你知道了什麼?(學生可能答,我知道猴前面有13個桃。)
(課件出示)小兔走來,說:「猴先生,我買9個。」
提問:你能提出哪些問題?要求還剩幾個該怎樣列式?又怎樣計算呢?
(二)引導參與,探究演算法
1、學生獨立思考。
13-9等於幾呢?小朋友可以看圖想一想,也可以用小圓片代替桃子擺一擺。
2、組內交流。
3、全班交流。
根據學生交流的情況,相機用課件演示拿桃的過程,學生可能出現以下幾種情況:
(1)一個一個拿,拿了9個,還剩4個。
(2)先拿盒子外面的3個,再拿盒子裡面的6個,這樣一共減去9個,還剩4個。
(3)從盒子里拿出9個,剩下1個和外面的3個合起來是4個。
(4)因為9+4=13,所以13-9=4。
(5)先從13中去掉10,再用多減的1與3合起來是4。
(三)鞏固演算法,深化提高
1、請小朋友用喜歡的方法做下列兩題:
12-9=( ) 16-9=( )
交流演算法。
2、猜數游戲:想想做做第1題。
3、題組練習。(想想做做第2題)
9+2=( ) 9+5=( ) 9+9=( )
11-9=( ) 14-9=( ) 18-9=( )
4、小螞蟻推木塊(想想做做第3題)。
看誰幫小螞蟻推得又快又對?
5、想想做做第4題。
(1)學生計算。
(2)比較每道題的相同點和不同點,感知相互間的聯系,體會用相鄰的算式推算出得數。
學生可能回答:
這些題目都是十幾減9(板書課題:十幾減9)。
這些題目減號前面的數一個比一個多1,等於號後面的數也是一個比一個多1。
……
6、吹蠟燭游戲。
(1)出示生日蛋糕圖,並播放音樂。
(2)看了圖,你知道了什麼?
(3)根據這幅圖,你能列出怎樣的算式?
引導學生根據圖意列出不同的算式。
(四)總結體驗,拓展延伸
1、讓學生總結本課所學內容,談體會及收獲。
2、如何小兔買了8個桃,那麼還剩幾個呢?你能用今天所學的方法來解決嗎?相信你一定能行!
(本節課依據新的教學理念,改變教與學的方式,創設問題情境,激發探究熱情,引導動手操作、自主探索,組織學生廣泛交流,呈現演算法多樣化,培養了創新意識和思維的靈活性。這樣的教學真正讓學生經歷在實際情境中提出並解決問題的過程,獲得探索成功的體驗,樹立學好數學的信心。)
『玖』 小學數學發展歷史有哪些內容
古希臘學者畢達哥拉斯(約公元約前580~約前500年)有這樣一句名言:「凡物皆數」。的確,一個沒有數的世界不堪設想。
今天,人們對從1數到10這樣的小事會不屑一顧,然而上萬年以前,這事可讓人們煞費苦心。在7000年以前,他們甚至連2以上的數字還數不上來,如果要問他們所捕的4隻野獸是多少,他們會回答:「很多隻」。如果當時要有人能數到10,那一定會被認為是傑出的天才了。後來人們慢慢地會把數字和雙手聯系在一起。每隻手各拿一件東西,就是2。數到3時又被難住了,於是把第3件東西放在腳邊,「難題」才得到解決。
就這樣,在逐步摸索中,華夏民族的祖先從混混沌沌的世界中走出來了。
先是結繩記數,然後又發展到「書契」,五六千年前就會寫1~30的數字,到了2000多年前的春秋時代,祖先們不但能寫3000以上的數學,還有了加法和乘法的意識。在金文周<※鼎>中有這樣一段話:「東宮乃曰:償※禾十秭,遺十秭為廾秭,來歲弗償,則付秭。」這段話包含著一個利滾利的問題。說的是,如果借了10捆粟子,晚點還,就從借時的10捆變成20捆。如果隔年才還,就得從借時的10捆漲到40捆。用數學式子表達即:
10+10=20
20×2=40
除了在記數和演算法上有了較大的進步外,華夏民族的祖先還開始把一些數字知識記載在書上。春秋時代孔子(公元前551~前479)年修改過的古典書籍之一<周易>中,就出現了八卦。這神奇的八卦至今在中國和外國仍然是人們努力研究和對象,它在數學、天文、物理等多方面都發揮著不可低估和作用。
到了戰國時期,數學知識已遠遠超出了會數1~3000的水平。這一階段他們在算術、幾何,甚至在現代應用數學的領域,都開始了耕耘播種。算術領域,四則運算在這一時期內得到了確立,乘法中訣已經在<管子>、<荀子>、<周逸書>等著作中零散出現,分數計算也開始被應用於種植土地、分配糧食等方面。幾何領域,出現了勾股定理。代數領域,出現了負數概念的萌芽。最令後人驚異的是,在這一時期出現了「對策論」的萌芽,對策論是現代應用數學領域的問題。它是運籌學的一個分支,主要是用數學方法來研究有利害沖突的雙方,在競爭性的活動中,是否存自己制勝對方的最優策略,以及如何找出這些策略等問題。這一數學分支是在本世紀第二次世界大戰期間或以後,才作為一門學科形成的,可是早在2000多年前,戰國時期著名的軍事家孫臏(公元前360~前330年)就提出過「斗馬術」問題,而這一問題的內容,正反映了對策論中爭取總體最優的數學思想。「斗馬術」問題說的是,齊威王要和大將田忌賽馬,他們每人各有上、中、下等馬各1匹,田忌那3匹馬比起齊威王的來,都要略遜一籌,如果用同等級的對應較量法,田忌必輸無疑,田忌為此急得不知如何是好。這時,孫臏從旁點撥,田忌用了孫臏的辦法,以2:1取勝齊威王。
孫臏用的是什麼方法呢?請看下面的示意圖:
田忌 齊威王
下等馬 上等馬
上等馬 中等馬
中等馬 下等馬
看到這,你不覺得我們的祖先實在是很聰明嗎?
當歷史推進到秦漢時期,祖先們不再往骨頭上刻字了。他們把需要記的事都用毛筆寫在竹片上、木片上,這種寫了字的竹、木片被稱為「簡」或「牘」。這種簡或牘以西漢時期的流傳下來最多。
從那些漢簡中,我們發現,秦漢時期在算術方面乘除法算例明顯增多,還出現了多步乘除法和趨於完整的九九乘法中訣。在幾何方面,對於長方形面積的計算以及體積計算的知識也具備了。
這個時期最值得一提的,要算是算籌和十進位制系統了。有了它們,祖先們就不再為沒有合適的計算手段而發愁了。在我國古代,直到唐朝以前,一直用著這一套計算系統。
算籌的確切起源時間至今還不清楚,只知道,大約在秦漢時期,算籌已經形成制度了。
要明白算籌是怎麼回事,先得知道什麼叫籌。籌就是一些直徑1分、長6分的小棍兒,這些小棍兒的質料有竹、木、骨、鐵、銅等。它們的功用同算盤珠相仿。目前,籌的實物已出土多批,1971年在陝西千陽縣出土的一座長方形男女合墓中發現,那具男屍的胯部系著一個絲絹帶囊,囊內裝有一把骨籌。1980年在石家莊南郊出土的一批早期骨籌,也是掛在死者的腰部。由引可見,算籌在漢代知識分子中已經通用。關於如何使用籌,根據記載是這樣的:在計算時,將籌擺於特製的案子上,或隨便擺放都可。對於5以下的數字,是幾就放幾根籌,而對6~9這4個數字,則需要用一根橫放或豎放的算籌當5,餘下的數則仍是有幾擺幾根算籌。
為了計算方便,古人規定了縱橫表示法。縱表示法用於個、百、萬位數字;橫表示法用於十、千位數字,遇到零時,則空一位。
十進位制系統,正是我們今天日常生活中常用的逢十進一法。就是說,對正整數或正小數而言,以十為基礎,逢十進一,逢百進二,逢千進三等等。十進位制系統的產生,為四則運算的發展創造了良好的條件。
發展繁榮時期
編輯
中國數學發展繁榮時期大約在西漢末期至隋朝中葉。這是中國數學理論的第一個高峰期。這個高峰的標志就是數學專著<九章算術>的誕生。至少有1800年的《九章算術》,其作者是誰?由誰編纂?至今無從考證。史學家們只知道,它是中國秦漢時期一二百年的數學知識結晶,到公元1世紀時開始流傳使用。
這本書全書共分為九章:
①方田(分數四則演算法和平面形求面積法)。
②粟米(糧食交易的計算方法)。
③衰分(分配比例的計算方法)。
④少廣(開平方和開立方法)
⑤商功(立體形求體積法)
⑥均輸(管理糧食運輸均勻負擔的計算方法)。
⑦盈不足(盈虧類問題解法,也涉及能夠用這種解法處理的其他類型問題)。
⑧方程(一次方程組解法和正負術)。
⑨勾股(勾股定理的應用和簡單的測量問題的解法)。
全書收錄了246道數學應用題,每道題都分為問、答、術(解法。有的一題一術,有的一題多術)三部分,而且每章的內容都與社會生產有著密不可分的聯系。
這本書的誕生,不僅說明中國古代完整的數學體系已經形成,而且在世界上,當時也很難找到另一本能同媲美的數學專著。
在這一數學理論發展的高峰期,除了《九章算術》這部巨著之外,還出現了劉徽注的《九章算術》以及他撰寫的<海島算經>、<孫子算經>(作者不詳)、<夏侯陽算經>、<張丘建算經>和祖沖之的<綴術>等數學專著。
這一時期,創造數學新成果的傑出人物是:三國人趙爽、魏晉人劉徽和南朝人祖沖之。
全盛時期
編輯
中國數學的全盛時期是隋中葉至元後期。
任何一個國家科學的發達,都有離不開清平開明的社會環境和雄厚的經濟基礎。從隋朝中葉到元代末年,由於統治者總結了歷代王朝傾覆的教訓,採取一系列開明政策,經濟得到了迅速發展,科學技術也得到了很大提高,而作為科學技術一部分的數學,也在此時進入了它的全盛時期。
在這一時期,數學教育的正規化和數學人才輩出,是最主要的特點。
隋以前,學校里的教育並不重視數學,因此,沒有數學專業一說。而到了隋朝,這一局面被打破了,在相當於大學的學校里,開始設置算學專業。到了唐朝,最高學府國子監,還添設了算學館,其中博士、助教一應俱全,專門培養數學人才。這時,數學教育的受重視,還反映到了選官問題上。據古書<唐闕史>記載,有這么一個故事:唐代有個大官,名叫楊損。他讓手下的人推薦一個優秀的辦事員加以提升。手下的人經過千篩百選,最後剩下兩個人時,拿不定去掉哪一位好。因為這兩個辦事員各方面的條件太一樣了:職位相同,「工齡」一樣,評語類似……選誰好呢?沒辦法,只好把矛盾上交了。楊損得知這個消息之後,也費了不少心思,斟酌再三,最後決定出一道數學題來考考他們。他對這兩位候選人說:「作為辦事員,職業決定你們應該有算得快的能力,我出一道題,誰先答對就提升誰。」後來,先答對的人,理所當然地得到了升遷,而另一個人也心悅誠服地回到了原位。由此可見,唐代對數學的重視程度。
有了數學專業。就少不了好教材。這個時期,有唐朝數學家李淳風(?~公元714年)等人奉政府的命令,經過研讀、篩選,規定出了國子監算館專用教科書。這套教科書名叫<算經十書>,全套共十部:<周髀算經>、《九章算經>、<孫子算經>、<五曹算經>、<夏侯陽算經>、<張丘建算經>、<海島算經>、<五經算術>、<綴術>和<緝古算經>。
對這套專業教材,國子監還規定了學習年限,建立了每月一考的制度。數學教育從這時開始走向逐步完善。
在日趨完善的數學教育制度下,涌現出了一代名垂青史的數學泰斗,他們是:王孝通、劉焯、一行、沈括、李冶、賈憲、楊輝、秦九韶、郭守敬、朱世傑……
科學歷來是全人類共同的財富,當時中國的數學水平很快引起了朝鮮、日本的注意,他們開始往中國派留學生、書商。經過一段學習,在演算法引進了關於田畝、交租、穀物交換等知識;在辦學中吸取了國子監的課程設置和考試制度。由此看來,在這一階段,中國已處於世界數學發展的潮頭。
緩慢發展時期
編輯
接下來在元後期至清中期,中國數學的發展緩慢,和上面講的數學盛世相比,這一階段幾乎黯然失色。
從宋朝末年到元朝建立中央集權制,中國大地上烽火連年,科學技術不受重視,大量寶貴的數學遺產遭受損失。
明朝建立以後,生產曾在一個短暫時期里有所發展,但馬上又由於封建統治的腐敗,走向了衰落,直到清朝初年才緩過一口氣來。
處在這樣一種政治腐敗、經濟落後、農民起義此起彼伏的環境中,數學跌入低谷也是情理之中的事。
然而世界發展的潮流歷來是不等人的,乘中國數學衰落的功夫,西方數學悄悄地追上來,並且反過來滲透進中國。
當西方資本主義開始萌芽的時候,為了尋求發展,天主教傳教士、海盜、商人紛紛涌進中國。他們除了從中國帶走了原料、市場、廉價勞動力,也帶來了一些文化知識。
16世紀~18世紀來華的傳教士中,以義大利人利瑪竇(公元1552~公元1610年)影響最大。在1583~1599年,當他活動於中國肇慶、韶州、南昌、南京等地時,結識了不少中國著名學者,如李贄、徐光啟、李之藻等人。這些人正處於不滿空談理學,渴望富國強兵的思想狀態中,為此他們迫切希望世界上的最新科技成果。而利瑪竇的到來,無疑是起了一拍即合的作用。
利瑪竇與徐光啟和李之藻分別合譯了兩部數學著作:<幾何原本>、<同文算指>。
其中《幾何原本》文字通俗,很少疏漏。盡管當時原著中的拉丁文沒有現成的中國詞彙可對照,但是徐光啟仍是克服困難,創造出許多恰當的譯名,使全書達到信、達、雅的水平。
從利瑪竇與中國學者合譯專著開始,西學東漸的勢頭越來越大。
那麼這個時期中國自己的數學「特產」是什麼呢?是珠算。
在隋唐時期,人們已經開始在改進籌算上打主意了。他們想辦法簡化籌算方法、編口訣……然而,在迅速發展的數學領域中,籌演算法必然會被其他演算法所代替。
元朝末期,小巧靈便的算盤出現了。人們看著這計算簡捷、攜帶方便的新工具欣喜異常,甚至有人把它編到了俗語、詩歌、唱詞中。
算盤的出現,很快就引出了珠算口訣和珠演算法書籍,16、17世紀,在中國大量的有關珠算的書籍中,最有名的是程大位的《直指演算法統宗》。珠算普及以後,籌算便自動銷聲匿跡了。
就在中國人發明珠算後不久,1642年,19歲的法國數學家巴斯加(公元1623~1662年)推出了世界上最早的計算機。目前,雖然世界已進入了計算機時代,然而珠算仍有它的一席之地。有人試過,在加減法運算中,它的速度甚至超過小型計算器。
中西合流期
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在中國數學發展緩慢的時候,西方數學已大跨步超前,於是在中國數學發展史上出現了一個中西數學發展的合流期,這一時期約為公元1840年~1911年之間。
前面講到,16世紀前後,西方傳教士帶來了一些新的數學知識。盡管有些洋人懷有個人目的,但不管怎麼說,新知識能傳進來,這對中國的數學進展總是有好處的。然而,1723年清朝雍正皇帝登基時,有人就提出大批傳教士在華,對他們的統治不利。皇帝一想,也是。於是馬上下令,除了少數在中國編制新歷法的外國人之外,其他傳教士一律不留。
這一命令產生的後果是,在以後大約100年的時間里,西方的數學知識也很難「進口」;中國數學家只好把眼光從學習西方新知識,轉回到研究自己的舊成果了。
古代數學迴光返照的局面沒持續多久,鴉片戰爭失敗了,閉關自守的局面被打開了,帝國主義列強紛紛進來瓜分中國,中國一時間淪為半殖民地、半封建的社會。
19世紀60年代開始,曾國藩、李鴻章等為了維護腐敗的清政府,發起了「洋務運動」。這時以李善蘭、徐壽、華蘅芳為代表的一批知識分子,作為數學家、科學家和工程師參加了引進西學、興辦工廠、學校等活動,經過他們的不懈努力,奠定了近代科技、近代數學在中國的發展基礎。
當1894年「洋務運動」以軍事失敗而告終時,工廠、鐵路、學校卻保留了下來,科技知識也在一定的范圍內傳播了開來。
這一時期的特點是中西合流。所謂中西合流,並不是全盤西化,數學工作者們在研究傳統數學的同時吸收新的方法,一時間,出現了人才濟濟、著述如林的好勢頭。
這時,中國數學家在冪級數、尖錐術等方面已獨立地得到了一些微積分成果,在不定分析和組合分析方面也獲得了出色的成績。然而,即使是這樣,在世界的同行們之中,中國也仍然沒達到領先的地位。
現代數學開端
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近代數學的開端主要集中在公元1911年~1949年這一時期。
到了19世紀末20世紀初,中國數學界發生了很大的變化,派出大批留學生,創辦新式學校,組織學術團體,有了專門的期刊,中國從此進入了現代數學研究階段。
從1847年,以容閎為代表的第一批學生出國後,形成了一個出國留學的高潮。當時出國留學人數每年要達到數千人之多,他們學成回國後,在中國形成了一支不可忽視的現代科學隊伍。
早期出國留學的人中,學數學的人不多,其中做出突出成就的有:蘇步青、陳建功、陳省身、周煒良、許寶、華羅庚、林家翹等人。
這樣一批海外學子歸來之後,在科研、教育、學術交流等方面都有了新轉變。
科研上,1949年以前共發表652篇論文,盡管數量不多,范圍也僅限於純數學方面,但是其水平卻不低於世界上的同行們。要知道,就是這點微薄的成果還是在克服了政治、經濟等多方面難以想像的困難下取得的。
教育上,建立了正規的課程設置,數學的學時多於文科,對教科書也進行了更新。到1932年為止,中國國內各大學已有一支約155人的數學教師隊伍,可以開5至10門以上的專業課。
學術交流上,1935年7月成立「中國數學會」,創辦<中國數學會學報>和<數學雜志>。1932年至1936年召開的第9、10次國際數學會議,中國均有人參加。這時,應邀到華講學的各國數學家也紛至沓來,給過去閉關自守的數學領域,帶來了現代的氣息。
建國後的發展
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1949年,新中國成立之初,國家雖然正處於資金匱乏、百廢待興的困境,然而政府卻對科學事業給予了極大關注。1949年11月成立了中國科學院,1952年7月數學研究所正式成立,接著,中國數學會及其創辦的學報恢復並增創了其他數學專刊,一些科學家的專著也競相出版,這一切都為數學研究鋪平了道路。
解放後的18年間,發表論文的篇數占解放前總篇數的3倍多,其中不少論文不但填補了中國過去的空白,有的還達到了世界先進水平。
正當數學家們奮起直追,力圖恢復中國數學在世界上的先進地位時,一場無情的風暴席捲了中國。在文化大革命的十年中,社會失控,人心混亂,科學衰落。在數學的園地里,除了陳景潤、華羅庚、張廣厚等幾個數學家掙扎著開了幾朵花,幾乎是滿目凋零,一片空白。
當10年政治災難過去之後,人們抬頭一看,別的國家數學研究早已是高峰迭起,要想追上又需花費不少力氣。
中華民族歷來就有自強不息的光榮傳統和堅韌不拔的耐力。浩劫以後,隨著郭沫若先生那篇文采橫溢的《科學的春天》的發表,數學園地里又迎來了萬物復甦的春天。1977年,在北京制訂了新的數學發展規劃,恢復數學學會工作,復刊、創刊學術雜志,加強數學教育,加強基礎理論研究……
盡管中國目前在世界數學的賽場上已處落後地位,然而,路遙識馬力,今後鹿死誰手,仍然是個「x」。
古代成就
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在中國古代數學發展史中,祖先摘到的金牌足可以開一座陳列館,這里只開一個「清單」,使讀者有一個直觀印象。
(1)十進位制記數法和零的採用。源於春秋時代,早於第二發明者印度1000多年。
(2)二進位制思想起源。源於《周易》中的八卦法,早於第二發明者德國數學家萊布尼茲(公元1646~1716)2000多年。
(3)幾何思想起源。源於戰國時期墨翟的《墨經》,早於第二發明者歐幾里德(公元前330~前275)100多年。
(4)勾股定理(商高定理)。發明者商高(西周人),早於第二發明者畢達哥拉斯(公元前580~前500)550多年。
(5)幻方。我國最早記載幻方法的是春秋時代的《論語》和《書經》,而在國外,幻方的出現在公元2世紀,我國早於國外600多年。
(6)分數運演算法則和小數。中國完整的分數運演算法則出現在《九章算術》中,它的傳本至遲在公元1世紀已出現。印度在公元7世紀才出現了同樣的法則,並被認為是此法的「鼻祖」。我國早於印度500多年。
中國運用最小公倍數的時間則早於西方1200年。運用小數的時間,早於西方1100多年。
(7)負數的發現。這個發現最早見於《九章算術》,這一發現早於印度600多年,早於西方1600多年。
(8)盈不是術。又名雙假位法。最早見於《九章算術》中的第七章。在世界上,直到13世紀,才在歐洲出現了同樣的方法,比中國晚了1200多年。
(9)方程術。最早出現於《九章算術》中,其中解聯立一次方程組方法,早於印度600多年,早於歐洲1500多年。在用矩陣排列法解線性方程組方面,我國要比世界其他國家早1800多年。
(10)最精確的圓周率「祖率」。早於世界其他國家1000多年。
(11)等積原理。又名「祖暅」原理。保持世界紀錄1100多年。
(12)二次內插法。隋朝天文學家劉焯最早發明,早於「世界亞軍」牛頓(公元1642~1727)1000多年。
(13)增乘開方法。在現代數學中又名「霍納法」。我國宋代數學家賈憲最早發明於11世紀,比英國數學家霍納(公元1786~1837)提出的時間早800年左右。
(14)楊輝三角。實際上是一個二項展開式系數表。它本是賈憲創造的,見於他著作《黃帝九章演算法細草》中,後此書流失,南宋人楊輝在他的《詳解九章演算法》中又編此表,故名「楊輝三角」。
在世界上除了中國的賈憲、楊輝,第二個發明者是法國的數學家帕斯卡(公元1623~1662),他的發明時間是年,比賈憲晚了近600年。
(15)中國剩餘定理。實際上就是解聯立一次同餘式的方法。這個方法最早見於《孫子算經》,1801年德國數學家高斯(公元1777~1855)在《算術探究》中提出這一解法,西方人以為這個方法是世界第一,稱之為「高斯定理」,但後來發現,它比中國晚1500多年,因此為其正名為「中國剩餘定理」。
(16)數字高次方程方法,又名「天元術」。金元年間,我國數學家李冶發明設未知數的方程法,並巧妙地把它表達在籌算中。這個方法早於世界其他國家300年以上,為以後出現的多元高次方程解法打下很好的基礎。
(17)招差術。也就是高階等差級數求和方法。從北宋起中國就有不少數學家研究這個問題,到了元代,朱世傑首先發明了招差術,使這一總是得以解決。世界上,比朱世傑晚近400年之後,牛頓才獲得了同樣的公式。
我也是網上查的,希望能幫到你!