❶ 数学的研究对象和要解决的问题是什么有哪些主要特点
数学研究的对象是数量、结构、变化、空间以及信息等概念,解决的是现实世界的任何问题。数学的主要特点是严谨性。
所有的数学对象本质上都是人为定义的,它们并不存在于自然界,而只存在于人类的思维与概念之中。因而,数学命题的正确性,无法像物理、化学等以研究自然现象为目标的自然科学那样,能够借助于可以重复的实验、观察或测量来检验,而是直接利用严谨的逻辑推理加以证明。一旦通过逻辑推理证明了结论,那么这个结论也就是正确的。
(1)解决什么数学问题有哪些问题扩展阅读:
数学的公理化方法实质上就是逻辑学方法在数学中的直接应用。在公理系统中,所有命题与命题之间都是由严谨的逻辑性联系起来的。从不加定义而直接采用的原始概念出发,通过逻辑定义的手段逐步地建立起其它的派生概念;由不加证明而直接采用作为前提的公理出发,借助于逻辑演绎手段而逐步得出进一步的结论,即定理;然后再将所有概念和定理组成一个具有内在逻辑联系的整体,即构成了公理系统。
严谨是数学证明中很重要且基本的一部分。数学家希望他们的定理以系统化的推理依着公理被推论下去。这是为了避免依着不可靠的直观,从而得出错误的“定理”或“证明”,而这情形在历史上曾出现过许多的例子。在数学中被期许的严谨程度因着时间而不同:希腊人期许着仔细的论点,但在牛顿的时代,所使用的方法则较不严谨。牛顿为了解决问题所作的定义,到了19世纪才让数学家用严谨的分析及正式的证明妥善处理。数学家们则持续地在争论电脑辅助证明的严谨度。当大量的计算难以被验证时,其证明亦很难说是有效地严谨。
❷ 小学数学解决问题除了归一问题还有什么问题
还有植树问题、差倍问题、相遇问题、追及问题、时钟问题等
❸ 利用数学归纳法可以解决哪几类数学问题
用数学归纳法有个前提,先猜想出关系,然后才证明。
最简单和常见的数学归纳法证明方法是证明当n属于所有自然数时一个表达式成,这种方法是由下面两步组成:
递推的基础: 证明当n = 1时表达式成立。
递推的依据: 证明如果当n = m时成立,那么当n = m + 1时同样成立。(递推的依据中的“如果”被定义为归纳假设。 不要把整个第二步称为归纳假设。)
这个方法的原理在于第一步证明起始值在表达式中是成立的,然后证明一个值到下一个值的证明过程是有效的。如果这两步都被证明了,那么任何一个值的证明都可以被包含在重复不断进行的过程中。或许想成多米诺效应更容易理解一些;如果你有一排很长的直立着的多米诺骨牌那么如果你可以确定:
第一张骨牌将要倒下。
只要某一个骨牌倒了,与他相临的下一个骨牌也要倒。
那么你就可以推断所有的的骨牌都将要倒。
数学归纳法的原理作为自然数公理,通常是被规定了的(参见皮亚诺公理第五条)。但是它可以用一些逻辑方法证明;比如,如果下面的公理:
自然数集是有序的
被使用。
注意到有些其他的公理确实的是数学归纳法原理中的二者择一的公式化。更确切地说,两个都是等价的。
❹ 小学数学解决问题有哪些
手脑并用是提高创新意识的有效方法。学生的实际动手能力是衡量人才的重要重要指标,是从小学会学习、学会生活的重要内容。在教学中,可以引导学生利用实际操作这项活动来帮助学生掌握知识,具有创造性、开拓性。符合国家关于活动课开设的目的和意义。有利于数学教学的辅助过程,有利于创新能力的培养。在教学活动中,教师要注重提供各种机会让学生参与活动,使学生在参与过程中掌握方法,促进思维的发展。教学中,经常设置一些悬念性的问题,鼓励学生探索,唤起学生创新意识,改变教师的主体。学生的创新潜能得到挖掘,逐步形成创新能力。
优化教学模式,深化创新意识培养:传统意义上教学的几个重要的环节一般是:导入新课—新授—巩固练习—布置作业。经过多年的改进,形式虽然有变化,但实质却没有什么改动。其实,课堂不必套用这个模式,对小学来说,一本正经的像对成人那样传授知识,未免太呆板了些。活动教学、游戏教学、发现教学、探究教学、数学建模教学、竞赛教学,根据不同的教学内容,都是可以采取的。比如:导入这一环节,完全可以用昀新的教学词汇—创设情境来表示和演绎,情境是教师和学生共同面对的,它必然会起到导入的作用,但更重要的是面对着一个问题,借以引起学生的兴趣,激发学生的求知欲望,培养寻求解决问题的不同方法的意识。再比如:新授这一环节,完全可以改成探索与讨论,而巩固环节可以换成实践与反思等等,这些改变并不是换换词语那样简单,更重要的是教学观念的改变与教学方式的更新,通过这些改变增强学生的主动性,从而更好的提高学生创新意识。
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小学数学方法二
动手操作的策略:例如:教学四年级下册第五单元《三角形》中《三角形边的关系》时,我让学生自己探索任意三根小棒能否围成三角形,先猜想,再让学生动手操作试围,验证自己的猜想。实验结果有所不同,这样使学生在具体的操作过程中产生思维冲突,从而提出数学问题“为什么有的能围成,有的围不成呢?”,有效地激发了学生进一步探究的欲望,在进一步的探索交流中得出结论,即较短两条边的和等于或小于第三边时不能围成三角形,只有较短两边的和大于第三边时才能围成三角形。
再如:教学《三角形的内角和》一课时,根据学生已有的知识经验和生活经验,课前有一部分学生就能说出三角形内角和是180°这一知识点。但是如何让学生明白为什么三角形的内角和是180°,而不是仅仅知道这个结论而已。教学中我引导学生通过量一量、算一算、剪一剪、拼一拼、折一折等一系列操作活动,找到了几种验证三角形内角和是180°的方法,学生通过动手操作,自主探究得出结论后,体验到了成功的喜悦。还有我在教《梯形的面积》时,引导学生探究“怎样计算梯形的面积?”这一问题时,我给学生提供了硬纸片的梯形学具,把实际操作策略的选择权留给学生,学生将这个问题转化为一个已知的问题进行推导研究。学生在自主探索实现操作策略的多样化:有的学生将它剪为两个三角形;有的通过割、补将它转化为长方形;或者把两个完全一样的梯形拼成一个平行四边形。这种开放性的操作策略,不仅有可能获得问题解决,而且还能培养学生的创造性思维。
❺ 小学数学问题解决策略有几种
小学生数学问题解决策略有:作图解决问题的策略、列举信息的策略、动手做的策略、尝试的策略等。教师应该充分利用学生已有的生活经验,随时引导学生把所学的数学知识应用到生活中去。
1、作图解决问题的策略
线段图在解答分数问题时的作用是显而易见,教过小学高年级数学的教师都会对运用线段图来解答分数问题情有独钟,但线段图在解决其他类型的问题同样也会发挥其直观、形象作用。
2、列举信息的策略
枚举筛选法是指解某些数学题时,有时要根据题目的一部分条件,先把可能的答案一一列举出来,然后再根据另一部分条件检验,筛选出题目的答案。数学问题的解决过程既是一种不断地变更问题的过程,也是一种不断试错与筛选的过程。
3、动手做的策略
这是一种通过探索性动手操作而获得问题解决的策略。在学习空间与图形这一块内容时,动手做的策略就会显得很有效。如在讲授认识平行四边形这一新课时,教学目标就是要让学生能够自己动手操作探索出平行四边形的基本特征两条对边互相平行且相等。需要注意的是,在学生动手之前,教师不要给太多的暗示,要把实际操作策略的选择权留给学生,让学生在自主探索中实现操作策略的多样化。
4、尝试的策略
美国着名心理学家桑代克曾把人和动物的学习定义为刺激与反应之间的联结,联结是通过盲目尝试、逐步减少错误而形成的,即通过试误形成的。桑代克的尝试--错误说早在一百年前就提出来了,也被大多数人所认同。这里的尝试策略也就是多种方法的“试误”过程。不同的学生有着不同的数学水平,因此,要允许学生以不同的方式去学习数学。教师所要做的,就是要充分尊重每一个学生的个体差异,让学生采用尝试的策略去解决问题。
❻ 小学数学解决问题方法大全
小学数学解决问题的 方法 有哪些?解决问题需要注意什么问题?要抓住什么要点?下面是我为大家整理的关于小学数学解决问题 方法大全 ,希望对您有所帮助。欢迎大家阅读参考学习!
1小学数学解决问题方法大全
(1)多读题,缓慢读题,读得顺畅、连贯,划出问题,圈出关键词句。
读题有利于学生对问题的理解,有助于通过语言描述看到问题解决的契机。对于问题意义表征受阻的学困生,有必要指导他们从“指读”(用笔尖指着题目,眼睛看着所指的文字读)开始,逐步养成边读边思考,反复读几遍,直至读懂的习惯。进一步,还可以指导他们划出题中已知的数学信息和所求问题,并在句中圈出关键词。
(2)把“大数”化“小”。
例如,一本书共369页,平均每天看41页,多少天看完?对有困难的学生,只要将原题改为:一本书24 页,平均每天看8 页,多少天看完?他们往往能脱口而出“3天”。再用“小步子”进行追问:用什么方法算?怎样列式?为什么这样列式?这两题有什么相同和不同?从而使学生领悟到,两题都是求一个数里面有几个几。
(3)联系生活,想象情境。
让学生想象自己是问题中的“小明”,进入情境,想象自己拿着20元钱去买票。从而增强学生身临其境的感受,有助于解决问题。以上三条策略,其实就是过去的读题、审题策略,现在依然非常实用。
(4)列表、画图。
表、图具有直观形象的特点,可以帮助学生简洁、明了、正确地表征问题,提高解决问题的能力。在用比例知识解决正反比例的问题时,学困生往往不清楚量与量之间的对应关系。可以引导学生列表来帮助理解。
2解决问题方法
(1)培养良好的审题习惯。一要审数和符号,二要审运算顺序,明确先算什么,后算什么。三要审计算方法的合理、简便,看能否简算,然后再动手解题。
(2)养成仔细计算、规范书写的习惯。按格式书写,数位对齐,字迹工整、不潦草,保持作业的整齐美观。
(3)养成估算和验算的习惯。这是计算正确的保证。验算是一种能力,也是一种习惯。
(4)强调检查。计算都要抄题,要求学生凡是抄下来的都校对,做到不错不漏。
(5)合理使用草稿纸。在打草稿的时候,要从左往右,从上到下,有序的打下去。一张写完,再翻一张,估计位置不够不要随意下笔换一个空间大的地方打草稿。检查时,也可从草稿入手。
3解决问题方法
1、仔细观察的习惯。通过课堂上仔细观察情境图、操作的过程,发展到留心观察周围事物的习惯。
2、敢于提问的习惯。教师要引导学生不耻下问,随时表扬那些敢于、善于提问题的同学。对于学生的问题,教师要耐心解答。课堂上把提问的权利还给学生。
3、多角度思考的习惯。遇到问题不要局限或拘泥于一个角度思考问题,而是从多个角度去探讨问题的答案,鼓励学生的 创新思维 、求异思维。
4、善于联想、猜想和假设的习惯。遇到问题,无从下手时,可以大胆去猜想、假设答案,然后再往前推理。尤其是在做那些难度较大的思考题时,可用这种方法。
如果学生养成了这几种好的习惯,学生的思维灵活度便会大大提高,理解能力也会跟着上升。
4解决问题方法
(1)合理强化。
在学困生不合理的知识结构问题解决之后,应进行相应的练习。实施练习的首要原则是增强针对性,做到缺什么补什么,什么弱强化什么;同时,注意及时强化与把握好强化的频率。
及时强化是根据遗忘曲线先快后慢的规律,使学生新获得的知识点和知识结构当堂巩固;强化的频率是指根据掌握、回生的实际情况,缩短或延长强化的周期,以促进问题解决方法的内化。
(2)分解强化。
为了让学困生形成比较稳定、清晰的思路,我们通常采用“分解强化”策略实施训练,即将问题分解为若干个“小步子”,为思维的清晰化提供一个支架,再逐渐将支架拆除。
(3)顺向加工策略。
顺向加工策略,是指不考虑一道题的特殊问题,而是整体考虑该类问题所含变量能组成多少种问题情境,予以全面呈现,一一练习,以此帮助学生有效地形成解决该类型问题的知识系统。
(4)在辅导学困生时,要注意强调第四个步骤。例如,一个圆锥形的模具,底面半径是75px,高是100px。它的体积是多少?学困生往往能选择公式V = 13Sh ,但是算式却列成1/3×3×4。原来,他们直觉地认为是三个数相乘,却忽略了公式的实际意义。因此,强调所需条件,提醒关注已知数据常常是必要的。
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❼ 数学解决问题的方法有哪些
1、数形结合法,将问题转化成图形进行解决,常用在代数中的应用题中。
2、公式法,将公式直接运用到问题中,常用在代数问题中,解决该类问题必须记好数学公式。
3、逆推倒想法,由问题的结论推理到问题中的条件,常用在几何问题中。解决该类问题必须掌握好几何中的定义、公理、定理和推论等。
❽ 解决数学问题的常见思路方法有哪些
1、公式法:将公式直接运用到问题中,常用在代数问题中.解决该类问题必须记好数学公式.
2、逆推倒想法:由问题的结论推理到问题中的条件,常用在几何问题中.解决该类问题必须掌握好几何中的定义、公理、定理和推论等.
3、数形结合法:将问题转化成图形进行解决,常用在代数中的应用题中.
❾ 世界十大数学难题已经解决了哪些
“千僖难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题 在一个周六的晚上,你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安,你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。你的主人向你提议说,你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。不费一秒钟,你就能向那里扫视,并且发现你的主人是正确的。然而,如果没有这样的暗示,你就必须环顾整个大厅,一个个地审视每一个人,看是否有你认识的人。生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是,如果某人告诉你,数13,717,421可以写成两个较小的数的乘积,你可能不知道是否应该相信他,但是如果他告诉你它可以因子分解为3607乘上3803,那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。不管我们编写程序是否灵巧,判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证,还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解,被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克(StephenCook)于1971年陈述的。
“千僖难题”之二: 霍奇(Hodge)猜想 二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。这种技巧是变得如此有用,使得它可以用许多不同的方式来推广;最终导至一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。不幸的是,在这一推广中,程序的几何出发点变得模糊起来。在某种意义下,必须加上某些没有任何几何解释的部件。霍奇猜想断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。
“千僖难题”之三: 庞加莱(Poincare)猜想 如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。大约在一百年以前,庞加莱已经知道,二维球面本质上可由单连通性来刻画,他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。
“千僖难题”之四: 黎曼(Riemann)假设 有些数具有不能表示为两个更小的数的乘积的特殊性质,例如,2,3,5,7,等等。这样的数称为素数;它们在纯数学及其应用中都起着重要作用。在所有自然数中,这种素数的分布并不遵循任何有规则的模式;然而,德国数学家黎曼(1826~1866)观察到,素数的频率紧密相关于一个精心构造的所谓黎曼蔡塔函数z(s$的性态。着名的黎曼假设断言,方程z(s)=0的所有有意义的解都在一条直线上。这点已经对于开始的1,500,000,000个解验证过。证明它对于每一个有意义的解都成立将为围绕素数分布的许多奥秘带来光明。
“千僖难题”之五: 杨-米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口 量子物理的定律是以经典力学的牛顿定律对宏观世界的方式对基本粒子世界成立的。大约半个世纪以前,杨振宁和米尔斯发现,量子物理揭示了在基本粒子物理与几何对象的数学之间的令人注目的关系。基于杨-米尔斯方程的预言已经在如下的全世界范围内的实验室中所履行的高能实验中得到证实:布罗克哈文、斯坦福、欧洲粒子物理研究所和筑波。尽管如此,他们的既描述重粒子、又在数学上严格的方程没有已知的解。特别是,被大多数物理学家所确认、并且在他们的对于 “夸克”的不可见性的解释中应用的“质量缺口”假设,从来没有得到一个数学上令人满意的证实。在这一问题上的进展需要在物理上和数学上两方面引进根本上的新观念。
“千僖难题”之六: 纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性 起伏的波浪跟随着我们的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的气流跟随着我们的现代喷气式飞机的飞行。数学家和物理学家深信,无论是微风还是湍流,都可以通过理解纳维叶-斯托克斯方程的解,来对它们进行解释和预言。虽然这些方程是19世纪写下的,我们对它们的理解仍然极少。挑战在于对数学理论作出实质性的进展,使我们能解开隐藏在纳维叶-斯托克斯方程中的奥秘。
“千僖难题”之七: 贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想 数学家总是被诸如x^2+y^2=z^2那样的代数方程的所有整数解的刻画问题着迷。欧几里德曾经对这一方程给出完全的解答,但是对于更为复杂的方程,这就变得极为困难。事实上,正如马蒂雅谢维奇(Yu.V.Matiyasevich)指出,希尔伯特第十问题是不可解的,即,不存在一般的方法来确定这样的方法是否有一个整数解。当解是一个阿贝尔簇的点时,贝赫和斯维讷通-戴尔猜想认为,有理点的群的大小与一个有关的蔡塔函数z(s)在点s=1附近的性态。特别是,这个有趣的猜想认为,如果z(1)等于0,那么存在无限多个有理点(解),相反,如果z(1)不等于0,那么只存在有限多个这样的点。
八:几何尺规作图问题 这里所说的“几何尺规作图问题”是指做图限制只能用直尺、圆规,而这里的直尺是指没有刻度只能画直线的尺。“几何尺规作图问题”包括以下四个问题 1.化圆为方-求作一正方形使其面积等于一已知圆; 2.三等分任意角; 3.倍立方-求作一立方体使其体积是一已知立方体的二倍。 4.做正十七边形。 以上四个问题一直困扰数学家二千多年都不得其解,而实际上这前三大问题都已证明不可能用直尺圆规经有限步骤可解决的。第四个问题是高斯用代数的方法解决的,他也视此为生平得意之作,还交待要把正十七边形刻在他的墓碑上,但后来他的墓碑上并没有刻上十七边形,而是十七角星,因为负责刻碑的雕刻家认为,正十七边形和圆太像了,大家一定分辨不出来。
九:哥德巴赫猜想 公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)写信给当时的大数学家欧拉(Euler),提出了以下的猜想: (a) 任何一个>=6之偶数,都可以表示成两个奇质数之和。 (b) 任何一个>=9之奇数,都可以表示成三个奇质数之和。 从此,这道着名的数学难题引起了世界上成千上万数学家的注意。200年过去了,没有人证明它。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。
十:四色猜想 1852年,毕业于伦敦大学的弗南西斯.格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“看来,每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家着上不同的颜色。” 1872年,英国当时最着名的数学家凯利正式向伦敦数学学会提出了这个问题,于是四色猜想成了世界数学界关注的问题。世界上许多一流的数学家都纷纷参加了四色猜想的大会战。 1976年,美国数学家阿佩尔与哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电子计算机上,用了1200个小时,作了100亿判断,终于完成了四色定理的证明。四色猜想的计算机证明,轰动了世界。