⑴ 什麼是數學思想
數學思想是指現實世界的空間形式和數量關系反映到人的意識之中,經過思維活動而產生的一種結果.它是數學中處理問題的基本觀點,是對數學基礎知識與基本方法本質的概括,是創造性地發展數學的指導方針.數學思想比一般說的數學概念具有更高的抽象概括水平,後者比前者更具體更豐富,而前者比後者更本質更深刻.數學方法是指人們為了達到某種目的而採取的手段、途徑和行為方式中所包含的可操作的規則或模式.數學思想和數學方法兩者既統一又有區別.例如.在初中代數中,解多元方程組,用的是「消元法」;解高次方程,用的是「降次法」;解雙二次方程.用的是「替換法」.這里的「消元」、「降次」、「替換」都是具體的數學方法,但它們不是數學思想,這三種方法共同體現出「轉化」這一數學思想,即把復雜問題轉化為簡單問題的思想.具體的數學方法,不能冠以「思想」二字.如「配方法」,就不能稱為數學思想.它的實質是恆等變形,體現了「變換」的數學思想.然而,每一種數學方法.都體現了一定的數學思想;每一種數學思想在不同的場合又通過一定的手段表現出來,這里的手段就是數學方法.也就是說,數學思想是理性認識.是相關的數學方法的精神實質和理論依據.數學方法是指向實踐的.是工具性的,是實施有關思想的技術手段.因此.人們通常將數學思想和方法看成一個整體概念—數學思想方法.一般來說,數學思想方法具有三個層次:低層次的數學思想方法(如消元法、換元法、代人法等),較高層次的數學思想方法(如分析、綜合、歸納、演繹、概括、抽象、類比等),高層次的數學思想方法(如轉化、分類、數形結合等).較低層次的數學思想方法經抽象概括可上升為較高層次的數學思想方法,各層次間沒有明確的界限.
⑵ 數學基本思想有哪些
高中數學基本數學思想
1.轉化與化歸思想:是把那些待解決或難解決的問題化歸到已有知識范圍內可解問題的一種重要的基本數學思想.這種化歸應是等價轉化,即要求轉化過程中的前因後果應是充分必要的,這樣才能保證轉化後所得結果仍為原題的結果. 高中數學中新知識的學習過程,就是一個在已有知識和新概念的基礎上進行化歸的過程.因此,化歸思想在數學中無處不在. 化歸思想在解題教學中的的運用可概括為:化未知為已知,化難為易,化繁為簡.從而達到知識遷移使問題獲得解決.但若化歸不當也可能使問題的解決陷入困境. 例證
2.邏輯劃分思想(即分類與整合思想):是當數學對象的本質屬性在局部上有不同點而又不便化歸為單一本質屬性的問題解決時,而根據其不同點選擇適當的劃分標准分類求解,並綜合得出答案的一種基本數學思想.但要注意按劃分標准所分各類間應滿足互相排斥,不重復,不遺漏,最簡潔的要求. 在解題教學中常用的劃分標准有:按定義劃分;按公式或定理的適用范圍劃分;按運演算法則的適用條件范圍劃分;按函數性質劃分;按圖形的位置和形狀的變化劃分;按結論可能出現的不同情況劃分等.需說明的是: 有些問題既可用分類思想求解又可運用化歸思想或數形結合思想等將其轉化到一個新的知識環境中去考慮,而避免分類求解.運用分類思想的關鍵是尋找引起分類的原因和找准劃分標准. 例證
3. 函數與方程思想(即聯系思想或運動變化的思想):就是用運動和變化的觀點去分析研究具體問題中的數量關系,抽象其數量特徵,建立函數關系式,利用函數或方程有關知識解決問題的一種重要的基本數學思想.
4. 數形結合思想:將數學問題中抽象的數量關系表現為一定的幾何圖形的性質(或位置關系);或者把幾何圖形的性質(或位置關系)抽象為適當的數量關系,使抽象思維與形象思維結合起來,實現抽象的數量關系與直觀的具體形象的聯系和轉化,從而使隱蔽的條件明朗化,是化難為易,探索解題思維途徑的重要的基本數學思想.
5. 整體思想:處理數學問題的著眼點或在整體或在局部.它是從整體角度出發,分析條件與目標之間的結構關系,對應關系,相互聯系及變化規律,從而找出最優解題途徑的重要的數學思想.它是控制論,資訊理論,系統論中「整體—部分—整體」原則在數學中的體現.在解題中,為了便於掌握和運用整體思想,可將這一思想概括為:記住已知(用過哪些條件?還有哪些條件未用上?如何創造機會把未用上的條件用上?),想著目標(向著目標步步推理,必要時可利用圖形標示出已知和求證);看聯系,抓變化,或化歸;或數形轉換,尋求解答.一般來說,整體范圍看得越大,解法可能越好.
在整體思想指導下,解題技巧只需記住已知,想著目標, 步步正確推理就夠了.
中學數學中還有一些數學思想,如:
集合的思想;
補集思想;
歸納與遞推思想;
對稱思想;
逆反思想;
類比思想;
參變數思想
有限與無限的思想;
特殊與一般的思想.
它們大多是本文所述基本數學思想在一定知識環境中的具體體現.所以在中學數學中,只要掌握數學基礎知識,把握代數,三角,立體幾何,解析幾何的每部分的知識點及聯系,掌握幾個常用的基本數學思想和將它們統一起來的整體思想,就定能找到解題途徑.提高數學解題能力.
數學解題中轉化與化歸思想的應用
數學活動的實質就是思維的轉化過程,在解題中,要不斷改變解題方向,從不同角度,不同的側面去探討問題的解法,尋求最佳方法,在轉化過程中,應遵循三個原則:1、熟悉化原則,即將陌生的問題轉化為熟悉的問題;2、簡單化原則,即將復雜問題轉化為簡單問題;3、直觀化原則,即將抽象總是具體化.
策略一:正向向逆向轉化
一個命題的題設和結論是因果關系的辨證統一,解題時,如果從下面入手思維受阻,不妨從它的正面出發,逆向思維,往往會另有捷徑.
例1 :四面體的頂點和各棱中點共10個點,在其中取4個不共面的點,不共面的取法共有__________種.
A、150 B、147 C、144 D、141
分析:本題正面入手,情況復雜,若從反面去考慮,先求四點共面的取法總數再用補集思想,就簡單多了.
10個點中任取4個點取法有 種,其中面ABC內的6個點中任取4點都共面有 種,同理其餘3個面內也有 種,又,每條棱與相對棱中點共面也有6種,各棱中點4點共面的有3種, 不共面取法有 種,應選(D).
策略二:局部向整體的轉化
從局部入手,按部就班地分析問題,是常用思維方法,但對較復雜的數學問題卻需要從總體上去把握事物,不糾纏細節,從系統中去分析問題,不單打獨斗.
例2:一個四面體所有棱長都是 ,四個頂點在同一球面上,則此球表面積為( )
A、 B、 C、 D、
分析:若利用正四面體外接球的性質,構造直角三角形去求解,過程冗長,容易出錯,但把正四面體補形成正方體,那麼正四面體,正方體的中心與其外接球的球心共一點,因為正四面體棱長為 ,所以正方體棱長為1,從而外接球半徑為 ,應選(A).
策略三:未知向已知轉化
又稱類比轉化,它是一種培養知識遷移能力的重要學習方法,解題中,若能抓住題目中已知關鍵信息,鎖定相似性,巧妙進行類比轉換,答案就會應運而生.
例3:在等差數列 中,若 ,則有等式
( 成立,類比上述性質,在等比數列 中, ,則有等式_________成立.
分析:等差數列 中, ,必有 ,
,
故有 類比等比數列 ,因為
,故 成立.
邏輯劃分思想
例題1、已知集合 A= ,B= ,若B A,求實數 a 取值的集合.
解 A= : 分兩種情況討論
(1)B=¢,此時a=0;
(2)B為一元集合,B= ,此時又分兩種情況討論 :
(i) B={-1},則 =-1,a=-1
(ii)B={1},則 =1, a=1.(二級分類)
綜合上述 所求集合為 .
例題2、設函數f(x)=ax -2x+2,對於滿足1≤x≤4的一切x值都有f(x)≥ 0,求實數a的取值范圍.
例題3、已知 ,試比較 的大小.
【分析】
於是可以知道解本題必須分類討論,其劃分點為 .
小結:分類討論的一般步驟:
(1)明確討論對象及對象的范圍P.(即對哪一個參數進行討論);
(2)確定分類標准,將P進行合理分類,標准統一、不重不漏,不越級討論.;
(3)逐類討論,獲取階段性結果.(化整為零,各個擊破);
(4)歸納小結,綜合得出結論.(主元求並,副元分類作答).
⑶ 常見的數學思想有哪些
數學思想,是現實世界的空間形式和數量關系反映到人們的意識之中,經過思維活動而產生的結果。那麼常見的數學思想有哪些?
1、 符號化思想:在數學教學中,各種量的關系、量的變化以及在量與量之間進行推導和演算,都是以符號形式(包括字母、數字、圖形與圖表以及各種特定的符號)來表示,即運行著一套形式化的數學語言。
2、 分類思想:以比較為基礎,按照事物間性質的異同,將相同性質的對象歸入一類,不同性質的對象歸入不同類別——這就是分類,也稱劃分。數學的分類思想體現對數學對象的分類及其分類標准。
3、 函數思想:函數概念深刻地反映了客觀世界的運動變化與實際事物的量與量之間的依存關系。
4、 化歸思想:「化歸」就是轉化和歸結。在解決數學問題時,人們常常是將需要解決的問題,通過某種轉化手段,歸結為另一個相對比較容易解決的或者已經有解決程序的問題,以求得問題的解答。在小學數學中處處都體現出化歸的思想,它是解決問題的一種最基本,最常用的思想方法。
5、 歸納思想:研究一般性問題時,先研究幾個簡單、個別的、特殊的情況,從中歸納出一般的規律和性質,這種從特殊到一般的思維方式被稱為歸納思想。
6、 優化思想:「多中選優,擇優而用」既是一種自然規律,又是一種好的思想方法。演算法多樣化是解決問題策略多樣化的一種重要體現。計算長方形的周長是一題多解,求同存異,在對的方法中要選擇最好的方法,弄清對的與好的,選擇好的。
7、 數形結合思想:數學是研究現實世界的空間形式和數量關系的科學。數形結合的思想,就是把問題的數量關系和空間形式結合起來加以考察的思想。
關於常見的數學思想有哪些的內容就介紹到這了。
⑷ 數學基本思想
數學基本思想有三大類:
抽象思想包括:分類思想、集告豎合思想、數形結襪臘大合思想
推理思想局頃包括:化歸思想、演繹思想、特殊與一般思想
模型思想包括:函數思想、方程思想
⑸ 什麼是數學基本思想
數學的基本思想主要有下面的三個:
一個是數學抽象的思想,一個是數學推理的思想,一個是數學建模的思想。
在基本思想下一層還有很多數學思想。
例如像數學抽象的思想才能產生出來分類的思想、集合的思想、數形結合的思想、符號表示的思想、對稱的思想、對應的思想、有限與無限的思想等等。在基本思想下面會派生出來很多的思想。
例如數學推理的思想,還能派生像歸納的思想,演繹的思想,公理化的思想,轉化的思想,類比的思想,逐步逼近的思想,代換的思想,特殊一般的思想,等等。
例如像數學建模的思想,還能進一步派生出來,像簡化的思想,量化的思想,函數的思想,方程的思想,優化的思想,隨機的思想,抽樣統計的思想等等。
數學思想是數學科發展的根本,是探索和研究數學的基礎,也是數學課程教學的精髓。數學思想的內涵是十分豐富的,也有的學者把數學思想說成是把具體的數學知識、數學定理、數學公式、數學定義和解題方法統統都忘記,剩下的東西就是數學思想。
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⑹ 數學思想包括哪些內容
數學思想包括的內容如下:
1、對應思想方法
對應是人們對兩個集合因素之間的聯系的一種思想方法,小學數學一般是一一對應的直觀圖表,並以此孕伏函數思想。如直線上的點(數軸)與表示具體的數是一一對應。
2、假設思想方法
假設是先對題目中的已知條件或問題作出某種假設,然後按照題中的已知條件進行推算,根據數量出現的矛盾,加以適當調整,最後找到正確答案的一種思想方法。假設思想是一種有意義的想像思維,掌握之後可以使要解決的問題更形象、具體,從而豐富解題思路。
3、型祥猛比較思想方法
比較思想是數學中常見的思想方法之一,也是促進學生思維發展的手段。在教學分數應用題中,教師要善於引導學生比較題中已知和未知數量變化前後的情況,可以幫助學生較快地找到解題途徑。
4、符號化思想方法
用符號化的語言(包括字母、數字、圖形和各種特定的符號)來描述數學內容,這就是符號思想。如數學中各種數量關系,量的變化及量與量之間進行推導和演算,都是用小小的字母表示數,以符號的濃縮形式表達大量的信息。如定律、公式、等。
5、類比思想方法
類比思想是指依據兩類數學對象的相似性,有可能將已知的一類數學對象的性質遷移到另一類數學對象上去的思想。如加法交換律和乘法交換律、長方形的面積公式、平行四邊形面積公式和三角形面積公式。類比思想不僅使數學知識容易理解,而且使公式的記憶變得順水推舟般自然和簡潔。
6、轉化思想方法
轉化思想是由一種形式變換成另一種形式的思想方法,而其本身的大小是不變的。如幾何的等積變換、解方程的同解變換、公式的變形等,在計算中也常用到甲÷乙=甲×1/乙。
7、分類思想方法
分類思想方法不是數學獨有的方法,數學的分類思想方法體現對數學對象的分類及其分類的標准。如自然數的分類,宴信若按能否被2整除分奇數和偶數;按約數的個數分質數和合數。又如三角形可以按邊分,也可以按角分。不同的分類標准就會有不同的分類結果,從而產生新的概念。對數學對象的正確、合理分類取決於分類標準的正確、合理性,數學知識的分類有助於學生對知識的梳理和建構。
8、集卜橋合思想方法
集合思想就是運用集合的概念、邏輯語言、運算、圖形等來解決數學問題或非純數學問題的思想方法。小學採用直觀手段,利用圖形和實物滲透集合思想。在講述公約數和公倍數時採用了交集的思想方法。
9、數形結合思想方法
數和形是數學研究的兩個主要對象,數離不開形,形離不開數,一方面抽象的數學概念,復雜的數量關系,藉助圖形使之直觀化、形象化、簡單化。另一方面復雜的形體可以用簡單的數量關系表示。在解應用題中常常藉助線段圖的直觀幫助分析數量關系。
10、統計思想方法
小學數學中的統計圖表是一些基本的統計方法,求平均數應用題是體現出數據處理的思想方法。
⑺ 數學思想有哪些
數學思想包括:函數思想、數形結合思想、分類討論思想、方程思想、整體思想、化歸思想、隱含條件思想、類比思想、建模思想等。數學思想是指現實世界的空間形式和數量關系反映到人們的意識之中,經過思維活動而產生的結果。
1、函數方程思想:指用函數的概念和性質去分析問題和解決問題。
例如:等差、等比數列中,前n項和的公式,都可以看成n的函數。
2、數形結合思想:利用「數形結合」可使所要研究的問題化難為易,化繁為簡。
例如:求根號((a-1)^2+(b-1)^2)+根號(a^2+(b-1)^2)+根號((a-1)^2+b^2)+根號(a^2+b^2)的最小值。
3、分類討論思想:問題因為某種量或圖形的情況不同而有可能引起問題的結果不同時,需要對這個量的各種情況進行分類討論。
例如:解不等式|a-1|>4的時候,就要分類討論a的取值情況。
4、方程思想:一個問題可能與某個等式建立關聯時,可以構造方程並對方程的性質進行研究以解決這個問題。
例如:證明柯西不等式的時候,就可以把柯西不等式轉化成一個二次方程的判別式。
5、整體思想:從問題的整體性質出發,突出對問題的整體結構的分析和改造,發現問題的整體結構特徵。
例如:疊加疊乘處理、整體運算、幾何中的補形等都是整體思想。
6、化歸思想:在於將未知的問題通過演繹歸納轉化為已知的,熟悉的,簡單的問題。
例如:三角函數,幾何變換。
7、隱含條件思想:沒有明文表述出來或者是沒有明文表述,但是該條件是真理。
例如:一個等腰三角形,一條過頂點的線段垂直於底邊,那麼這條線段所在的直線也平分底邊和頂角。
8、類比思想:把兩個不同的數學對象進行比較,發現它們在某些方面有相同或類似之處,就推斷它們在其他方面也可能有相同或類似之處。
9、建模思想:為了更具科學性可重復性地描述一個實際現象,採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象。
⑻ 數學思想有哪些
常用的數學思想(數學中的四大思想)
函數與方程的思想 用變數和函數來思考問題的方法就是函數思想,函數思想是函數概念、圖象和性質等知識更高層次的提煉和概括,是在知識和方法反復學習中抽象出的帶有觀念的指導方法。深刻理解函數的圖象和性質是應用函數思想解題的基礎,運用方程思想解題可歸納為三個步驟:①將所面臨的問題轉化為方程問題;②解這個方程或討論這個方程,得出相關的結論;③將所得出的結論再返回到原問題中去。
數形結合思想 在中學數學里,我們不可能把「數」和「形」完全孤立地割裂開,也就是說,代數問題可以幾何化,幾何問題也可以代數化,「數」和「形」在一定條件下可以相互轉化、相互滲透。
分類討論思想 在數學中,我們常常需要根據研究對象性質的差異。分各種不同情況予以考察,這是一種重要數學思想方法和重要的解題策略,引起分類討論的因素較多,歸納起來主要有以下幾個方面:
(1)由數學概念、性質、定理、公式的限制條件引起的討論;
(2)由數學變形所需要的限制條件所引起的分類討論;
(3)由於圖形的不確定性引起的討論;
(4)由於題目含有字母而引起的討論。分類討論的解題步驟一般是:(1)確定討論的對象以及被討論對象的全體;(2)合理分類,統一標准,做到既無遺漏又無重復;(3)逐步討論,分級進行;(4)歸納總結作出整個題目的結論。
等價轉化思想 等價轉化是指同一命題的等價形式.可以通過變數問題的條件和結論,或通過適當的代換轉化問題的形式,或利用互為逆否命題的等價關系來實現。常用的轉化策略有:已知與未知的轉化;正向與反向的轉化;數與形的轉化;一般於特殊的轉化;復雜與簡單的轉化。