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數學的基礎理論有哪些

發布時間:2023-06-05 19:41:15

⑴ 小學數學知識的相關基礎理論知識有哪些

小學數學學習概述
數學學習主要是對學生數學思維能力的培養。這要以數學基礎知識和基本技能為基礎,以數學問題為誘因,以數學思想方法為核心,以數學活動為主線,遵循數學的內在規律和學生的思維規律開展教學。

學習類型分析
1.方式性分類
(1)接受學習與發現學習
定義:將學習的內容以定論的形式呈現給學習者的學習方式。
模式:呈現材料—講解分析—理解領會—反饋鞏固
(2)發現學習
定義:向學習者提供一定的背景材料,由學習者獨立操作而習得知識的學習方式。
模式:呈現材料—假設嘗試—認知整合—反饋鞏固。
2.知識性分類一
(1)知識學習 定義:以理解、掌握數學基礎知識為主的學習活動。過程:選擇—領會—習得——鞏固
(2)技能學習
定義:將一連串(內部或外部的)動作經練習而形成熟練的、自動化的反應過程。
過程:演示—模仿—練習—熟練—自動化
(3)問題解決學習
以關心問題解決過程為主、反思問題解決思考過程的一種數學學習活動。
提出問題—分析問題—解決問題—反思過程
3.知識性分類二
(1)概念性(陳述性)知識的學習
把數學中的概念、定義、公式、法則、原理、定律、規則等都稱為概念性知識。
概念學習:同化與形成。
利用已有概念來學習相關新概念的方式,稱概念同化;依靠直接經驗,從大量的具體例子出發,概括出新概念的本質屬性的方式,稱為概念形成。概念形成是小學生獲得數學概念的主要形式。
(2)技能性(程序性)知識的學習
小學數學技能主要是運算技能。 運算技能的形成分為三個階段:
①認知階段:「引導式」的嘗試錯誤。從老師演算例題或自學法則中初步了解運演算法則,在頭腦中形成運算方法的表徵。②聯結階段:法則階段,即按法則一步步地運算,保證算對(使用法則解決問題,陳述性知識提供了基本的操作線索)—程序化階段(將相關的小法則整合為整體的法則系統,此時概念性知識已退出),能算得比較快速正確。③自動化階段:更清楚更熟練地應用第二階段中的程序,通過較多的練習,不再思考程序,達到一定程序的自動化,獲得了運算的速度和較高的正確率。
(3)問題解決(策略性知識)的學習
通過重組所掌握的數學知識,找出解決當前問題的適用策略和方法,從而獲得解決問題的策略的學習。
小學生解決問題的主要方式,一是嘗試錯誤式(又稱試誤法),即通過進行無定向的嘗試,糾正暫時性
嘗試錯誤,直至解決問題;二是頓悟式(也稱啟發式),好像答案或方法是突然出現的,而實際上是有一
定的「心向」作基礎的,這就是問題解決所依據的規則、原理的評價和識別。
4.任務性分類
(1)記憶操作類學習
如口算、尺規作(畫)圖和掌握基本的運演算法則並能進行准確計算等。
(2)理解性的學習
如認識並掌握概念的內涵、懂得數學原理並能用於解釋或說明、理解一個數學命題並能用於推得新命題。
(3)探索性的學習
如需要讓學生經過自己探索,發現並提出問題或學習任務,讓學生通過自己的探究能總結出一個數學規律或規則,讓學生通過自己的探究過程而逐步形成新的策略性知識等。
小學生數學認知學習
一、小學生數學認知學習的基本特徵
1.生活常識是小學生數學認知的起點
要在兒童的生活常識和數學知識之間構建一座橋梁,讓兒童從生活常識和經驗出發,不斷通過嘗試、探索和反思,從而達到「普通常識」的「數學化」。
2.小學生數學認知是一個主體的數學活動過程
數學認知過程要成為一個「做數學」的過程,讓兒童從生活常識出發,在「做數學」的過程中,去發現、了解、體驗和掌握數學,去認識數學的價值、了解數學的特性、總結數學的規律,去學會用數學、提高數學修養、發展數學能力。
3.小學生數學認知思維具有直觀化的特徵
由於一方面兒童生活常識是其數學認知的基礎,另一方面兒童思維是以直觀具體形象思維為主,所以要以直觀為主要手段,讓兒童理解並構建起數學認知結構。
4.小學生數學認知是一個「再發現」和「再創造」的過程
小學生的數學學習,主要的不是被動的接受學習,而是主動的「再發現」和「再創造」學習的過程。要讓他們在數學活動或是實踐中去重新發現或重新創造數學的概念、命題、法則、方法和原理。
二、小學生數學認知發展的基本規律
1.小學生數學概念的發展
(1)從獲得並建立初級概念為主發展到逐步理解並建立二級概念
(2)從認識概念的自身屬性逐步發展到理解概念間的關系
(3)數學概念的建立受經驗的干擾逐漸減弱
2.小學生數學技能的發展
(1)從依賴結構完滿的示範導向發展到依賴對內部意義的理解
(2)從外部的展開的思維發展到內部的壓縮的思維
(3)數感和符號意識的逐步提高,支持著運算向靈活性、簡潔性和多樣性發展
3.小學生空間知覺能力的發展
(1)方位感是逐步建立的
(2)空間概念的建立逐漸從外顯特徵的把握發展到對本質特徵的把握
(3)空間透視能力是逐步增強的
4.小學生數學問題解決能力的發展
(1)語言表述階段 (2)理解結構階段 (3)多級推理能力的形成 (4)符號運算階段
小學生數學能力的培養
一、數學能力概述
1.能力概述 能力是指個體能勝任某種活動所具有的心理特徵
2.數學能力 數學能力是順利完成數學活動所具備的,且直接影響其活動效率的一種個性心理特徵
(1)運算能力:數據運算、邏輯運算和操作運算
(2)空間想像力:依據實物建立模型、依據模型還原實物、依據模型抽象出特徵、大小和位置關系、模型或實物進行分解與組合等能力
(3)數學觀察能力:對象的概括化、知覺的形式化、對空間結構的知覺和邏輯模式的識別等能力
(4)數學記憶能力:對概括化、形式化的符號、命題、性質及空間結構、邏輯模式等識記與再現的能力
(5)數學思維能力:對已有數學信息運用數學推理的思考方式進行思維的能力。
二、兒童數學思維能力的差異性
1.產生差異的原因 (1)多元智力理論 (2)思維類型不同
2.對待差異的態度 (1)求同存異 (2)揚長避短
三、數學能力的培養
1.培養學生的數學學習興趣
(1)從學生生活經驗著手 (2)從建立問題情境開始 (3)讓學生在「做數學」中學
2.培養基本的數學能力
(1)數學操作能力動手操作既能吸引學生的注意力,又易於激發學生的思維和想像,從而調動學習積極性,培養學習興趣,使學生主動獲得知識。
在操作中,學生既「玩」了,又「學」了,也 「想」了,思維能力得到提高,學習興趣得到培養,書本知識得到理解和消化。
2.數學語言能力
在學生動手操作活動中,還要求學生通過語言表達,對數學概念逐步建立起清晰而深刻的表象,進而自覺而鞏固地掌握數學知識。
學生在表達數學時,要求語言簡潔,運用數學術語准確。嚴謹的數學態度,需要嚴謹的數學語言相伴。
3.問題解決能力
發現、提出、分析、解決數學問題的能力, 是最重要的也是最終數學能力的表現。
(1)創設問題情境,培養問題意識
有目的、有意識地創設問題情境,設障立疑,造成學生對新學知識感到有問題可想,有矛盾可解決的情境,讓學生處於「心求通而不能,口欲言而未得」。
(2)主動探索,增強學生的主體意識
①對問題進行大膽猜想、嘗試解題
從生活經驗出發提出猜想 ,從已有知識經驗基礎上提出猜想。
②通過各種形式交流猜想,選擇更優方案
(3)拓展變化,增強學生的應用意識
強調數學應用,不全是回到測量、制圖、會計等教學活動,而是培養一種應用數學知識和思想方法解決問題的慾望和方式
(4)運用所學知識,解決數學問題
生活中的數學問題很多,在教學中引導學生把生活中的問題抽象為數學問題,這樣既可以加深學生對所學知識的理解,又有助於提高解決問題的能力。如房屋裝修粉刷面積,鋪地用多少塊磚,種植面積與棵數,車輪為什麼製成圓形等。
小學數學課堂教學過程
一、小學數學教學過程的主要矛盾
1.數學教與學的矛盾
教師是主導位,學生是主體。學生是數學學習的主人,教師是數學學習的組織者、引導者與合作者。
2.小學生的認知特點與數學學科知識間的矛盾
數學的抽象性與小學生認知的具體形象性之間,數學的嚴密性與小學生認知的簡單化、直觀化之間,數學應用的廣泛性與小學生知識面窄、接觸實際生活少之間,都會產生矛盾。
3.小學生認知結構發展水平與教師傳授的
數學知識之間的矛盾 首先,教師對數學知識的傳授與學生對數學知識的理解、掌握之間就有矛盾。其次,教師的數學語言表達與學生對它的理解之間的矛盾。再次,小學生掌握的新知識與舊有知識的矛盾。
二、小學數學教學過程
1.小學數學教學過程是師生交往與互動的過程
交往的基本屬性是互動性和互惠性,交往的基本方式是對話和參與。對小學生而言,交往為他們心態的開放,主體性的凸現,創造性的解放提供了空間;對教師而言,課堂上的交往是與學生共同分享對數學的理解、共同感受學習的快樂。小學數學家教學過程是師生間、學生間的平等對話、交流的過程,這種對話、交流的內容,包括數學知識、技能的信息和情感、態度、態度價值觀等各個方面的信息。師生正是通過這種對話和交流來實現課堂中的師生之間的互動的。
有效的交往互動要注意以下兩個方面:
(1) 要充分調動小學生的主動性、積極性
數學教學過程對數學內容進行探索、實踐與思考的學習過程,學生是學習活動的主體。教師只有引導學生開展觀察、操作、比較、猜想、推理、交流等多種形式的活動,才能促使學生建構自己對數學的理解,進行掌握數學知識和技能,逐步學會從數學的角度觀察事物,思考問題,產生學習數學的興趣與願望。
(2)要實現教師角色的轉變
教師的主導作用可在以下活動中得到體現。
①調動學生的學習積極性,激發學生的學習動機,引導學生積極主動地投入到學習活動中去。 ②了解學生的想法,有針對性地引導,幫助學生解決學習困難;同時鼓勵不同的觀點,參與學生的討論,評估學習,作出調整。 ③為學生的學習創設一個良好的課堂環境和精神氛圍,引導學生開展積極主動的數學活動。
2.小學數學教學過程是老師引導學生開展數學活動的過程
(1)組織和引導學生經歷「數學化」的過程
學生數學學習應當成為「數學化」的過程。即學生從具體情境出發,經過歸納、抽象和概括等思維活動,尋找數學模型,得出數學結論的過程。教師要善於引導學生把生活經驗上升到數學知識和方法。
(2)師生共同生成與建構數學知識的過程
在學校學習的情境下,教師對於指導學生進行數學知識的建構具有重要的引導和指導作用,教師要注重引導學生有效地建構數學知識,在數學課堂教學過程中「生成」知識與方法。這種「生成」的過程正是通過師生雙方交互作用、教師的外因促使學生的內因而完成的。
(3)在活動中體驗數學,獲得數學發展的過程
小學數學教學過程應成為師生共同參與的活動過程。在這一過程中,教師為學生設計和提供有意義的情境,組織學生共同進行操作、交流、思考等活動。要給學生提供相對充分的時間和空間,讓學生獲得自主探索動手實踐的機會,從現實問題出發學習數學知識的機會,從相關學科和已有知識提出數學問題的機會,對數學內部的規律和原理進行探索和研究的機會。
3.小學數學教學過程是師生共同發展的過程
(1)促進學生的發展 小學數學教學的基本目的是促進學生的發展,為小學生終身發展奠定基礎。學生應該在數學知識與技能、數學思考、解決問題和情感態度價值觀等四個方面得到發展。這四個方面應交織、滲透,密不可分,形成一個整體。
(2)促進教師的專業成長優秀教師都是在教學實踐中成長起來的。 良好的知識結構、能力結構,專業領引,同行間的切磋、交流,不斷的自我反思,是優秀教師成長的關鍵因素。教師的專業能力包括教學設計、教學實施和教學反思等能力。教學過程必須遵循教育規律和兒童身心發展的規律,還要教師有創造性地解決師生、生生間的認知、情感和價值觀的沖突的能力,形成獨具個人魅力的教學風格,教學是一個富有個性化的創造過程。

⑵ 小學數學基本理論有哪些

1、整個小學學的那些混合運送要熟悉。(加、減、乘、除的運算順序)
2、小數。要熟悉。特別是小數的運算。與整數和分數綜合運算。
3、分數,特別是與小數的轉化。幾個特別的數。如四分之一。
4、解方程,小學學的主要是簡單的方程。要記住那幾個公式。
5、簡單的幾何,三角形,正方形,長方形,還有圓的周長和面積計算公式與方法。
6、解應用題,主要要注意小學里的那幾種形式。
7、基本的概念。如整數,小數,分數的一些概念。還有其他的概念

⑶ 數學分析中基本理論6大定理,老師說6大定理是相互的。只能承認其中一個,才能證明其他的。我現在有個疑問

實數完備性的6個定理(有的也稱7打定理,加上緻密性定理)是相互等價的,沒有任何區別,這些定理僅僅是實數的完備性的不同表現形式而已。
這點等你學了泛函將體會更深

⑷ 數學教育的基本理論(一)

弗賴登塔爾的數學敏模游教育理論

弗賴登塔爾(1905-1990)是世界著名的數學家和數學教育家。曾經是荷蘭皇家科學院的院士和數學教育研究所所長,專長為李群和拓撲學。1960年以後,研究重心轉向數學教育。

最近才知道數學家的生平,對細節更多一分了解,就知道他們走的哪一步是比較關鍵的,向大師的方向靠近的過程,了解數學教育的發展,也為自己的教育生涯多一分指引。

他倡導數學教育研究要像研究數學一樣,以科學論文的心是交流研究心得,即前人做了什麼,我發現了什麼,證據是什麼,並由詳細的文獻支持。

弗賴登塔爾所認識的數學教育有五個主要特徵:

情景問題是教學的平台;

數學化是數學教育的目標;

學生通過自己努力得到的結論和創造是教育內容的一部分;

「互動」是主要的學習形式;

學科交織是數學教育內容的呈現方式。

這些特徵可以用三個詞來加以概括————現實、數學化、在創造。

弗賴登塔爾認為,數學來源於現實,存在於現實,並且應用於現實。而且每個學生都有各自不同的「數學現實」,當然老師也不例外,每天的生活和數學有關的內容的積累,及時給同學們溝通感受,有時候合適的切入點找到,有效利用身邊鮮活的案例和材料,都是吸引學生注意的工具,需要我們老師認真觀察,多和社會建立連接。

數學地組織現實世界的過程就是數學化,學生對數學的「再發現」就是一個數學化的過程。

數學化是一個過程,是從一個問題開始,由實際問題到數學問題,由具體問題到抽象概橋銷念,由解決問題到更進一步應用的教育全過程,而不是方程、函數等具體的數學素材。

照本宣科的內容就容易機械死板,教學過程中通過一個探索的過程去學習數學,讓已經存在於學生頭腦中的那些非正規的數學知識和數學體驗上升發展為科學的理論,從中感受數學發現的樂趣,增進學好數學的信心,(避免刷題中出現多次的挫敗感。)

現實數學教育中的數學化有兩種形式:第一是實際問題轉化為數學問題的數學化,第二是從符號到概念的數學化,即再數學范疇之內對已經符號化了的問題作進一步抽象化處理。

學生「再創造」學習數學的過程實際上就是一個「做數學」的過程,它強調學生學習數學是一個經驗、理解和反思的過程,強調以學生為主體的學習活動對學生理解數學的重要性,強調激發學生主動學習的重要性,並認為「做數學」是學生理解數學的重要條件,弗萊登塔爾所說的「再創造」,其核心是數學過程再現。p46

教師的任務是引導和幫助學生去進行這種再創造的工作。和孔子的「不憤不啟不悱不發」的理念有感,就是學生帶著原本的尚未成熟的理念和固定的碼攜模式來了解。隨著循序漸進的數學化和再創造活動,感受數學的科學和嚴謹。

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