⑴ 數學的重要性及深遠意義
同學們好!今天的講座,我代表高一數學備課組全體老師,和同學們交流、討論高中數學的學習,希望對同學們今後的數學學習有所幫助。
我來講座時,我的愛人告訴我:「要讓學生學好數學,就應當使學生喜歡數學、欣賞數學、親近數學,要讓學生感到數學學習的快樂。」我希望今天的講座能給同學們帶來一點快樂。
一、什麼是數學
1、偉大的革命導師恩格斯說:「數學是研究現實世界數量關系和空間形式的一門科學。」恩格斯是與馬克思齊名的世界人民革命的導師,但數學為恩格斯的偉大增添了無限的光輝。
數學是什麼?這是數學家仍不斷思索的問題,數學家的語言是朴實的,聽一聽數學以外的聲音吧:
音樂家說:「數學是世界上最和諧的音符。」
體育老師說:「數學是鍛煉人的思維的體操。」
植物學家說:「世界上沒有比數學更美的花朵。」
美學家說:「哪裡有數學,哪裡才有真正的美。」
詩人說:「離開了數學的思維,任何一首詩篇都是胡言。」
再聽一聽哲學家的心聲吧:「或許你可以不相信上帝,但是你必需相信數學,世界什麼都在變,唯有數學的理論是永恆的。」
2、世界各民族都有自己的語言,有些語言為多個民族所共用,在地球上,沒有一種語言能統一地球,但是,數學語言已成為世界各民族的共用。
數學語言是一種科學的語言,她使人表達問題時條理清楚、准確、簡潔、結構分明。
3、數學對現代社會產生了最深遠的影響,人們可能會講,計算機的發明才有劃時代的意義,其實,同學們還不知道,計算機的發現者正是數學家馮·諾伊漫。
而計算機更高層次的運用還得靠數學,數學就是這樣,樸素得從不張揚自己,默默為人類奉獻著。
是金子總會發光,現代社會,人們普遍認識到數學是一種文化素養,沒有現代數學就沒有現代化,沒有現代數學的文化是註定要衰落的。
八十年代,美國總統曾簽署一道法令,號召「美國公民全民族提高數學素養。」引起世界的震驚。事情的起因是這樣的,美國國家統計局調查發現,八十年代美國的國家科技發展緩慢,追根求源,在於對數學的重視不夠。
前不久,美國總統奧巴馬在國情咨文中又強調這一法令。
現在,全世界都有了這樣的共識:「國家的富強在教育,教育的根本在科技,科學的根本是數學。」高科技本質上是數學技術。
4、數學成為自然科學的基礎,這是物理學家、化學家、生物學家成功發後自內心的感受。馬克思說:「一門科學只有成功的運用了數學,才能達到完善的地步。」
5、在社會經濟領域,人們統計發現:在諾貝爾經濟學獎的獲獎者中,大部分是數學家,或者有研究數學的經歷,為什麼呢?是數學教會了人們如何思考,是數學教會了人們如何創新,這就是數學,一門改變和推動了世界的學科。
二、為什麼學數學
1、數學是很有趣的,深入到數學的世界就是這樣
(1)鄰居家的兩個小孩爭大小:鄰居家的兩個小孩剛上小學,有一天,我問他們倆誰是老一,誰是老二,他們如實做了回答,我又問他們1和2誰大,他們也都答對了,當我再問他倆誰大時,他們倆爭論起來「我是老一,我大。」「我是老二,二比一大,所以我大。」
爭得不可開交,當我告訴他們學好數學就知道答案了,他們帶著凝惑離開了。
(2)鬼巫人的故事:過去在農村,經常有人講這樣的經歷:「在一個伸手不見五指的夜晚,某人從一個村莊到鄰近的另一個村莊,走了一夜沒有到達,天亮時發現自己在一塊墳地里打轉轉了一夜。」這在農村被叫做鬼巫人,是很恐怖的事,但學習了圓的知識,你就很容易知道真正的答案。
2、數學是很有用的:一些家長告訴孩子,學不好數學上街會受騙,這是生活的基本要求。這個問題的另一個說法是:「學好了數學就不被人騙或去騙人。」
人們完全不用擔心,數學學得好的人,完全進入了一個高層次的境界,擺脫了世俗的觀念,更追求數學的高尚和完美。
前幾年,中國的社會腐敗成為嚴重的社會問題,國家雖然採取了一些措施,總不能徹底得以解決,有人就提出在黨員幹部中普及數學知識,提高幹部的數學素養,這樣可以有效防止腐敗。
其實就是學數學的人,追求高尚和完美,同時通過數學算一算,腐敗的代價是慘重的。
3、青年人都愛打扮自己,你知道怎樣根據自己的身材和性格打扮自己嗎?數學就可以告訴你。
身材細高像豆芽的,要把自己裝扮得強壯些,就應穿橫條的衣服。
身材胖一些的,要把自己裝扮瘦高些,就應穿豎條狀的衣服。
想表現青春活潑的,可以穿斜波紋的衣服,真的給人動感地帶的感覺。
4、放眼世界來看,第一次世界大戰是化學戰,第二次世界大戰是物理戰,而現代戰爭則是數學戰。
5、華羅庚說:「宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁等,無處不有數學的重要貢獻,甚至有些問題數學方法是唯一的出路。」
三、怎樣學好高中數學
1、從初中到高中的變化
進入高中後,同學們的成績會發生很大的變化,每一屆學生都是這樣,對此,我們學校領導非常重視,在同學軍訓期間進行了一次摸底考試,還沒上高中課,結果與中考成績就形成很大的反差,有前100名成績的學生退到800名以外,也有1000名以外的學生進入了年級前100名。
學校在積極探索這種原因,一是同學經過緊張的中考,考取了理想的一中,有些同學產生了鬆口氣的想法,對初中的知識不復習鞏固,產生了遺忘;
二是中考的試卷是水平考試,分數不能完全代表智力水平,尤其是中考數學試卷,非常容易,中等生也有考滿分的。
高一上了一段時間後,成績的分化就突出出來,有一部分學生中考成績優秀,成績下降嚴重,甚至學生和家長產生這樣的困惑:「在初中怎樣的好,現在怎麼了?」
這種現象不僅我們學校有,全國的中學,包括國家級重點中學都是普遍存在的。
究其根源是初中、高中的反差較大,下面我們做一個初中、高中的對比:
(1)知識的差異:
初中:內容少、淺、面窄,常量、題型少、簡單,可反復磨煉,甚至死記硬背就可以考出高分。
高中:知識多、深、面寬;變數、題多,沒有時間反復。
(2)教學方法差異:
初中:課堂容量小,講速慢,例型少,反復,模仿。
高中:課堂容量大,知識復雜,速度快,題型多,很少反復。
(3)學法差異:
初中:自學能力差,講授,被動學,反復練。
高中:自主探索,主動學習,獲得知識的渠道寬。
2、高中數學學習的技術和方法
當前階段,同學們要解決的是高中數學學習的技術和方法,以下是同學們值得重視的:
(1)從被動接受知識,轉化為主動探索,積極適應高中數學老師的教學方法。有人說得好,當你不能改變環境時,就積極主動改變自己。
(2)從死記便背、模仿,轉化為對概念、理論的深刻理解。
(3)從單純做題,轉移到歸納、提練數學思想、方法,舉一反三。高中數學中含有豐富的數學思想和方法,是我們數學學習的指南。什麼是思想,思想就是想,什麼是方法,方法就是落實想的做法。比如一個人想過河,思想就是想過河,方法就是怎樣過河……
(4)課前預習,記下不懂的問題,對記下的問題可研究、討論,聽課解決,帶著問題聽課,目的明確,增加註意力,提高聽課的效果。
(5)做好數學筆記,記下課本上沒有的,老師對概念更深刻的理解,和為高考而增加和深化的課外知識以及一些重要結論。
(6)多做數學,學好數學的有效途徑就是「做數學」。
在比較初級的階段,就是在理解數學基本內容的基礎上多做習題(這是必要的),包括獨立地做一些較難而有啟發性的題目。
因為我們知道,習題只給了條件和結論,甚至只給了條件和問題,那麼解決問題的過程實際就是一個再創造的過程,而較難的習題常要經過一段時間的反復思考,這種再創造過程自然可以培養創新能力,而一段時間的反復思考,則可以鍛煉學生的堅持性,培養你們堅忍不拔,百折不撓的精神。
我國軍事家、思想家葉劍英給學生寫過一首詩:「攻城不怕堅,攻書莫畏難,科學有險阻,苦戰能過關。」
但也要注意,問題應是「好」的問題,是對課程內容及思想方法的深入理解和掌握有幫助的問題,是學習中自然產生的基本題。問題應當有思考性,還可以有適當的開放性,而不是那種造作的偏、怪題。
現在的資料,多為經濟利益作想,不考慮循序漸近,難、偏、怪很多,這主要迎合部分學生追求偏難的想法,對概念的深刻理解不利。
數學的學習,應當在掌握基礎知識、基本技能的基礎上體會數學的基本思想,而掌握了數學思想方法和精神實質,就可以由不多的幾個公式、理論,演繹出千變萬化的生動結論,顯示出無窮無盡的威力,這正是數學中的以不變應萬變。
3、打開解決問題的通道
我國數學家華羅庚說得好「問題是數學的心臟。」心臟不停,才有美麗的生命,解決問題就成了學好數學的根本,這也是同學們最關心的,有了問題怎樣辦,解決問題的途徑有哪些(怎樣讓解決問題的渠道暢通)。
對數學學習中的問題,我們可以為問題建立一個糾錯檔案,這對每一位同學來說,都是你學數學最寶貴的東西,值得珍藏。
怎樣記錄呢?一是把錯題或問題分章別類記下來;二是記下錯誤的過程;三是對錯誤的根源進行尋找分析;四是給出正確的答案。建立起來以後,可以常回家看看,要不怕麻煩,堅持下來就是勝利。
有的同學,解決問題的路徑很單一,造成大量的問題積壓,最後就形成了頑症,就難解決了。
解決問題,要打開多條道路,使得解決問題的路暢通無阻。有個葯品廣告說得好:「通則不痛,痛則不通。」
當前,我們有哪些解決問題的道路呢?
(1)自己獨立鑽研或查找資料,這樣解決問題深刻,同時也培養鍛煉了學數學的能力。
(2)請教老師,由於課間時間短,老師解答問題的時間有限,但是老師會通過幾個同學提問,把共性的東西歸納出來講解,這可能也有你的問題,要不恥下問(事例)。
為了便於同學提問,我現在設計有「學生數學問答紙」,同學們可以自由使用,這樣解決問題的容量就大大增加了。
(3)同學之間相互協助,這是一條比較寬廣的大道。同學們在一起的時間長,思維水平接近,易於溝通。要積極利用好這一渠道,就要建立良好的同學關系,互相協助。
(4)積極開辟解決問題的新途徑,只有想不到,沒有辦不到。渠道通了,問題解決了,哪有不進步的道理呢?成績只有屬於你,勝利只有屬於你。
人造就了數學,數學也必將造就一個新的你
馬克思說:「一門科學只有當它達到了能夠成功地運用數學時,才算真正發展了。」在前幾次科技革命中,數學大都起到先導和支柱作用。
我們不能要求決策者本人一定要懂得很多數學,但至少要經常想想工作中有沒有數學問題需要請數學家來咨詢。
因為數學是科技創新的一種資源,是一種普遍適用的並賦予人以能力的技術。
一、世界強國與數學強國
數學實力往往影響著國家實力,世界強國必然是數學強國。數學對於一個國家的發展至關重要,發達國家常常把保持數學領先地位作為他們的戰略需求。17-19世紀英國、法國,後來德國,都是歐洲大國,也是數學強國。17世紀英國牛頓發明了微積分,用微積分研究了許多力學、天體運動的問題,在數學上這是一場革命,由此英國曾在數學上引領了潮流。
法國本來就有良好的數學文化傳統,一直保持數學強國的地位。19世紀德、法爭雄,在數學上的競爭也非常激烈,到了20世紀初德國哥廷根成為世界數學的中心。
俄羅斯數學從19世紀開始崛起,到了20世紀前蘇聯時期成為世界數學強國之一。特別是蘇聯於1958年成功發射了第一顆人造地球衛星,震撼了全世界。當時美國總統約翰?肯尼迪決心要在空間技術上趕超蘇聯。他了解到:蘇聯成功發射衛星的原因之一,是蘇聯在與此相關的數學領域處於世界的領先地位。此外,蘇聯重視基礎科學教育(包含數學教育)也是它在基礎科學研究中具有雄厚實力的一個重要原因,於是下令大力發展數學。
第二次世界大戰前美國只是一個新興國家,在數學上還落後於歐洲,但是今天他已經成為唯一的數學超級大國。戰前德國納粹排猶,大批歐洲的猶太裔數學家被迫移居美國,大大增強了美國的數學實力,為美國打勝二戰、提升戰後的經濟實力做出了巨大貢獻。蘇聯發射第一顆人造地球衛星後,美國加強了對數學研究和數學教育的投入,使得本來在科技界、工商界、軍事部門等方面就有良好應用數學基礎的美國,迅速成為一個數學強國。蘇聯、東歐解體後,美國又吸納了其中大批的優秀數學家。
二、數學及其基本特徵
數學是一門「研究數量關系與空間形式」(即「數」與「形」)的學科。 一般地說,根據問題的來源把數學分為純粹數學與應用數學。研究其自身提出的問題的(如哥德巴赫猜想等)是純粹數學(又稱基礎數學);研究來自現實世界中的數學問題的是應用數學。利用建立數學「模型」,使得數學研究的對象在「數」與「形」的基礎之上又有擴充。各種「關系」,如「語言」 「程序」 「DNA排序」 「選舉」、「動物行為」 等都能作為數學研究的對象。數學成為一門形式科學。
純粹數學與應用數學的界限有時也並不那麼明顯。一方面由於純粹數學中的許多對象,追根溯源是來自解決外部問題(如天文學、力學、物理學等)時提出來的;另一方面,為了要研究從外部世界提出的數學問題(如分子運動、網路、動力系統、信息傳輸等)有時需要從更抽象、更純粹的角度來考察才有可能解決。
數學的基本特徵是:
一是高度的抽象性和嚴密的邏輯性。
二是應用的廣泛性與描述的精確性。
它是各門科學和技術的語言和工具,數學的概念、公式和理論都已滲透在其他學科的教科書和研究文獻中;許許多多數學方法都已被寫成軟體,有的數學軟體作為商品在出售,有的則被製成晶元裝置在幾億台電腦以及各種先進設備之中,成為產品高科技含量的核心。
三是研究對象的多樣性與內部的統一性。
⑵ 學好數學的重要性
初中數學寶典,你知道學習數學最重要的是什麼嗎?
在初中學習數學這們課程的時候很多的學生都是比較煩惱的,因為這們課程是非常難的,並且難點非常多,很多的學生在剛開始學習的時候還可以更得上,但是過一段時間之後就會變得非常的吃力,那麼你知道初中數學寶典是什麼嗎?我們來了解一下吧!
復習知識點
以上就是初中數學寶典的內容,當學習吃力的時候可以先復習一下之前的內容,當然這個時候之前記得筆記就可以用來復習了,這樣可以更好的幫助我們學習後期的內容,並且可以改善學習吃力的問題.
⑶ 如何提高小學數學的價值和意義
一、激活生活經驗,感受數學應用價值
我做為一名新教師我更能體會這一點,有的時候我在教學中,很少去講講解知識的來源和實際應用.因此,教師在教學中要讓學生真正全面地體會到數學知識的價值,這對提高學生的數學應用意識是非常有幫助的.教師在教學過程(本文來自優秀教育資源網斐.斐.課.件.園)中,應該如何讓學生來真正感受數學的應用價值呢?
1、利用生活素材進行教學,使學生認清數學知識的實用性
在內容的學習時,我覺得劉霞老師的案例一:《小數的意義》的例子教師創設了一個簡單的情境:呈現劉翔在雅典奧運會男子 110 米 欄決賽中的圖片.這個情境學生熟悉,但劉翔的具體成績學生並不關注,老師把這段教學的重點放在了讓學生以直觀的方式體驗小數的大小.劉翔在雅典奧運會決賽中的奪冠成績是 12.91 秒,在洛桑田徑大獎賽上創造的最好成績是 12.88 秒,把成績提高了 0.03 秒,擊掌體會 0.03 秒這一時間的長短.緊接著讓學生舉例,說明小數在生活中的應用:視力 5.2 ,體重 35.6 千克 ,一包奶 1.40 元.雖然學生對這些小數並不一定理解,但這樣的引入設計能讓學生體會到:新的數學知識並不生疏,在生活中經常能夠見到.能激發起他們學習新知識的興趣.
心理學研究表明:當學習內容和學生熟悉的生活背景越貼近,學生自覺接納知識的程度就越高.因此,教學中從學生熟悉的生活背景導入,讓學生感受到數學無處不在,是培養數學應用意識的條件之一.
2、收集應用事例,加深學生對數學應用的理解與體會
隨著科學技術的飛速發展,數學的發展涉及的領域越來越廣泛.數字化的家電系列,宇航工程,臨床醫學,市場的調查與預測,氣象學……無處不體現數學的廣泛應用.但是,小學生們並非能很好的理解這些知識的應用.因此,教師在課堂教學中應該對數學知識在各方面的應用加以列舉,讓學生大開眼界.另外,教師也可讓學生去搜集這些信息,這樣既可以幫助學生了解數學的發展,體會數學的價值,激發學生學好數學的勇氣與信心,更可以幫助學生領悟數學知識的應用過程.例如:在認識正方體,長方體時,可以讓大家在家裡去收集一些這樣的形狀的物體,在收集的過程中體會它們的特點
二、聯系生活實際,滲透數學應用意識,體驗應用的價值
《數學課程標准》指出:「數學教學應遵循學生學習數學的心理規律,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,並進行解釋與應用的過程」.在數學教學中,就需要教師盡量從學生已有的生活經驗出發,讓學生經歷實際問題抽象成數學模型這一過程以及應用.
例如:在教《時、分的認識》時,教師為了讓學生感受到1分鍾時間的長短,可讓學生欣賞一段一分鍾的音樂,數一分鍾拍幾下皮球,一分鍾做幾道口算,數一分鍾自己的脈搏跳動幾下.
三、引導學生從日常生活中發現數學問題,強化應用的意識
學生對數學知識應用范圍的狹窄與廣闊,很大程度上取決與學生能不能很好的發現數學問題.如果學生不會發現數學問題,就不可能做到很好地應用所學的知識解決問題,這樣,學生數學應用意識的培養就可能成為一句空話.日常生活中有大量的數學問題,結合數學內容選擇一些簡單的問題加以分析,解決,這對從小培養學生[此文轉於斐斐課件園 FFKJ.Net]的數學應用意識和數學觀念尤為重要,同時也促進學生進一步理解所學的內容.
例如,在學生學習了面積之後,有相當一部分的學生對面積的認識只停留在教師所教的范圍內,離開這個范圍就一問三不知.如他們知道家庭居住的面積是若干平方米(這是從家長那裡知道的),但問他們這一數據是根據什麼得出的,他們都搖頭說不知道,這就需要教師的引導.在學生認識面積後,組織學生先討論這樣一個問題:「居住面積的大小是根據什麼條件確定的」,接著布置一道作業題,讓學生回家動手測量自己居室的面積.這時學生就要考慮房間的形狀,要求出面積就必須測量哪幾條邊,怎樣測量,用什麼單位,怎樣計算,是否取近似值等等.更為重要的是通過這些活動,讓學生有解決數學問題的意識,並能解決一些簡單問題.另外,教師在教學過程(本文來自優秀教育資源網斐.斐.課.件.園)中,也要注意讓學生主動地提出與生活有關的數學問題,並對學生加以表揚,鼓勵學生去做生活中的「有心人」,從生活中自主的發現問題解決問題.
⑷ 數學學科的重要性表現在哪些方面
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。計算機技術在高新技術中佔了很大比重,而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。
⑸ 數學對小學生的重要性
小學是一個微妙的影響人們他們學會了什麼,對未來研究幾乎很少影響,但不可以不學習,只關注不同,基礎研究的文本是關於人的感情,就像那些抽象的內容較少,因此,教材的含義是,我們是如何表現。
如果一個孩子的學習成績不好,那隻是缺少正確的學習方法,而正確的學習方法對每個人來說都是不一樣的,沒有人可以幫助他,只需要他個人的努力和時間。
你不需要強迫他,只要給他幸福,你可以問他對他的成績是否滿意?如果他主動提出,你可以幫他報名補習班,他沒有,讓自然順其自然,到初中在抓學習,不遲到。
如何學好數學,打下良好的基礎:
首先,我們要學會聽課,積極鍛煉計算能力。
學生應該學會聽課,學會做筆記,自己區分知識點。初中的數學學習量遠遠大於小學,要求學生通過口算或心算快速准確地完成數學學習。
其次,要培養空間想像力,數學基礎知識主要包括計算、空間想像、定量關系和應用公式。小學生的抽象思維能力較弱,對符號、數字、圖像不夠敏感,而這些正是初中生學習數學所需要的。
此外,我們應該把「數字」變成「公式」小學一年級的數學涉及到方程,而小學一年級的數學主要是算術,這一時期面臨著問題。學生可以在暑假進行預習,鞏固和適應公式學習。
較後,強化「0」知識「0」是一個很明顯的切點,小學生接觸的是正數,而初中開始接觸負數,一些學生經常忽略「0」。