‘壹’ 现代小学数学教学方法的发展呈现有哪些新的特点
进入20世纪80年代以来,伴随着整个教学领域的深入改革,小学数学教学方法也呈现出蓬勃发展的势头。广大的小学数学教师和教学研究人员,一方面对我国传统的小学数学教学方法进行大胆的完善与改造,一方面积极地引进国外先进的教学方法,使我国新的教学方法,如雨后春笋,竞相涌现。
一、小学数学新教学方法介绍
(一)发现法
发现法是由美国当代着名教育家、认知心理学家布鲁纳50年代至60年代初所倡导的一种教学方法。
1、发现法的基本含义及特点
发现法是指教师不直接把现成的知识传授给学生,而是引导学生根据教师和教科书提供的课题与材料,积极主动地思考,独立地发现相应的问题和法则的一种教学方法。
发现法与其他教学方法相比较,有以下几个特点:
(1)发现法强调学生是发现者,让学生自己去独立发现、去认识,自己求出问题的答案,而不是教师把现成的结论提供给学生,使学生成为被动的吸收者。
(2)发现法强调学生内在学习动机的作用。学生最好的学习动机莫过于他们对所学课程具有内在的兴趣。发现法符合儿童好玩、好动、好问和喜欢追根求源的心理特点,遇到新奇、复杂的问题,他们就会积极地去探索。教师在教学中充分利用这一特点,利用新奇、疑难和矛盾等引发学生的思维冲突,促使他们产生强烈的求知欲望,主动地去探究和解决问题,改变了以往传统教学法仅利用外来刺激促发学生学习的做法。
(3)发现法使教师的主导作用表现为潜在的、间接的。由于该法是让学生运用已有的知识和教师提供的各种学习材料、直观教具等,自己去观察,用头脑去分析、综合、判断、推理,亲自去发现事物的本质规律,所以在这个过程中教师的主导作用是潜在的、间接的。
2、发现法的主要优点及其局限性
发现法有如下几个主要优点。
(1)可以使学生学习的外部动机转化为内部动机,增强学习的信心。
(2)有助于培养学生解决问题的能力。由于发现法经常练习怎样解决问题,所以能使学生学会探究的方法,培养学生提出问题和解决问题的能力,以及乐于创造发明的态度。
(3)运用发现法,有助于提高学生的智慧,发挥学生的潜力,培养学生优良的思维品质。
(4)有利于学生对知识的记忆和巩固。在发现学习的过程中,学生可就已有的知识结构进行内部改组,这种改组,可以使已有的知识结构与要学习的新知识更好的联系起来,这种系统化和结构化的知识,就更加有助于学生的理解、巩固和应用。
发现法也有一定的局限性。
(1)就教学效率而言,使用发现法需要花费的时间比较多。因为学生获得知识的过程是再发现的过程,一切真理都要学生自己去获得,或者重新发现,而不是由教师简单地告诉学生,因此,教学过程必然经历一个较长时间的摸索过程。
(2)就教学内容而言,它的适应是有一定范围的。发现法比较适用于具有严格逻辑的数、理、化等学科,对于人文学科是不太适用的。就适用的学科而言,也是只适用于概念和前后有联系的概括性知识的教学,如求平均数、运算定律等。而概念的名称、符号、表示法等,仍需要由教师来讲解。
(3)就教学的对象而言,它更适用于中、高年级的学生。因为发现学习必须以一定的基础知识和经验为发现的前提条件,因此,年级越高的学生,独立探索的能力也就会越强。所以,并非所有的教学内容和教学对象都有必要和可能采用发现法教学。
3、发现法教学举例(一位数除两位数的教学)
给出一道题如39÷3。学生可先拿39个物品,每3个一份,把它们分成13份。做几个这样的题目后,可以让他们把物品10个组成一组。例如,给出这样一道题:“哈利买了4条糖果,每条有10块。他吃了1块,把剩下的每3块包成一包,分给同学们,分给了几个同学?”
学生可能有以下几种解法:
(1)每3个分成一堆,然后数出分得的堆数。
(2)从3个10中各先拿出1个,剩下的每9个分给3个同学,再把其余的也每3个分成一堆。
9+9+9+3+3+3+3=39(块)
↓↓↓↓↓↓↓
3+3+3+1+1+1+1=13(人)
(3)与(2)相似,但他们看出有4个9。
9+9+9+9+3=39(块)
↓↓↓↓↓
3+3+3+3+1=13(人)
(4)他们看出3个10正好分给10个人,剩下的每3个分成一组。
30+3+3+3=39(块)
↓ ↓↓↓
10+1+1+1=13(人)
(5)与(4)相似,但他们看出剩下的9正好分给3个人。
30+9=39(块)
↓ ↓
10+3=13(人)
在学生得出解法之后,全班进行讨论。教师对不同的算法不给出评价。再出一道题,许多学生会选用比他第一次用的更为简便的方法。教师进一步提出引导性问题,促使学生找出更为有效的计算方法,形成一般的竖式计算。
(二)尝试教学法
尝试教学法是小学数学教学方法中一种影响比较大的教学方法。它是一种具有中国特色的教学方法。尝试教学法是由常州市教育科学研究所的邱学华老师最早设计和提出的,经过在一些地区和全国逐步推广,到现在已有十多年的时间,取得了很好的教学效果,甚至在国际上也有一定的影响。
1、尝试教学法的基本内容
什么是尝试教学法?尝试教学法的基本思路就是:教学过程中,不是先由教师讲,而是让学生在上知识的基础上先来尝试练习,在尝试的过程中指导学生自学课本,引导学生讨论,在学生尝试练习的基础上,教师再进行有针对性的讲解。尝试教学法的基本程序分为五个步骤:出示尝试题;自学课本;尝试练习;学生讨论;教师讲解。
尝试教学法与普通的教学方法的根本区别就在于,改变教学过程中“先讲后练”的方式,以“先练后讲”的方式作为教学的主要形式。
尝试教学法产生的背景是:在20世纪80年代初,我国教学改革已经走上了正轨,国内有许多教学改革的实验研究。同时,也有许多国外的教学改革的经验大量地介绍进来。在这种情况下,人们开始思考如何根据我国的教学改革的实验,研究和创造具有中国特色的,既符合现代教育改革的需要,又具有较强的操作性的教学方法。邱学华老师多年来进行小学数学教学的研究,在“文革”前后进行了多项小学数学教学改革方面的调查与实验,深感研究一种新的小学数学教学法的必要性。因此,他在分析和对比国内外教学改革的经验的基础上,提出了尝试教学法的设想。他借鉴了中国古代的“启发式教学”原理、发现法和自学辅导法教学的思路,综合地分析和研究这些教学法的长处与不足,试图形成一种独特的,具有操作性和可行性的教学方法。
2、尝试教学法的教学程序和课堂教学结构
尝试教学法基本的教学程序可分为五个步骤。
(1)出示尝试题
尝试题一般是与课本上的例题相仿的题目,是课本上问题的变形。
如书上例题:1/2+1/3
尝试题:1/4+5/6
出示尝试题的目的在于激发学生的学习兴趣,使学生明确这节课所学习的内容。
(2)自学课本
在学生尝试练习,对这个问题产生了一定的兴趣之后,教师引导学生看一看书上对这个题目是怎样讲的。教师提出一些与解题思路有关的问题:如上题,“分母不同怎么办?”“为什么要通分?”
通过自学课本,学生可以知道自己对个问题认识的情况,教师也可以了解学生在学习中遇到的困难是什么。
(3)尝试练习
学生通过自学课本,对所学的内容有了一个基本了解,并且大部分学生对解答尝试题有了办法,这时,就再出尝试题让学生试一试。一般采取让好、中、差三类同学板演,其他同学同时在练习本上做的办法。
(4)学生讨论
在尝试练习时,可能有的同学做得不对,也可能出现不同的做法。可以让学生结合自己的解题方法,进行讨论。
(5)教师讲解
学生会做题,并不等于掌握了知识。教师这时可按照一定逻辑系统向学生讲解所学的内容。这种讲解是有针对性的,是在学生对所学的内容有了初步认识的基础上,在学生已经通过某种方式学会了或部分学会了解题方法时进行的讲解,更能够突出重点。
以上五个步骤是尝试教学法在进行新课时所用的,作为一节完整的课,尝试教学法的课堂教学结构包括以下六个环节:
(1)基本训练(5分钟);
(2)导入新课(2分钟);
(3)进行新课(15分钟);
(4)巩固练习(6分钟);
(5)课堂作业(10分钟);
(6)课堂小结(2分钟)。
这一教学结构的优点在于:突出了教学重点;增加了练习时间;改变了满堂灌的做法。
3、尝试教学法的优越性和局限性
其优越性表现在如下几方面。
(1)有利于培养学生的探索精神和自学能力。学生在学习的过程中,都想自己试一试,用自己的方法来解决问题。
(2)有利于提高课堂教学效率。它可以充分利用教学中的最佳时间,使学生尽快地进入新内容的学习,并以较多的时间进行尝试性和巩固性的练习。
(3)有利于大面积提高教学质量。这种教学方法具有很强的操作性,教师一般都可以掌握,并且更有利于差等生的学习。因此它可以适用于更广泛的场合,从而大面积地提高教学质量。
其局限性表现在如下几方面。
(1)需要学生具备一定的数学基础和自学能力,对年龄较小的学生不适合用这种教学方法。
(2)适合于后继课的教学,对于新的概念原理的教学不宜使用。
(3)对于操作性较强的内容不适用于运用。
4、尝试教学法应用举例
尝试教学法在数学教学中应用比较广泛。适用于许多内容的教学。下面是:“商中间有零的除法”的教学实例。(梗概)
(1)基本训练(略)
口算:
板演:645÷3
(2)导入新课
把练习题中的645改成615,来继续学习。
(3)进行新课
①出示尝试题:615÷3
②尝试练习
试试看,这道题和以前的题有些不同,能做出这道题吗?
③自学课本
④学生讨论
针对学生的三种算法进行讨论(明确其中只有第二种算法是正确的):
2 5
25
3
⑤教师讲解
(4)巩固练习
(5)课堂作业
(6)课堂小结
(三)自学辅导法
1、自学辅导法的基本含义
自学辅导法是由中国科学院心理研究所卢仲衡教授主持的“中学数学自学辅导实验”中所采用的教学方法。在中学数学教学中,它取得了很大的成功。这种方法的基本思想,对于小学数学教学也有一定影响。有人也在小学进行相似的实验研究。特别是运用自学辅导教学的基本原理进行小学数学教学的改革。
自学辅导的实验研究最早是在1958年提出并且进行实验的,开始是借鉴了西方的程序教学的原理,实行小步子、多反馈的教学原则,后来进行了改造,并命名为自学辅导法。
自学辅导法是一种在教师的指导和辅导下,以学生的自学为主的教学方法。在小学数学教学中运用自学辅导法一般是指在教师的指导下,学生通过阅读课本,获得知识与技能的教学方法。
2、自学辅导法的教学程序
自学辅导法运用心理学的原理,采取适当步子、及时反馈的原则重新编写教材,实行三个本子综合运用,即课本、练习本、答案本。运用自学辅导法,在教学中以学生的自学为主,规定了一节课中学生用于自学的时间在30~35分钟,这包括自学、自练、自检。教师用于讲解的时间一般不超过15分钟。
自学辅导法在教学中的基本步骤分为五步。
(1)提出课题。教师可以直接导入新课,也可以复习有关知识后提出课题,后一种方法更加适合小学生的学习特点。对高年级学生提出课题的同时,还应提供自学提纲,使其带着问题自学,围绕课题的中心问题边读边想,求得问题的解决。
(2)学生自学。这一步主要让学生独立阅读课本,与此同时教师进行必要的指导。教师要从实际出发,根据不同年级、不同认知水平和教材难易选用相应的方式指导自学,考题指导要提纲挈领、简明扼要。
(3)答疑解难。针对学生在自学中出现的问题,教师有针对性地进行解答,也可以启发学生进行讨论互相解答。为进一步提高学生自学能力,在答疑之后,还要以再让学生阅读课本以巩固所学的内容。
(4)整理和小结。由教师出题对学生学习效果进行检查,如发现有理解方面的问题要及时补救,还要对所学的内容进行归纳小结。小结时尽量让学生运用准确的数学语言进行概括,得出结论,逐步培养学生运用数学语言进行表达的能力。
(5)巩固和应用。根据教学内容布置课堂独立作业,目的是使学生进一步理解和巩固知识,初步形成技能。
3、对自学辅导法的评价
此法的主要优点在于:能充分调动学生学习的主动性,使学生有更多的机会独立思考,通过自学掌握知识,有利于自学能力的培养。这种教法,能在课堂上基本解决问题,大大减轻了学生课业负担。由于学生在课堂上能够及时改正作业中的错误,使得教师从作业中解放出来,将更多的时间用来备课和研究学生问题,有利于提高教学质量。此外,学生可以在课外多看其他参考书,扩大知识面,有利于学生全面发展。
自学辅导法不仅是一种教学方法,而且是教学思想、教学内容、教学方法的综合。特别是它是基于教材内容的选择与编排的一种教学方法。因此,它可以看作是一种综合的教学方法。
4、自学辅导法教学实例(比例的意义和基本性质)
具体教学过程:
(1)教师谈话
(2)准备练习
(3)进行新课
①出示例题和自学思考题
例题:一辆汽车第一次2小时行驶80千米,第二次5小时行驶200千米。
时间(时)
2
5
路程(千米)
80
200
从表中可以看到,这辆汽车:
第一次所行驶的路程和时间的比是 ;
第二次所行驶的路程和时间的比是 。
这两个比的比值是多少?它们有什么关系?
思考:什么是比例?组成比例需要什么条件?由这几个条件可以得到比例吗?如果把比例写成分数的形式是怎样的?比例的基本性质是什么?
②引导自学,总结法则
引导学生观察两个比例,说出比例的意义。
引导学生集体讨论:组成比例的条件。
让学生将比例转化为分数的形式。
引导学生练习,思考:比和比例的区别。
让学生认识比例各部分的名称。
引导学生通过运用加、减、乘、除不同的方法,探索比例的基本性质。
③质疑问难、精讲点拨
教师根据学生提出的问题,在解释疑惑的基础上,指出比例的基本性质:在比例里,两外项之积等于两内项之积,这叫做比例的基本性质。
(4)课堂练习
(四)“探究—研讨”法
“探究—研讨”法是美国的一位教学法专家兰·本达(Lan Benda)教授提出来的。在美国有一定的影响。80年代初介绍到我国。在理科教学和数学教学中都有广泛的应用。
1、“探究—研讨”法的基本内容
“探究—研讨”法的基本思路是把教学分为两个大的环节,即“探究”和“研讨”。
第一个环节“探究”是指在教师的指导下,学生自己去探索。教师为学生提供一定的问题情景和必要的操作材料,让学生自己通过操作、摆弄,研究问题中各种因素或数量的关系。教师在教学活动的过程中,给予适当的指导。
在探究过程中,为学生提供有结构的材料是一个重要的因素。教师应当结合教学的内容,为学生选择充分的学习和研究的材料。如,彩色木条、几何拼板等。
第二环节“研讨”是给学生充分发表自己意见的机会。学生在前一个阶段,对所研究的问题都有一定的认识。在这个阶段,教师组织学生,对自己所看到的、想到的发表意见,充分利用语言的交流,使学生了解更多的信息。并且在研讨的过程中,可以互相启发,对所研究的问题有更全面和深刻的认识。最后由师生共同找出所学习问题的规律或结论。
在具体的教学过程中,可以不受这两个环节的限制,灵活地组织和运用。
2、“探究—研讨”法的主要特点
“探究—研讨”法有以下几个主要特点。
一是能充分发挥学生的主动性和创造性。
二是教师的主导作用体现在选择恰当的材料和设计有利于学生探究的问题情境中。
三是形成一种多向交流的课堂教学气氛。
3、“探究—研讨”法的应用举例(求平均数问题)
先把全班学生分成若干个小组,每组四个人。
量出每个学生的身高,并根据测量的身高剪下一张纸条。教师提出,“怎样知道四个人连起来一共有多高?”“四个人平均有多高?”
然后教师说明什么是平均数。并提出“如何求出全班同学的平均身高?”“怎样表示出这个平均身高?”学生说出可以把全班的身高加起来,然后再用总人数去除。接着学生把表示每一个人身高的纸条贴在墙上钉的一张纸上,在平均数的地方画一条线。发现有些在线的下方,有些在线的上方。并分别用“-”和“+”来表示。学生把高出来的部分剪下来,恰好可以补上低下去的那一部分。学生感到非常兴奋。
接下来又有同学提出了计算平均数的简便方法。找出最矮的同学的身高。把全班同学高出这个数字的值加起来,再除以全班总人数,再加上最矮的同学的身高,就是全班的平均身高。
还有的同学提出了随便找一个标准线,与这个标准线进行比较计算平均身高的简便方法。
二、小学数学教学方法改革的特点分析
过去,多数人认为学生课堂上学习的数学知识主要是指数学事实(如概念、公式、法则、算理等等),但随着主体性教育理论的发展,随着数学教育研究的不断深入,随着人们对学校数学教育本质的深入反思,数学理论与实践工作者逐渐认识到:学样数学主要是“活动的、操作的”数学,而不是形式化的数学。“学生应经历数学化,而非数学;抽象化,而非抽象;步骤化,而非步骤;形式化,而非形式;算法化,而非算法;语言表述,而非语言”的数学学习过程。因此,课堂里学习的数学认识不仅包括数学事实,而且包括数学活动经验。新授课的教学不应再是以往以教师系统传授教材内容为主的单向教学模式,而是“师生之间、学生之间交往互动与共同发展的过程。数学教学应紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有知识出发,创设生动有趣的情境,引导学生开展观察、操作、猜想、推理、交流等活动,使学生通过数学活动,掌握基本的数学知识和技能,初步学会从数学的角度去观察事物、思考问题,激发对数学的兴趣,以及学好数学的愿望。教师是学生数学活动的组织者、引导者与合作者;要根据学生的具体情况,对教材进行再加工,有创造地设计教学过程;要正确认识学生个体差异,因材施教,使每个学生都在原有的基础上得到发展;要让学生获得成功的体验,树立学好数学的自信心。”伴随着新的数学课程改革的理念,以及哲学、政治、科技、文化等方面的发展。现代教学方法的发展呈现了新的特点。
第一,以充分调动学生的学习主动性与发挥教师的主导作用相结合为基本特征,力求教与学的最佳结合。以赫尔巴特(J.F.Herbert)为代表的传统的“三中心”,强调教师的绝对权威和严格的纪律,把学生当作盛装知识的容器;而以杜威(J.Dewey)为代表的“新三中心”,将学生比作太阳,把教师视为行星,把儿童独立学习的可能绝对化,否定了教师的主导作用。我们的教学方法避免了这两种极端,将学生主体作用与教师主导作用有机结合起来,把这一教学的主要矛盾视为具有动态性、转换性、发展性和层次性的对立统一体。在教学过程中,教师能够引导学生独立思考与合作交流。对于情景问题,教师和学生有不同的认知准备,他们的想法也会彼此不同。通过生生之间、师生之间的交流能够起到相互促进的作用。因此教师能够将全班上课与小组合作学习有效地结合起来,鼓励学生在小组内提出并解释他们自己的想法,通过小组交流或全班交流,学会数学地交流和交流地学习数学,以发展学生的数学思考力、语言对思维的表达能力和对自己学习的责任感。
第二,通过生动、有趣的学习情境,激发学生的学习动机,启发学生动脑、动口、动手,引导学生探索发现。教师充分利用学生的生活经验、知识背景,设计生动的、学生感兴趣的学习情境,让学生通过观察、操作、猜测、交流、反思等活动,逐步体会数学知识的产生、形成与发展的过程,感受数学的力量,体会数学的美妙,同时掌握必要的基础知识与基本技能。即在“做数学”的过程中学习数学。
第三,注重照顾学生的个别差异,鼓励学习方法和解题策略多样化。鼓励解决问题策略的多样化,是因材施教的有效途径。如计算教学,可以鼓励学生运用已有的知识背景,探求计算结果,而不宜教师首先示范,讲解笔算法则和算理,限制学生思维。教师通过先出示带有一定现实意义的问题情境,让学生先估算,然后独立计算?在此基础上进行小组交流,感受解决问题策略的多样化与灵活性。
第四,着重研究学生,特别注重学习方法的研究和指导,让学生在学会的过程中,逐步达到会学。学习方法是学生获得知识,形成能力过程中所采取的、基本活动方式和基本思想方法,学法的研究和指导,是保证现代教法实施的必要环节,是提高教学质量的关键。
第五,在使学生获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识以及基本的数学思想方法和必要的应用技能外,更加重视培养学生的态度、情感、价值观。态度、情感、价值观作为学习的内驱力,在学习中发挥着重要的作用。现代小学数学教学方法充分地考虑到这一点,注重学生学习兴趣的培养,学习动机的激发,强调师生双方的感情交流,充分利用情感的作用去开启学生认知结构的大门。
第六,强调多种教学方法的交叉使用和互相配合。重视采用现代化教学手段。传统的教学方法往往采用固定的教学方法,形成一套模式。随着现代教学论的发展、教学方法的增多以及对教学方法本质的深入研究,广大教育工作者逐渐认识到教学方法是多种多样的,没有一种万能的教学方法。教学方法因数学课题、所教的儿童以及教师的风格而有所不同;教学方法也不是“单一的”,可以有不同的组合。另外,重视现代化教学手段的运用,把形、声、光结合起来,生动、形象、鲜明,感染力强,抽象的数学概念和原理,通过结合形象的画面来讲解,可以更好地吸引学生的注意力,提高学习兴趣。加深对教材的理解和记忆。在我国开展的CAI、微格教学。都是应用现代技术手段的直接产物,现代教学方法的发展。必须考虑到现代化教学技术手段的作用和地位。考虑到现代技术设备的引入对常规教学方法的冲击和变革,找到其中的组合点和发展方向,使其为教学方法服务。
以上是现代教学方法呈现的新特点。但纵观各种小学教学方法。还存在着一些问题:一些教学方法的命名欠推敲,主观随意性很大,不够科学;一些教学方法的“内涵”和“外延”不清;一些教学方法存在着将某种教学方法凝固化、模式化的倾向;有些教学方法缺乏教学理论依据;等等。这些问题都需要很好地加以解决。否则不仅有碍教学质量的提高,也有碍于教学方法研究的深入开展。
‘贰’ 对小学数学学科的认识
小学数学是学生自己的数学
小学数学知识是学生借助已有的生活经验通过具体活动产生的;数学教学要向学生提供探索、讨论、实践、调查和解决问题的各种机会,其基本方式不应该是“授予”,而是“引导”,给学生的思考和发展留下充分的空间,使学生真正成为学习活动的主人;数学学习不再是单纯的记忆、模仿和训练,而是自主探索、合作交流与实践创新等多种形式的学习;数学课堂应由单纯的知识传授的殿堂转变为学生主动从事数学活动的场所;数学教师应由单纯的知识传授者转变为学生数学学习的组织者、引导者和合作者。
小学数学是生活化的数学
从儿童的生活经验来看,数学学习不再是局限于教室中的活动,而且是一种社会性的活动。学生的生活环境及任何一个活动场所都应该作为数学学习的课堂。校外的买卖活动、房屋的建造备料、面积的估计测量都含有丰富的数学问题和知识。学生数学学习的内容应当是现实的、生活化的、有趣的和富有挑战性的。这些内容有利于学生观察、实验、猜测、验证、推理、交流等能力的培养。
小学数学不同于科学数学
(1)目的不同。作为科学的数学以揭示数量关系和空间形式为目的,往往通过逻辑推理形成数学理论,主要着眼点是精确阐明某些数学理论。小学数学不是为了构建一个逻辑体系,而是使学生乐学,活学,以促进学生的终身可持续发展为学校数学教育的基本出发点。数学教学的目的是促进学生学习数学知识。
‘叁’ 论述我国小学数学课程内容改革的发展历程
共五个阶段
第一个阶段是小学数学课程空尘碧体系选择期(1949—兄瞎1957年)。
第二斗举个阶段是小学数学课程体系探索期(1958—1965年)。
第四个阶段是小学数学课程体系完善期(1987—2019年)。
新中国成立70年来,社会对所需人才的要求不断变化,也改变了小学数学课程目标的价值本位,从以数学学科本位为特征演变到以社会本位与儿童本位并存为特征。具体体现在三方面。
‘肆’ 小学数学课堂如何再现数学发展史
小学数学课堂再现数学发展史:
一、教师要将教材中的数学文化进行深入挖掘
数学文化在课堂教学中的融入一直是数学教学的重要目标。在小学数学教材中有许多文化因素。正是这些数学文化,使得小学课本内容更具有趣味性与生活性,使得小学生愿意对课本中的内容进行阅读与学习。
二、教师要挖掘数学文化中的丰富情感、态度和价值观
在研究过程中如何“借助正多边形周长研究圆周长”的数学思想和智慧;他不满足于既有结论,不断超越、执着奋进的探索精神等,更应该透过课堂浸润到学生的内心深处。我在教学时,将这一段数学历史有机融入到具体的周长公式的探索过程中来,学生的感受更丰富了,认识也更全面了。
此外还适乎氏时地介绍了我国古代数学的领先与现代数学的落后,并给学生分析造成这一后果的内在原因,深刻的民族尊严感和为中华数学之崛起而奋斗的决心在学生心中升腾。
《数学课程标准(实验)》提出:
“数学是人类的一种文化,他的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”数学是一种科学,更是一种人类的文化。营造数学文化的人文氛围,揭示数学的文化内涵,在数学教学中,渗透数学史是必不可少的。
认为小学数学必须以数学文化内涵为导向重构教学,让数学史走进小学数学课堂,通过这些丰富内容的呈现,激发学生神锋学习数学的兴趣,掌握数学知识的精华,真正提高学生的数学素养。只有如此,才能真正实现以学科教育促进学生的全面发展。
以上内容参考:网络百岁瞎散科--数学
‘伍’ 小学数学教学的特点
1、目标预设化
新课程呼唤生成性课堂,决不意味着预设已不再重要,而是对预设提出了更高的要求,要求教师应当为“生成”去寻求灵活合理的“预设”让“预设”去促进有效的“生成”,才能在教学中使学生点燃思考的火花,拓展思维的空间,彰显生命的力量。
2、内容生活化
《小学数学课程标准》中指出,义务教育阶段的数学课程,“强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行理解与应用的过程。”使数学教学贴近生活。
3、探究合作性
《小学数学课程标准》指出:“合作交流是学生学习数学的重要方式,在作交流、与人分享和独立思考的氛围中,倾听、质疑、说服、推广而直至感到豁然开朗,这是数学学习的一个新境界。”
4、思维个性化
每个学生都有自己的学习风格,外向型的学生开朗、活泼,喜欢请问老师,愿意和同学交谈,发表意见坦率,适合集体学习,便于解决疑难问题。内向型的学生情绪稳定,喜欢独立思考,注意力较集中,一般不喜欢集体学习。
(5)小学数学学科的发展动态是什么扩展阅读:
小学教育专业坚持以培养德、智、体、美全面发展,有较高思想素养、宽厚基础知识、一定的教育科研能力和管理水平、良好综合素质,能适应小学教育改革、发展需要的具有现代教育观念和创新精神的小学教师为培养目标。其综合素质概括为一个核心、两种水平、六种能力、十二项基本功。
以师德为核心开展教育,努力使学生达到本科层次学术水平和小学教师的专业化水平,具备教育能力、教学能力、组织管理能力、活动指导能力、教学研究能力、学习发展能力,和讲、写、算、创、教、用、作、弹、唱、跳、画、练十二项基本功
‘陆’ 小学数学课程的地位和作用是什么 小学数学课程的地位和作用
1、小学数学课程属于基础教育课程,作为学校教育的学科,都应紧紧围绕素质教育内容对学生加以培育,以适应跨世纪社会发展的需要,小学数学课程应当从当前实际出发,充分认识小学数学教学在素质教育中的地位作用,围绕素质教育提高小学数学课堂教学效率显得尤为重要。
2、小学数学课程的作用:培养逻辑思维能力,使学生能够准确而有条理地表达自己思维过程;开发非缓族此智力因素,非智力因素对学生的穗毕素质发展起主导的作用;启蒙辩证唯物主义的观点;进行爱祖国、爱社会主义教扰迅育,激发学生爱祖国、爱社会主义的热情,培养学生立志献身祖国建设事业而刻苦学习的精神;培养科学文化素质,九年义务教育小学数学的教学内容和教材,能够发展学生初步的空间观念,使学生初步学会运用所学的数学知识和方法解决一些简单的实际问题。
‘柒’ 小学数学领域的改革与发展动态有哪些
小学数学课程改革与发展趋势 第一节:
几个发达国家小学数学课程改革简介, 科学技术迅猛发展,特别是计算机技术的飞速发展,使得数学的应用领域得到了极大的拓展。各行各业都用到数学,就像今天识字、阅读一样,数学成为公民必需的文化素养,数学教育大众化是时代的要求。这一切构成了当前国际数学教育改革的基础。下面介绍一下几个发达国家小学数学课程改革的情况。
一、美国的数学课程改革
1989年,美国国家研究委员会(NRC)发表了《休戚与共──关于数学教育失败向全国所作的报告》,文件提出了数学课程必须作出重大的改革。国家数学教师协会(NCTM)作为美国数学教育的改革倡导者,先后建立了教学、教师、考核三个方面的标准,为改进数学课程作出了很大的贡献。
2:年级学生的具体要求如下:①要让儿童在接触物质世界和接触其他儿童的过程中去建立、修改和发展数学概念;
②数学教学内容必须拓广和加宽;③要强调数学的应用;④要强调数学理解,发展儿童的数学思维和推理能力;⑤要适当地使
用计算器和计算机。
‘捌’ 小学数学思维发展的基本趋势是从哪向哪过度的
开放式教学,渊源于科恩(R .C .Cohn)1969年创建的以题目为中心的"课堂讨论模型"和"开放课堂模型"--人本主义的教学理论模型;同时,还渊源于斯皮罗(Spiro)1992年创建的"随机通达教学"和"情景性教学"--建构主义的教学模式。这些教学理论模型强调:学习是学习者主动建构的内部心理表征过程,教师的角色是思想的"催化剂"与"助产士"。
教师不应把主要精力局限于所教的内容上,而应注意学习者的心态(即情感与动机)变化。教育的目标是教师与学生共享生命历程,共创人生体验;养育积极愉快,适应时代变化,心理健康的人。
小学数学课程教学的发展趋势是由封闭走向开放。《数学课程标准》指出:学习和教学方法必须是开放而多样的,开放性是课堂教学评价的一条重要原则。它要求课堂教学做到:一是在教学中激发学生的学习活力,不断激起学生的探索、发现、想象和表现的愿望,让学生的思维、心态处于开放状态。二是创设有利于学生发展的开放式教学情境,通过教学时空
的拓展变换,教学评价方法的多元化,师生之间的多向交流,为学生营造一种开放的学习空间,以激发学生的学习活力。三是不拘泥于教材、教案,充分考虑学生学习活动过程的多样性和多变性,通过学生各种信息的反馈,不断调整教学过程,促进学生健康、和谐地发展。
开放式教学从广义上理解,可以看成是大课堂学习,即学习不仅是在课堂上,也可以通过包括网上学习来进行。开放式教学在狭义上可以说是学校课堂教学,就课堂教学题材而言,它不仅可以来自教材,也可以来自生活,来自学生;就课堂教学方法而言,即在教学过程中通过对教材的个性化处理,使教学方法体现出灵活多样的特点,并且在教学方法中运用"探索式"、"研究式"的方法,引导学生主动探索、研究,获取知识;就课堂例题或练习题而言,开放式教学要体现在答案的开放性、条件的开放性,综合开放题等开放性的题上;就课堂师生关系而言,它要求教师既作为指导者,更作为参与者;它既重视教师对学生的指导,也重视教师从学生的学习中吸取营养。总之,开放式教学能给每个学生提供更多的参与机会和成功机会,让每个学生在参与中得到发展。
一、“数与代数”新授课开放式教学的基本结构
在以往的计算课教学之中,学生失去了学习的主动性,教师往往把学生视为计算的机器,过分的注重反复式机械训练,以计算能力作为训练的重点,要求学生算得对,而且算得快,从而使学生对计算失去了兴趣。
开放的教学方法已被越来越多的教师所认同,开放式的教学,是以学生主动探索、发现、获取知识为目的。
创设问题情境 点拨 精心设计习题 指导归纳
激发探究欲望 引导 实施因材施教 拓展思路
创设情境 引导参与 巩固算法 总结体验 归纳整理
激发兴趣 探究算法 深化提高 拓展延伸 迁移发展
初步感知问题 探究 运用新知, 整理反馈
引起认知冲突 交流 选用解题方法 拓展运用
二、“数与代数”新授课开放式教学的教学策略
1、创设情境,激发兴趣
情境是指教学活动中,教师通过各种手段所创设的一个富有情感、美感、生动形象,蕴涵哲理的特定氛围,它是一种情感和认知相互促进的教学环境。它的创设影响着学生的学习心情和学习兴趣,从而影响着学生参与学习活动的积极性。在教学之中,我们可以想方设法创设这样的情境,营造一个好的学习氛围,这样更有利于学生的学习活动的开展。兴趣是一个人倾向于认识、掌握某种事物或参与该种活动的心理特点。人有了兴趣就会对这种事物或者活动表现出肯定的情绪态度,乐于去探索,去接受,它对学生的学习活动是一个巨大的推动力量。在我们的实际教学当中,我们可以看到对学习感兴趣的学生,他在学习上比那些不愿意学而勉强学的学生更为积极,更能坚持不懈,学习效果往往也更好。尤其是计算课教学,以往的计算课教学往往是显得枯燥无味,教师上起来非常的难,不易调动学生学习的积极性,学生的学也是一味的重复式的机械练习,从而形成技能,这样就失去了作为计算课的真正作用,并且也失去了趣味性。现代的计算课应改变原来只重计算的缺陷,我们应重视学生的计算能力,同时更应该注重学生的思维训练,以及培养学生对数学的情感。因此,我们要尽可能的创设良好的情境,想尽一切办法激发学生的学习兴趣。这样就可以充分调动学生的学习积极性,让学生在轻松愉快的教学气氛中,既有效地获得知识,又可陶冶情感,同时还可使学生保持一种积极向上的心境来参与学习。
情境的创设也并非胡乱编一个就行的,我们应该根据教学目标,教学内容,联系学生的生活实际和已有的经验进行巧妙设置。教师可以通过语言描绘、实物演示、幻灯,绘画再现、音乐渲染,多媒体电脑演示等手段来创设这样的情境,以激起学生的学习情绪和学习兴趣。从而使学生心理处于一种"我要学"的状态,激发主动探索的愿望,为后面更好的学习作好心理上的准备。第一学段的儿童,直接兴趣占优势,而且思维也是以直观形象思维为主。因此我们要尽可能的创设一个生动有趣,直观形象的情境。通过这些情境设计,可以使学生体会到生活中处处有数学,使学生感受到数学与现实生活的密切联系,增强学习和应用数学的信心,进而调动学生学习的积极性和兴趣。
2、引导参与,探究算法
引导学生主动参与,主动经历学习过程,是学生自主尝试探究的核心。教学中,教师应注重充分调动学生的积极性、主动性和创造性,为学生提供充分的学习素材,提供恰当的时间和空间,促使学生最大限度地参与到学习过程中。真正让学生动起来,发挥多种器官参与作用,突出自主性。
所谓探究是指学生围绕学习内容,学习目标,自己的猜测所进行的一切探索与研究活动。它是当代教育工作者较为推崇的一种学习方式。学生开始应是"尝试"着去探究,心理研究证明"尝试"能有效地激发学生的学习兴趣和求知欲;尝试能使学生形成敢于探索、敢于尝试的精神。在计算课的教学中,这些看起来似乎是不可进行的,没有立足点的,但是只要我们教师具有新的教育思想观点、善于创新,这就不成其为一个问题了,我们可以合理的组织教材,改变教法,这样就一定会找到它们的着力点。
在教学中,我们可以就前面创设的情境,让学生尽情的畅所欲言,提出各自的看法,看看自己能提出哪些数学问题,然后就学生自己提出的问题进行整理,选择出与该堂课教学内容、教学目标密切相关的问题作为学生这节课学习研究的对象。在提出问题的基础上,我们再组织学生进行大胆的算法猜测和答案猜测。在这些猜测中,也许有的是对的,也许有的不是很完整,也许有的根本不正确。但这并不重要,重要的是使学生懂得猜测也是我们学习数学的一种方法。学生猜测完算法后,我们可以选择出几种具有代表性的方法作为探究的对象。让学生进行动手实践,自主探索,自己去解决自己发现的问题。
在前面学生自主探究的基础上,让学生积极参与小组活动,在小组内讨论和交流自己的探究情况。在讨论交流的同时,学生可体会到解决问题的方法的多样性,从而受到创新教育。当然这一切都是在一定的情境中进行的,也就是学生通过参与各种游戏、表演、唱歌、听音乐、谈话、操作,合作等活动,使自己在特定的氛围中,主动积极地从事各项智力活动,在潜移默化中进行学习,在活动中做到以情启思,以思促情。这样就可让学生在交流中获得新知,在交流中求得发展。
3、巩固算法,深化提高
新课程标准明确提出,数学具有生存的功能。数学学习本身是一件令人愉快的事,可长期以来的应试教育抹杀了它的趣味性,使得数学变得枯燥无味。其罪魁祸首便是机械式的反复练习,使得学生对数学失去了兴趣,产生厌学心理,因此便使学生失去了部份生存能力。正因如此,所以我们对练习应采取大胆改革。练习不应有繁、怪、难、偏的题目,题量也不应过多;练习内容应尽量与学生的实际生活,实际经验相结合;练习的形式要多样;练习设计要有趣味性,使学生乐于参与。
4、总结体验,拓展延伸
经过上面的活动,学生所获得的知识往往是零散的,不完整的,我们必须引导学生进行总结,把它溶入学生已有的知识体系当中,这样才能使学生自己所获得的知识具有科学性、严密性,便于形成数学的体系,使学生能真正掌握。所以在教学中,我们可在学生进行小组讨论交流的基础上,进行全班性的讨论交流,在讨论交流中总结概括。这里值得注意的是,不是教师总结,而是教师引导、组织全班学生自己进行总结概括。
新数学课程标准明确提出"人人学有价值的数学"。什么是有价值的数学呢?简单的说就是有用的数学。归根结底,无论你学什么知识,最终的目的都是在自己生活中加以运用。虽然课堂上的40分钟结束了,但对于学生来讲,远没有结束,学生还得把这些知识,方法运用到自己的实际生活当中,看看这些知识、方法究竟能帮助自己解决哪些实际问题,并用这些知识,方法去解决掉这些问题,这才是学习的根本所在。
在小学数与代数的数学计算课教学中,我们应改变老的教学模式,方法,尽量使计算课变得生动有趣。因此,我们应想方设法创设情境,激发学生学习数学的兴趣,让学生在具体的情境中提出问题,并通过自主探究解决问题。在探究中学会合作,在探究中学会创新。最后再将所学应用于实际生活之中,用它去解决生活中的实际问题,真正体现数学的各种功能。
三、“数与代数”新授课开放式教学的案例
(选自《小学数学教育》2003年第11期江苏省射阳县教育局教研室刘德宏老师“十几减9”的教学设计)
教学内容:苏教版义务教育课程标准数学实验教科书一年级上册第80面的例题“试一试”,第81页,“想想做做”的习题。
教学重点:让学生通过动手实践、自主探索、合作交流,掌握计算十几减9的方法。
教学难点:理解十几减9的算法。
教学目标:
1、使学生经历从实际情境中提出并解决问题的过程,理解计算十几减9的方法,并能正确计算十几减9。
2、在观察、操作中逐步培养探究、思考的意识和能力,重视算法多样化,发展创新意识和思维的灵活性。
3、在独立思考的基础上加强交流,体验与同伴合作的快乐,培养合作交流的意识,提高学习的自信心。
教学过程:
(一)创设情境,激发兴趣
(课件出示)猴老板喊:“卖桃啦!卖桃啦!又香又甜的桃,快来买呀!”
提问:你知道了什么?(学生可能答,我知道猴前面有13个桃。)
(课件出示)小兔走来,说:“猴先生,我买9个。”
提问:你能提出哪些问题?要求还剩几个该怎样列式?又怎样计算呢?
(二)引导参与,探究算法
1、学生独立思考。
13-9等于几呢?小朋友可以看图想一想,也可以用小圆片代替桃子摆一摆。
2、组内交流。
3、全班交流。
根据学生交流的情况,相机用课件演示拿桃的过程,学生可能出现以下几种情况:
(1)一个一个拿,拿了9个,还剩4个。
(2)先拿盒子外面的3个,再拿盒子里面的6个,这样一共减去9个,还剩4个。
(3)从盒子里拿出9个,剩下1个和外面的3个合起来是4个。
(4)因为9+4=13,所以13-9=4。
(5)先从13中去掉10,再用多减的1与3合起来是4。
(三)巩固算法,深化提高
1、请小朋友用喜欢的方法做下列两题:
12-9=( ) 16-9=( )
交流算法。
2、猜数游戏:想想做做第1题。
3、题组练习。(想想做做第2题)
9+2=( ) 9+5=( ) 9+9=( )
11-9=( ) 14-9=( ) 18-9=( )
4、小蚂蚁推木块(想想做做第3题)。
看谁帮小蚂蚁推得又快又对?
5、想想做做第4题。
(1)学生计算。
(2)比较每道题的相同点和不同点,感知相互间的联系,体会用相邻的算式推算出得数。
学生可能回答:
这些题目都是十几减9(板书课题:十几减9)。
这些题目减号前面的数一个比一个多1,等于号后面的数也是一个比一个多1。
……
6、吹蜡烛游戏。
(1)出示生日蛋糕图,并播放音乐。
(2)看了图,你知道了什么?
(3)根据这幅图,你能列出怎样的算式?
引导学生根据图意列出不同的算式。
(四)总结体验,拓展延伸
1、让学生总结本课所学内容,谈体会及收获。
2、如何小兔买了8个桃,那么还剩几个呢?你能用今天所学的方法来解决吗?相信你一定能行!
(本节课依据新的教学理念,改变教与学的方式,创设问题情境,激发探究热情,引导动手操作、自主探索,组织学生广泛交流,呈现算法多样化,培养了创新意识和思维的灵活性。这样的教学真正让学生经历在实际情境中提出并解决问题的过程,获得探索成功的体验,树立学好数学的信心。)
‘玖’ 小学数学发展历史有哪些内容
古希腊学者毕达哥拉斯(约公元约前580~约前500年)有这样一句名言:“凡物皆数”。的确,一个没有数的世界不堪设想。
今天,人们对从1数到10这样的小事会不屑一顾,然而上万年以前,这事可让人们煞费苦心。在7000年以前,他们甚至连2以上的数字还数不上来,如果要问他们所捕的4只野兽是多少,他们会回答:“很多只”。如果当时要有人能数到10,那一定会被认为是杰出的天才了。后来人们慢慢地会把数字和双手联系在一起。每只手各拿一件东西,就是2。数到3时又被难住了,于是把第3件东西放在脚边,“难题”才得到解决。
就这样,在逐步摸索中,华夏民族的祖先从混混沌沌的世界中走出来了。
先是结绳记数,然后又发展到“书契”,五六千年前就会写1~30的数字,到了2000多年前的春秋时代,祖先们不但能写3000以上的数学,还有了加法和乘法的意识。在金文周<※鼎>中有这样一段话:“东宫乃曰:偿※禾十秭,遗十秭为廾秭,来岁弗偿,则付秭。”这段话包含着一个利滚利的问题。说的是,如果借了10捆粟子,晚点还,就从借时的10捆变成20捆。如果隔年才还,就得从借时的10捆涨到40捆。用数学式子表达即:
10+10=20
20×2=40
除了在记数和算法上有了较大的进步外,华夏民族的祖先还开始把一些数字知识记载在书上。春秋时代孔子(公元前551~前479)年修改过的古典书籍之一<周易>中,就出现了八卦。这神奇的八卦至今在中国和外国仍然是人们努力研究和对象,它在数学、天文、物理等多方面都发挥着不可低估和作用。
到了战国时期,数学知识已远远超出了会数1~3000的水平。这一阶段他们在算术、几何,甚至在现代应用数学的领域,都开始了耕耘播种。算术领域,四则运算在这一时期内得到了确立,乘法中诀已经在<管子>、<荀子>、<周逸书>等着作中零散出现,分数计算也开始被应用于种植土地、分配粮食等方面。几何领域,出现了勾股定理。代数领域,出现了负数概念的萌芽。最令后人惊异的是,在这一时期出现了“对策论”的萌芽,对策论是现代应用数学领域的问题。它是运筹学的一个分支,主要是用数学方法来研究有利害冲突的双方,在竞争性的活动中,是否存自己制胜对方的最优策略,以及如何找出这些策略等问题。这一数学分支是在本世纪第二次世界大战期间或以后,才作为一门学科形成的,可是早在2000多年前,战国时期着名的军事家孙膑(公元前360~前330年)就提出过“斗马术”问题,而这一问题的内容,正反映了对策论中争取总体最优的数学思想。“斗马术”问题说的是,齐威王要和大将田忌赛马,他们每人各有上、中、下等马各1匹,田忌那3匹马比起齐威王的来,都要略逊一筹,如果用同等级的对应较量法,田忌必输无疑,田忌为此急得不知如何是好。这时,孙膑从旁点拨,田忌用了孙膑的办法,以2:1取胜齐威王。
孙膑用的是什么方法呢?请看下面的示意图:
田忌 齐威王
下等马 上等马
上等马 中等马
中等马 下等马
看到这,你不觉得我们的祖先实在是很聪明吗?
当历史推进到秦汉时期,祖先们不再往骨头上刻字了。他们把需要记的事都用毛笔写在竹片上、木片上,这种写了字的竹、木片被称为“简”或“牍”。这种简或牍以西汉时期的流传下来最多。
从那些汉简中,我们发现,秦汉时期在算术方面乘除法算例明显增多,还出现了多步乘除法和趋于完整的九九乘法中诀。在几何方面,对于长方形面积的计算以及体积计算的知识也具备了。
这个时期最值得一提的,要算是算筹和十进位制系统了。有了它们,祖先们就不再为没有合适的计算手段而发愁了。在我国古代,直到唐朝以前,一直用着这一套计算系统。
算筹的确切起源时间至今还不清楚,只知道,大约在秦汉时期,算筹已经形成制度了。
要明白算筹是怎么回事,先得知道什么叫筹。筹就是一些直径1分、长6分的小棍儿,这些小棍儿的质料有竹、木、骨、铁、铜等。它们的功用同算盘珠相仿。目前,筹的实物已出土多批,1971年在陕西千阳县出土的一座长方形男女合墓中发现,那具男尸的胯部系着一个丝绢带囊,囊内装有一把骨筹。1980年在石家庄南郊出土的一批早期骨筹,也是挂在死者的腰部。由引可见,算筹在汉代知识分子中已经通用。关于如何使用筹,根据记载是这样的:在计算时,将筹摆于特制的案子上,或随便摆放都可。对于5以下的数字,是几就放几根筹,而对6~9这4个数字,则需要用一根横放或竖放的算筹当5,余下的数则仍是有几摆几根算筹。
为了计算方便,古人规定了纵横表示法。纵表示法用于个、百、万位数字;横表示法用于十、千位数字,遇到零时,则空一位。
十进位制系统,正是我们今天日常生活中常用的逢十进一法。就是说,对正整数或正小数而言,以十为基础,逢十进一,逢百进二,逢千进三等等。十进位制系统的产生,为四则运算的发展创造了良好的条件。
发展繁荣时期
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中国数学发展繁荣时期大约在西汉末期至隋朝中叶。这是中国数学理论的第一个高峰期。这个高峰的标志就是数学专着<九章算术>的诞生。至少有1800年的《九章算术》,其作者是谁?由谁编纂?至今无从考证。史学家们只知道,它是中国秦汉时期一二百年的数学知识结晶,到公元1世纪时开始流传使用。
这本书全书共分为九章:
①方田(分数四则算法和平面形求面积法)。
②粟米(粮食交易的计算方法)。
③衰分(分配比例的计算方法)。
④少广(开平方和开立方法)
⑤商功(立体形求体积法)
⑥均输(管理粮食运输均匀负担的计算方法)。
⑦盈不足(盈亏类问题解法,也涉及能够用这种解法处理的其他类型问题)。
⑧方程(一次方程组解法和正负术)。
⑨勾股(勾股定理的应用和简单的测量问题的解法)。
全书收录了246道数学应用题,每道题都分为问、答、术(解法。有的一题一术,有的一题多术)三部分,而且每章的内容都与社会生产有着密不可分的联系。
这本书的诞生,不仅说明中国古代完整的数学体系已经形成,而且在世界上,当时也很难找到另一本能同媲美的数学专着。
在这一数学理论发展的高峰期,除了《九章算术》这部巨着之外,还出现了刘徽注的《九章算术》以及他撰写的<海岛算经>、<孙子算经>(作者不详)、<夏侯阳算经>、<张丘建算经>和祖冲之的<缀术>等数学专着。
这一时期,创造数学新成果的杰出人物是:三国人赵爽、魏晋人刘徽和南朝人祖冲之。
全盛时期
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中国数学的全盛时期是隋中叶至元后期。
任何一个国家科学的发达,都有离不开清平开明的社会环境和雄厚的经济基础。从隋朝中叶到元代末年,由于统治者总结了历代王朝倾覆的教训,采取一系列开明政策,经济得到了迅速发展,科学技术也得到了很大提高,而作为科学技术一部分的数学,也在此时进入了它的全盛时期。
在这一时期,数学教育的正规化和数学人才辈出,是最主要的特点。
隋以前,学校里的教育并不重视数学,因此,没有数学专业一说。而到了隋朝,这一局面被打破了,在相当于大学的学校里,开始设置算学专业。到了唐朝,最高学府国子监,还添设了算学馆,其中博士、助教一应俱全,专门培养数学人才。这时,数学教育的受重视,还反映到了选官问题上。据古书<唐阙史>记载,有这么一个故事:唐代有个大官,名叫杨损。他让手下的人推荐一个优秀的办事员加以提升。手下的人经过千筛百选,最后剩下两个人时,拿不定去掉哪一位好。因为这两个办事员各方面的条件太一样了:职位相同,“工龄”一样,评语类似……选谁好呢?没办法,只好把矛盾上交了。杨损得知这个消息之后,也费了不少心思,斟酌再三,最后决定出一道数学题来考考他们。他对这两位候选人说:“作为办事员,职业决定你们应该有算得快的能力,我出一道题,谁先答对就提升谁。”后来,先答对的人,理所当然地得到了升迁,而另一个人也心悦诚服地回到了原位。由此可见,唐代对数学的重视程度。
有了数学专业。就少不了好教材。这个时期,有唐朝数学家李淳风(?~公元714年)等人奉政府的命令,经过研读、筛选,规定出了国子监算馆专用教科书。这套教科书名叫<算经十书>,全套共十部:<周髀算经>、《九章算经>、<孙子算经>、<五曹算经>、<夏侯阳算经>、<张丘建算经>、<海岛算经>、<五经算术>、<缀术>和<缉古算经>。
对这套专业教材,国子监还规定了学习年限,建立了每月一考的制度。数学教育从这时开始走向逐步完善。
在日趋完善的数学教育制度下,涌现出了一代名垂青史的数学泰斗,他们是:王孝通、刘焯、一行、沈括、李冶、贾宪、杨辉、秦九韶、郭守敬、朱世杰……
科学历来是全人类共同的财富,当时中国的数学水平很快引起了朝鲜、日本的注意,他们开始往中国派留学生、书商。经过一段学习,在算法引进了关于田亩、交租、谷物交换等知识;在办学中吸取了国子监的课程设置和考试制度。由此看来,在这一阶段,中国已处于世界数学发展的潮头。
缓慢发展时期
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接下来在元后期至清中期,中国数学的发展缓慢,和上面讲的数学盛世相比,这一阶段几乎黯然失色。
从宋朝末年到元朝建立中央集权制,中国大地上烽火连年,科学技术不受重视,大量宝贵的数学遗产遭受损失。
明朝建立以后,生产曾在一个短暂时期里有所发展,但马上又由于封建统治的腐败,走向了衰落,直到清朝初年才缓过一口气来。
处在这样一种政治腐败、经济落后、农民起义此起彼伏的环境中,数学跌入低谷也是情理之中的事。
然而世界发展的潮流历来是不等人的,乘中国数学衰落的功夫,西方数学悄悄地追上来,并且反过来渗透进中国。
当西方资本主义开始萌芽的时候,为了寻求发展,天主教传教士、海盗、商人纷纷涌进中国。他们除了从中国带走了原料、市场、廉价劳动力,也带来了一些文化知识。
16世纪~18世纪来华的传教士中,以意大利人利玛窦(公元1552~公元1610年)影响最大。在1583~1599年,当他活动于中国肇庆、韶州、南昌、南京等地时,结识了不少中国着名学者,如李贽、徐光启、李之藻等人。这些人正处于不满空谈理学,渴望富国强兵的思想状态中,为此他们迫切希望世界上的最新科技成果。而利玛窦的到来,无疑是起了一拍即合的作用。
利玛窦与徐光启和李之藻分别合译了两部数学着作:<几何原本>、<同文算指>。
其中《几何原本》文字通俗,很少疏漏。尽管当时原着中的拉丁文没有现成的中国词汇可对照,但是徐光启仍是克服困难,创造出许多恰当的译名,使全书达到信、达、雅的水平。
从利玛窦与中国学者合译专着开始,西学东渐的势头越来越大。
那么这个时期中国自己的数学“特产”是什么呢?是珠算。
在隋唐时期,人们已经开始在改进筹算上打主意了。他们想办法简化筹算方法、编口诀……然而,在迅速发展的数学领域中,筹算法必然会被其他算法所代替。
元朝末期,小巧灵便的算盘出现了。人们看着这计算简捷、携带方便的新工具欣喜异常,甚至有人把它编到了俗语、诗歌、唱词中。
算盘的出现,很快就引出了珠算口诀和珠算法书籍,16、17世纪,在中国大量的有关珠算的书籍中,最有名的是程大位的《直指算法统宗》。珠算普及以后,筹算便自动销声匿迹了。
就在中国人发明珠算后不久,1642年,19岁的法国数学家巴斯加(公元1623~1662年)推出了世界上最早的计算机。目前,虽然世界已进入了计算机时代,然而珠算仍有它的一席之地。有人试过,在加减法运算中,它的速度甚至超过小型计算器。
中西合流期
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在中国数学发展缓慢的时候,西方数学已大跨步超前,于是在中国数学发展史上出现了一个中西数学发展的合流期,这一时期约为公元1840年~1911年之间。
前面讲到,16世纪前后,西方传教士带来了一些新的数学知识。尽管有些洋人怀有个人目的,但不管怎么说,新知识能传进来,这对中国的数学进展总是有好处的。然而,1723年清朝雍正皇帝登基时,有人就提出大批传教士在华,对他们的统治不利。皇帝一想,也是。于是马上下令,除了少数在中国编制新历法的外国人之外,其他传教士一律不留。
这一命令产生的后果是,在以后大约100年的时间里,西方的数学知识也很难“进口”;中国数学家只好把眼光从学习西方新知识,转回到研究自己的旧成果了。
古代数学回光返照的局面没持续多久,鸦片战争失败了,闭关自守的局面被打开了,帝国主义列强纷纷进来瓜分中国,中国一时间沦为半殖民地、半封建的社会。
19世纪60年代开始,曾国藩、李鸿章等为了维护腐败的清政府,发起了“洋务运动”。这时以李善兰、徐寿、华蘅芳为代表的一批知识分子,作为数学家、科学家和工程师参加了引进西学、兴办工厂、学校等活动,经过他们的不懈努力,奠定了近代科技、近代数学在中国的发展基础。
当1894年“洋务运动”以军事失败而告终时,工厂、铁路、学校却保留了下来,科技知识也在一定的范围内传播了开来。
这一时期的特点是中西合流。所谓中西合流,并不是全盘西化,数学工作者们在研究传统数学的同时吸收新的方法,一时间,出现了人才济济、着述如林的好势头。
这时,中国数学家在幂级数、尖锥术等方面已独立地得到了一些微积分成果,在不定分析和组合分析方面也获得了出色的成绩。然而,即使是这样,在世界的同行们之中,中国也仍然没达到领先的地位。
现代数学开端
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近代数学的开端主要集中在公元1911年~1949年这一时期。
到了19世纪末20世纪初,中国数学界发生了很大的变化,派出大批留学生,创办新式学校,组织学术团体,有了专门的期刊,中国从此进入了现代数学研究阶段。
从1847年,以容闳为代表的第一批学生出国后,形成了一个出国留学的高潮。当时出国留学人数每年要达到数千人之多,他们学成回国后,在中国形成了一支不可忽视的现代科学队伍。
早期出国留学的人中,学数学的人不多,其中做出突出成就的有:苏步青、陈建功、陈省身、周炜良、许宝、华罗庚、林家翘等人。
这样一批海外学子归来之后,在科研、教育、学术交流等方面都有了新转变。
科研上,1949年以前共发表652篇论文,尽管数量不多,范围也仅限于纯数学方面,但是其水平却不低于世界上的同行们。要知道,就是这点微薄的成果还是在克服了政治、经济等多方面难以想象的困难下取得的。
教育上,建立了正规的课程设置,数学的学时多于文科,对教科书也进行了更新。到1932年为止,中国国内各大学已有一支约155人的数学教师队伍,可以开5至10门以上的专业课。
学术交流上,1935年7月成立“中国数学会”,创办<中国数学会学报>和<数学杂志>。1932年至1936年召开的第9、10次国际数学会议,中国均有人参加。这时,应邀到华讲学的各国数学家也纷至沓来,给过去闭关自守的数学领域,带来了现代的气息。
建国后的发展
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1949年,新中国成立之初,国家虽然正处于资金匮乏、百废待兴的困境,然而政府却对科学事业给予了极大关注。1949年11月成立了中国科学院,1952年7月数学研究所正式成立,接着,中国数学会及其创办的学报恢复并增创了其他数学专刊,一些科学家的专着也竞相出版,这一切都为数学研究铺平了道路。
解放后的18年间,发表论文的篇数占解放前总篇数的3倍多,其中不少论文不但填补了中国过去的空白,有的还达到了世界先进水平。
正当数学家们奋起直追,力图恢复中国数学在世界上的先进地位时,一场无情的风暴席卷了中国。在文化大革命的十年中,社会失控,人心混乱,科学衰落。在数学的园地里,除了陈景润、华罗庚、张广厚等几个数学家挣扎着开了几朵花,几乎是满目凋零,一片空白。
当10年政治灾难过去之后,人们抬头一看,别的国家数学研究早已是高峰迭起,要想追上又需花费不少力气。
中华民族历来就有自强不息的光荣传统和坚韧不拔的耐力。浩劫以后,随着郭沫若先生那篇文采横溢的《科学的春天》的发表,数学园地里又迎来了万物复苏的春天。1977年,在北京制订了新的数学发展规划,恢复数学学会工作,复刊、创刊学术杂志,加强数学教育,加强基础理论研究……
尽管中国目前在世界数学的赛场上已处落后地位,然而,路遥识马力,今后鹿死谁手,仍然是个“x”。
古代成就
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在中国古代数学发展史中,祖先摘到的金牌足可以开一座陈列馆,这里只开一个“清单”,使读者有一个直观印象。
(1)十进位制记数法和零的采用。源于春秋时代,早于第二发明者印度1000多年。
(2)二进位制思想起源。源于《周易》中的八卦法,早于第二发明者德国数学家莱布尼兹(公元1646~1716)2000多年。
(3)几何思想起源。源于战国时期墨翟的《墨经》,早于第二发明者欧几里德(公元前330~前275)100多年。
(4)勾股定理(商高定理)。发明者商高(西周人),早于第二发明者毕达哥拉斯(公元前580~前500)550多年。
(5)幻方。我国最早记载幻方法的是春秋时代的《论语》和《书经》,而在国外,幻方的出现在公元2世纪,我国早于国外600多年。
(6)分数运算法则和小数。中国完整的分数运算法则出现在《九章算术》中,它的传本至迟在公元1世纪已出现。印度在公元7世纪才出现了同样的法则,并被认为是此法的“鼻祖”。我国早于印度500多年。
中国运用最小公倍数的时间则早于西方1200年。运用小数的时间,早于西方1100多年。
(7)负数的发现。这个发现最早见于《九章算术》,这一发现早于印度600多年,早于西方1600多年。
(8)盈不是术。又名双假位法。最早见于《九章算术》中的第七章。在世界上,直到13世纪,才在欧洲出现了同样的方法,比中国晚了1200多年。
(9)方程术。最早出现于《九章算术》中,其中解联立一次方程组方法,早于印度600多年,早于欧洲1500多年。在用矩阵排列法解线性方程组方面,我国要比世界其他国家早1800多年。
(10)最精确的圆周率“祖率”。早于世界其他国家1000多年。
(11)等积原理。又名“祖暅”原理。保持世界纪录1100多年。
(12)二次内插法。隋朝天文学家刘焯最早发明,早于“世界亚军”牛顿(公元1642~1727)1000多年。
(13)增乘开方法。在现代数学中又名“霍纳法”。我国宋代数学家贾宪最早发明于11世纪,比英国数学家霍纳(公元1786~1837)提出的时间早800年左右。
(14)杨辉三角。实际上是一个二项展开式系数表。它本是贾宪创造的,见于他着作《黄帝九章算法细草》中,后此书流失,南宋人杨辉在他的《详解九章算法》中又编此表,故名“杨辉三角”。
在世界上除了中国的贾宪、杨辉,第二个发明者是法国的数学家帕斯卡(公元1623~1662),他的发明时间是年,比贾宪晚了近600年。
(15)中国剩余定理。实际上就是解联立一次同余式的方法。这个方法最早见于《孙子算经》,1801年德国数学家高斯(公元1777~1855)在《算术探究》中提出这一解法,西方人以为这个方法是世界第一,称之为“高斯定理”,但后来发现,它比中国晚1500多年,因此为其正名为“中国剩余定理”。
(16)数字高次方程方法,又名“天元术”。金元年间,我国数学家李冶发明设未知数的方程法,并巧妙地把它表达在筹算中。这个方法早于世界其他国家300年以上,为以后出现的多元高次方程解法打下很好的基础。
(17)招差术。也就是高阶等差级数求和方法。从北宋起中国就有不少数学家研究这个问题,到了元代,朱世杰首先发明了招差术,使这一总是得以解决。世界上,比朱世杰晚近400年之后,牛顿才获得了同样的公式。
我也是网上查的,希望能帮到你!