2000字論文的模板
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2000字論文的模板篇一
中學數學中的“數學美”
[摘要] 中學數學教材始終洋溢著“數學美”的特質,數學教學活動中的師生無時不在感受數學美的誘惑。筆者結合中學數學教材,從數學的簡潔美、數學的對稱美、數學的和諧奇峭美三個方面探討了中學數學中的“數學美”。
[關鍵詞] 中學 數學教學 “數學美”
中學數學教材始終洋溢著“數學美”的特質,數學教學活動中的師生無時不在感受數學美的誘惑。筆者結合中學數學教材,數學教學實際探討中學數學之美。
一、數學的簡潔美
簡約是一種美。數學便是用最簡潔的語言概括了數量關系、空間結構,也正因為簡潔,數學才得以最廣泛地運用,才有極強的生命力。
1.簡潔的阿拉伯數字
1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0這一組數字是人們對物質世界存在性最直接最原始的表達。歷史上,各國各民族都有自己的數字,但只有阿拉伯數字保留并廣為流傳,究其原因,簡潔流暢的書寫,干脆上口的發(fā)音,運算中進位快捷方便,是其勝出的法寶。
2.精煉的數學符號語言
自然界的客觀存在和普遍聯系要有合適的語言去表達,這種語言要言簡意賅,要有普適性,各種各樣的數學符號應運而生。正因為有了數學符號語言,數學知識才能一代代傳下去。一位美國數學家說,合適的數學符號“帶著自己的生命出現,并且它又創(chuàng)造出新的生命來。”
3.簡明的公理化體系
數學猶如煙波浩渺的海洋,海洋中有數學分析,實函,復函,拓撲,還有歐式幾何,解析幾何,放射幾何……它們彼此相似,但又各成一門學科。因為它們大多建立在各自的公理化體系上。所謂“公理化”,即首先通過理性思維,根據邏輯次序,指出原始概念,原始圖形,原始關系,指出哪些是基本的不加證明的原始命題,即公理。由這些原始概念和公理出發(fā),定義其它概念,證明其它命題。中學數學中不乏這樣的精美知識鏈。函數遵循著“集合――映射――函數――圖象和性態(tài)”的結構體系;立體幾何遵循著“點線面等原始概念――公理――各種位置關系及判斷(定理)――角與距離(運用)”的結構體系;向量遵循著“向量的概念――平面(空間)向量基本定理――向量垂直,平行定義及判定――運用向量”結構體系。有了知識結構,學習就有了藍本,獲取知識就有了效率。雖然有些體系并未嚴格公理化,但并不影響人們對明快的公理化方法的喜好。
二、數學的對稱美
楊振寧認為物理學的現代方法“不是通過實驗導致結論,而是考慮對稱性的過程中列出方程式,由實驗加以證實。”對稱性的方法論同樣帶給化學深遠影響。從物理、化學等自然科學中抽象出許許多多的對稱,就形成了數學中的對稱圖形,對稱多項式,對稱方程,對稱函數,對稱矩陣,對稱空間,對稱群等,這些美倫美奐的對稱帶給人們平衡,完整的美感。
1.對稱圖形
對稱圖形分為中心對稱圖形,軸對稱圖形和鏡象對稱圖形。眾所周知,圓、球既是軸對稱,又是中心對稱,且球還是面對稱幾何模型;使圓、球保持不變的空間變換有無限多。圓是周長為定值,面積最大的(或面積一定,周長最小)的平面圖形,球則是表面積一定,體積最大(或體積一定,表面積最小)的空間幾何體。當然稍遜圓、球的是正多邊形、正多面體,雖然不及圓、球完美,但其對稱帶給人們的美感仍不容小視。
巧妙運用對稱對稱多項式的性質,不僅簡化運算,而且更能感受對稱美的力量。
3.對偶原理
對偶原理廣泛存在于幾何,代數等數學學科。對偶原理要求既對換元素的種類,又對換元素運算。中學數學不乏這樣的例子。
橢圓的定義:平面上到兩定點距離和為定值( >兩定點之距)的動點的軌跡。而雙曲線的定義:平面上到兩定點距離差的絕對值為定值( <兩定點之距)的動點的軌跡。橢圓是封閉的曲線,雙曲線則是開放的。
以上數例,可以感知,對偶不僅是廣泛運用的數學原理,更是一種數學思維方式。
三、數學的和諧奇峭美
人們喜好對稱的正方形,但更欣賞神賜比例下的黃金矩形,和諧美,奇峭更美。數學發(fā)展史告訴我們,數學發(fā)展道路崎嶇不平,時而晴空萬里,光彩照人,充滿靜謐的和諧美;時而電閃雷鳴,烏云滾滾,有著神鬼莫測的奇峭美。
1.常量與變量
數學上用“常量”表示事物的相對穩(wěn)定狀態(tài),用“變量”刻劃事物的變化及運動狀態(tài)。“常”中有“變”,常是暫時的,相對的;“變”中有“常”,變是永恒的,絕對的。變量變化的某個瞬間,變化的結果,都可以當常量處理。如函數y=f(x)在x0∈I的導數是一個常量,當x0取遍區(qū)間內的所有值,其導數就形成變量,如此就構成y=f(x)的導函數y=f′(x),而運用導函數又可以輕松求出函數在某點的導數
2.有限與無限
有限是經驗的,直觀的;無限更多的是靠推理,是想象的,理性的,無限步驟中的有限推理,無限過程中的有限結果。比如數學歸納法用有限的步驟證得命題在無限集(自然數集)上成立。又如球的表面積與體積公式的產生,就是用無限分割,求和,再求極限給出了S=4πr2, V=43πr3這一有限的結果。
3.特殊和一般
數系的發(fā)展,空間的演變,體現的正是特殊到一般,一般到特殊的矛盾轉化的數學美。從自然數系到整數系,有理數系,實數系,復數系,最后到一般代數系統(向量,矩陣);一維直線到二維平面,三維空間,n維空間到無窮維空間,最后到一般的抽象空間。沒有特殊原型,不可能有一般的推廣,沒有一般推廣不可能發(fā)現有價值的特殊原型,相互獨立,又相互補充,才能編織一個奇峭和諧的世界。
數學美不僅體現在以上種種,更體現于數千年來勞動人民創(chuàng)造數學,傳承數學的波瀾壯闊的歷史中。這些先哲們對數學或熱情奔放,或深誠如大海中的冰山;有的雖生命短暫,但卻如流星般眩目;有的終其一生孜孜以求,不改初衷;有的是數學巨擘;有的是毫不起眼的工匠。但他們的生命里有數學的血液,數學長河永遠流淌著他們的精神。
2000字論文的模板篇二
數學教學與數學思維
【摘要】在中學數學的教學中,要使學生掌握數學知識,提高獨立思維能力,發(fā)展智力和陶冶個性品質,數學思維問題是核心問題。作為一名中學數學教師,必須研究數學思維規(guī)律,重視數學思維在教學過程中的作用,以便在教學中培養(yǎng)和發(fā)展學生的數學思維能力。
【關鍵詞】思維; 持續(xù) ; 誘發(fā) ;
能力從中學數學的教學目的來看,要使學生掌握數學知識,提高獨立思維能力,發(fā)展智力和陶冶個性品質,數學思維問題是核心問題。蘇聯教育家期托利亞爾在《數學教育學》一書中指出:“數學教學是數學(思維)活動的教學。”當前,在數學教學改革中,數學思維是根本的東西。作為一名中學數學教師,必須研究數學思維規(guī)律,重視數學思維在教學過程中的作用,以便在教學中培養(yǎng)和發(fā)展學生的數學思維能力。
1數學思維的本質與中學生思維發(fā)展的特性
數學思維實質上就是數學活動中的思維。對此,可以這樣理解:“其一,是指一種形式,這種形式表現為人們認識具體的數學學科,或是應用數學于其他科學、技術和國民經濟等的過程中的辯證思維;其二,應認識到它的一種特性,這種特性是由數學學科本身的特點,及數學用以認識現實世界現象的方法所決定的,同樣,也受到所采用的一般思維方式的制約。”
在數學學習中,隨著學習內容的不斷加深和抽象概括水平的逐步提高,學生的數學思維也逐步由直觀行動思維發(fā)展到具體形象思維,再發(fā)展到抽象邏輯思維。當然,由于數學思維活動的復雜性,這三種思維成分之間往往又能互相滲透。
初中學生的數學思維的發(fā)展具有兩個主要特點:第一,抽象邏輯思維日益發(fā)展,并逐漸占有相對優(yōu)勢,但具體形象思維仍然起著重要作用;第二,思維的獨立性和批判性有了顯著的發(fā)展,他們往往喜歡懷疑和爭論問題,不隨便輕信教師和書本的結論。當然,初中學生思維的獨立性和批判性還是很不成熟的,還很容易產生片面性和表面性,這些缺點是和他們的知識經驗的不足相聯系的。而高中學生的數學思維達到了更高的水平。首先,思維具有更高的抽象性和概括性,并開始形成辯證邏輯思維。如果說初中學生的數學思維還屬于經驗型的話,那么高中學生的思維則已明顯地由經驗型向理論型轉化,抽象邏輯思維逐漸占主導地位。
其次,思維具有鮮明的意識性。注意力更加穩(wěn)定,觀察力更加精確,更加深刻,能夠發(fā)現事物的本質和規(guī)律。
2精心創(chuàng)設問題情境,誘發(fā)學生思維的積極性
在數學學習中,學生的思維是怎樣發(fā)生的?怎樣才能使學生的思維持續(xù)發(fā)展?我以為,教師科學地運用教學方法的實質是最短的時間,最大限度地發(fā)揮學生的智慧,達到教學的高效率、高質量。教師應該根據學科特點,結合不同階段的具體教學任務和要求,知識本身的主次、難易及學生個性差異等情況,針對所要解決問題的矛盾特殊性,選擇和運用有效的教學方法。精心創(chuàng)設問題情境,誘發(fā)學生思維的積極性,用卓有成效的啟發(fā)引導,促使學生的思維活動持續(xù)發(fā)展。
學生對學習有無興趣和求知欲望,是能否積極思維的重要的動機因素。要引導學生對數學學習的興趣和求知欲望,行之有效的方法是創(chuàng)設合適的問題情境,引起學生對數學知識本身的興趣。
在數學問題情境中,新的需要與學生原有的數學水平之間產生了沖突,這種認知沖突能誘發(fā)學生數學思維的積極性。因此,合適的問題情境,成為誘發(fā)和促進學生思維發(fā)展的動力因素。
例如,用拆項法因式分解,可設計如下的誘發(fā)過程。
教師:請同學們用不同的方法分解X6―1的因式。
學生甲:X6―1= (X3)2―1
= (X3+ 1)(X3―1)
=(X+ )(X―1)(X2+X+1)(X2―X―1)
學生乙:X6―1= (X2)3―1
=(x2―1)(x 4++X2+1)
=(x+1)(x―1)(x4+x2+1)
教師:為什么答案不相同呢?
這一問,立即引起了學生的興趣,思維活動起來了,可能還會引起爭論。在經過檢查,發(fā)現兩種解法均未發(fā)生錯誤后,在學生中一定會產生猜想。
學生:也許X4+ X2+1還能繼續(xù)分解下去,得到
(x2+x+1)(x2一x+1)
教師:你能驗證這個猜想嗎?
學生:只要利用多項式乘法公式就可以加以驗證。
我們得到,這里為用拆項法分解因式創(chuàng)設了合適的問題情境。問題的實質是X4 +X2+1如何分解,但教師不是直接向學生提出這一問題,而是利用不同的分解方法,將X4+ X2+1分解隱含其中。由于學生受到乘法演算的啟示,多數學生通過觀察、思考,能夠用拆項、分組、配方的方法加以分解。
教師在創(chuàng)設問題情境時,一定要緊扣課題,不要故并玄虛,離題太遠。衡量問題情境設計好壞的標準,首先是有利于激發(fā)學生思維的積極性,其次是要直接有利于當時所研究的課題的解決。
3啟發(fā)引導,保持思維的持續(xù)性
在合適的問題情境中,學生思維的積極性被充分調動起來了。怎樣才能保持這種積極性,使其持續(xù)下去而不致于中斷呢?
第一,要給學生思考的時間。學生學習是通過思考進行的,沒有學生的思考就沒有真正的數學學習,而思考問題是需要一定的時間的。實驗表明,思考時間若非常短,學生的回答通常也很簡短,但若把思考時間延長到5秒或更長一些時間,學生就會更加全面和較為完整地回答問題。當然,思考時間的長短,是與問題的難易程度和學生的實際水平密切相關的。 目前在課堂學習中,教師提出問題后,不給時間思考,要求學生立刻回答,當學生不能立刻回答時,便不斷重復他的問題,或者另外提出一些問題來彌補這個“冷場”。其實,這是干擾學生的思考,“冷場”往往是學生正在思考,表面冷靜,實際上思維活動卻很活躍。
第二、啟發(fā)要與學生的思維同步。教師提出問題后,一般要讓學生先作一番思考,必要時教師可作適當的啟發(fā)引導。教師的啟發(fā)要遵循學生思維的規(guī)律,因勢利導,步步釋疑,切不可不顧學生的心理狀態(tài)和思維狀態(tài),超前引路,也不可強制。