數(shù)學畢業(yè)論文范文
數(shù)學畢業(yè)論文范文
畢業(yè)設(shè)計是實現(xiàn)和檢驗大學本科應用數(shù)學專業(yè)教學目標的重要教學環(huán)節(jié)。下面是學習啦小編為大家推薦的數(shù)學畢業(yè)論文,供大家參考。
數(shù)學畢業(yè)論文范文一:數(shù)學教材中的數(shù)學史研究
一、研究緣起
20世紀末,教材中的數(shù)學史就已引起世界各國數(shù)學教育界的關(guān)注。如:1998年在法國馬塞舉行的國際數(shù)學教育大會(ICMI)“數(shù)學教育中的數(shù)學史”,其中就有對教材中數(shù)學史的專題關(guān)注;2010年,在維也納召開的第6屆暑期會議(ESU-6)“數(shù)學教育中的數(shù)學史與認識論”,主要議題之一是“學校教材中的數(shù)學史”,以法國、意大利等多個國家教材中使用數(shù)學史的情況為基礎(chǔ)開展討論。這些研究與討論相對較為粗略、淺表,雖對我們具有一定的啟發(fā)意義,但缺乏相關(guān)理論分析,對我國新課程的適應性需進行深入研究與思考。
近年來,國內(nèi)學者也對教材中的數(shù)學史進行了研究。主要包括兩類:一類是對教材中的數(shù)學史進行量與類的統(tǒng)計與分析;另一類是對數(shù)學史融入教材的某一方面,如方式、原則等進行分析、探討。這些研究對我們系統(tǒng)研究教材中的數(shù)學史具有借鑒意義。
HPM教學開啟了多元教學方法之門,是認識數(shù)學不同領(lǐng)域之間以及數(shù)學和其他學科之間聯(lián)系的極佳手段,這在當今的數(shù)學教育改革中受到高度重視。然而,如何使HPM教學走進常態(tài)課堂?教材是課程內(nèi)容的重要載體,也是教師教學的主要依據(jù),“講歷史,講思想,講文化”是教材編寫的指導思想之一[1],因此研究數(shù)學教材中的數(shù)學史具有重要意義。
二、研究問題與方法
國內(nèi)外針對已有教材數(shù)學史使用情況的相關(guān)研究,雖發(fā)現(xiàn)存在內(nèi)容與方式單一等問題,并給出了相應的改進措施與建議,但缺乏對教材未來建設(shè)的系統(tǒng)性理論思考和實踐研究。針對新課程改革,我們需進一步搞清:數(shù)學史如何進入教材才能適應、體現(xiàn)并實現(xiàn)數(shù)學課程目標?教材中的數(shù)學史,是否將歷史上科學領(lǐng)域的數(shù)學學習過程與學校教育過程中個人的學習過程聯(lián)系起來了?這涉及教材中數(shù)學史的目標與價值取向、內(nèi)容選取及其原則、呈現(xiàn)方式以及質(zhì)量標準等。
為了考察與我國新課程改革的適應性,我們還需結(jié)合教學實踐,進行理論的思辨與分析。
三、研究結(jié)果與分析
(一)融數(shù)學史于教材的目標
博耶等人基于數(shù)學歷史認識論,將數(shù)學史作為促進數(shù)學的元認知和關(guān)于數(shù)學及其學習的元知識,從“數(shù)學內(nèi)部問題”和“數(shù)學的元知識”兩個維度分析教材中數(shù)學史的目標[2].但這一目標定位存在一定的局限性,并不十分契合我國數(shù)學教育界對教材中數(shù)學史目標的認識、理解與期望。誠如李文林先生所言,數(shù)學教育中的數(shù)學史,不僅是“為數(shù)學而歷史”,還是“為教育而歷史”[3],教材中數(shù)學史的目標也不外如此。我們將數(shù)學教材中融入數(shù)學史的目標,梳理、細化為表1所示指標。
從數(shù)學自身來看,教材中的數(shù)學史揭示了教學內(nèi)容作為數(shù)學科學的一部分,其產(chǎn)生背景、歷史發(fā)展過程以及與文化、社會等的聯(lián)系,也為比較、審視數(shù)學的多種形式以及古今方法的不同等提供了機會。六個維度從宏觀到微觀,從數(shù)學自身、內(nèi)部問題到與其他學科的外部聯(lián)系,成為審視數(shù)學自身發(fā)展與內(nèi)、外部問題的重要工具與目標。從數(shù)學教學來看,將數(shù)學家描述成富有活力和創(chuàng)造力的人,生動展現(xiàn)數(shù)學發(fā)現(xiàn)的故事,既能作為趣味活動,激發(fā)學生學習興趣,又能使數(shù)學課程人性化;以再創(chuàng)造等方式,讓學生重走數(shù)學知識、思想方法的發(fā)現(xiàn)之路,既能讓他們體驗數(shù)學發(fā)展的艱難曲折、生動有趣,又能進一步體悟數(shù)學不是“一套處理問題的規(guī)則或算法”,而是“以前普通常識活動的精簡合理的形式”和“作為活動的數(shù)學發(fā)現(xiàn)的過程”,修正師生數(shù)學觀念[4];歷史上數(shù)學的發(fā)展始終與其他學科的發(fā)展聯(lián)系在一起,這一事實將數(shù)學與其他學科,以及通常的歷史與文化環(huán)境聯(lián)系起來,引導教師進行多元文化教學設(shè)計,發(fā)展學生對數(shù)學與各學科間聯(lián)系的理解。
(二)融數(shù)學史于教材的價值取向
1.價值取向教學的需求決定了教材中數(shù)學史的價值取向。
Fauvel總結(jié)了將數(shù)學史融入數(shù)學教學的15條理由;Tzanakis和Arcavi從數(shù)學學習、數(shù)學和數(shù)學活動的本質(zhì)、教師的背景知識、數(shù)學情感和作為文化活動五個方面闡述數(shù)學史的價值;Gulikers和Blom從概念視角、文化視角和動機視角三個方面給出了數(shù)學史的價值;Jankvist則建立了“工具”與“目標”二維分類框架。
對上述研究的具體描述進行分析,我們認為,教材中數(shù)學史的主要價值包括:利用概念、思想方法等的發(fā)生、發(fā)展過程,順應學生認知需要的“發(fā)生”價值;引導學生數(shù)學發(fā)現(xiàn)的“探究”價值及多元“文化”價值。
2.目標、價值取向與數(shù)學課程目標的關(guān)系我國高中數(shù)學課程標準明確指出,課程目標包括知識與技能,過程與方法,情感、態(tài)度與價值觀的“三維教學目標”.而融數(shù)學史于數(shù)學教材的目標與價值取向,契合了課程目標要求,我們將其關(guān)系整理如圖1所示。
(三)融數(shù)學史于教材的內(nèi)容與選取原則
1.內(nèi)容
進入教材的數(shù)學史內(nèi)容,首先,從文獻來源看,要盡可能選用一手文獻中的原始資源,至少應為切實可靠的二手文獻,從源頭上保證所選內(nèi)容的準確與正確性。其次,要注意從歷史時間、國別、民族等多個維度,體現(xiàn)數(shù)學文化的多元性。從教學的角度來看,因教學時間、教材容量有限,所以選取的數(shù)學史素材,首先需具備針對性和典型性特征。其次,本著能夠為學生接受的想法,選取的數(shù)學史原始資源,必須進行相應的剪裁與加工,如對古文言文和外文文獻的轉(zhuǎn)譯等,以對接學生認知基礎(chǔ)。
2.原則
針對教材中的數(shù)學史,很多學者提出自己的認識。李紅婷認為,數(shù)學史走進數(shù)學教材需要注意:目的性與適切性、教育性與真實性、針對性與時效性、靈活性與多樣性。[5]
李明振等認為,教材中的數(shù)學史應該遵從科學定論原則、匹配協(xié)同原則、功能復合原則、時空多元原則、可讀激趣原則。[6]汪曉勤認為,HPM教學中數(shù)學史的選擇應遵循趣味性、科學性、有效性、可學性、新穎性五項原則??偫ㄆ饋?,教材、教學中的數(shù)學史內(nèi)容,都應以科學、準確,教育適切以及富有成效作為基本的選取原則。
(1)科學性原則科學性是教材中選取數(shù)學史內(nèi)容的基本原則和底線要求,應該盡一切可能杜絕謬誤的出現(xiàn)。數(shù)學史料應符合史實,而不是胡亂編造,數(shù)學上不能有錯誤。這包括歷史素材發(fā)生的時間、地點、人物、內(nèi)容的準確與相對完整,要杜絕像“阿基米德是古希臘著名的數(shù)學家,公元前287年他生于意大利的錫拉庫扎,死于公元前212年,他活了多少歲”這類“偽歷史”素材的使用。另外,在歷史評論中也要避免錯誤、晦澀不明、以偏概全等問題的出現(xiàn),否則,以數(shù)學史促進數(shù)學教學的期盼將會落空,目標難以達成。
(2)適切性原則基礎(chǔ)教育階段的數(shù)學教材應做到趣味性與科學性兼顧,體現(xiàn)適切性原則。首先,選取的內(nèi)容應能激發(fā)學生的學習興趣。其次,要符合學生的認知基礎(chǔ),從學生的年齡特征與認知特點出發(fā),以易于為學生所接受的形式呈現(xiàn)。再次,要符合學生認知階段。如,在小學階段對圓的發(fā)展歷史的介紹應形象、生動,讓學生直觀感知為主要形式,而在初中、高中階段,則應借助史料更多地培養(yǎng)學生的理性思維和數(shù)學思想方法。
(3)有效性原則學校教學時間、內(nèi)容、場所等的條件限制,以及“為教育而歷史”的目標取向,決定了教材中數(shù)學史素材的選取必須具有鮮明的針對性。要聯(lián)系教學內(nèi)容選取數(shù)學史上的典型、關(guān)鍵案例,和對學生知識、能力、情感發(fā)展等具有明顯促動作用的素材,經(jīng)過去粗取精、變繁為簡,實現(xiàn)教材中數(shù)學史的教育目標。同時,為有效促進教學,教材中的數(shù)學史還應注意做到視角新穎、富有特色,以加強對學生數(shù)學學習的吸引力和啟發(fā)性。
(四)融數(shù)學史于教材的方式
研究發(fā)現(xiàn),我國教材中的數(shù)學史素材遍布正文、例題、習題與閱讀材料等各個欄目,使用方式大致有隱性與顯性兩種方式。法國、意大利、希臘等國數(shù)學教材中的數(shù)學史,也呈大致類同的分布方式。在使用方式上,國內(nèi)外教材也具有大致相同的特征:它們或以直接附加、復制這種顯性、直接的方式進入教材,或因教學需要,進行適當加工、重構(gòu),如替換背景以利于學生接受與理解的方式融入教學內(nèi)容。
汪曉勤在借鑒Tzanakis和Arcavi以及Jankvist研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,按照數(shù)學史與數(shù)學教學內(nèi)容的關(guān)聯(lián)程度,將數(shù)學教學中運用數(shù)學史的方式分成四類:附加式、復制式、順應式、重構(gòu)式。[7]具體內(nèi)容如表2所示。
(五)數(shù)學史融入數(shù)學教材的質(zhì)量標準
教學是一個系統(tǒng)工程,要實現(xiàn)數(shù)學史助益數(shù)學教學的目的,需要把數(shù)學史置于數(shù)學教育的整體框架下,綜合考慮數(shù)學史與諸多教育、教學要素之間的關(guān)系,探討數(shù)學史融入數(shù)學教材的基本要求,為教材編寫構(gòu)建相應的質(zhì)量標準。結(jié)合已有研究結(jié)果,筆者認為,教材中數(shù)學史的基本質(zhì)量標準至少應從兩個層面考慮:一是史學維度,二是教學維度(如表3所示)。
史學維度的A1指標是教材中數(shù)學史最為基礎(chǔ)、最低限度的要求;A2則主要為避免出現(xiàn)假借數(shù)學史名目,實則無本質(zhì)聯(lián)系的內(nèi)容出現(xiàn);A3對內(nèi)容的連續(xù)性要求主要是指同一系列內(nèi)容使用數(shù)學史的“連續(xù)性”,如高中數(shù)學內(nèi)容中圓、橢圓、雙曲線、拋物線等,宜對數(shù)學史的使用形成一個完整的序列,以使學生獲得一個相對完整的認識;一致性,則主要針對呈現(xiàn)方式的前后一致;綜合性系指使用的數(shù)學史內(nèi)容盡可能多地、綜合地呈現(xiàn)其多元教育價值,避免量多、分散,加重學生的學習負擔。然而,并非所有教學內(nèi)容都需要輔以數(shù)學史,A4指標提倡關(guān)鍵數(shù)學歷史事件或步驟。
A5的“可讀、可用”主要指教材中的數(shù)學史素材宜采用適合師生閱讀、使用的方式,將原始文獻以現(xiàn)代形式加以呈現(xiàn)。教學維度主要基于以下考慮:限于教材容量和教學需要,選取的數(shù)學史內(nèi)容必須具有較強的教學針對性,并能夠為發(fā)展學生數(shù)學學習的三維目標服務。選取的內(nèi)容必須對接學生的認知基礎(chǔ)、心理發(fā)展和認知特點,同時應提供思路與順序、方式和方法的選擇等,啟發(fā)、引導教師進行合理的教學設(shè)計。
四、討論
(一)怎樣保障數(shù)學史的質(zhì)量標準
1.健全教材編寫隊伍
為保障教材中的數(shù)學史準確、科學,針對數(shù)學史內(nèi)容的選取,需要在教材編寫隊伍中,融入數(shù)學史家的成分。同時,為了使數(shù)學史內(nèi)容更適合教學所需,需要聽取、吸納教學一線教師,尤其是教學名師的聲音。這樣的隊伍能夠保證有不同領(lǐng)域?qū)<业穆曇簦瑥亩沟媒滩木帉懜涌茖W、合理、適用。
2.在實踐中檢驗,在反思中提升
改進教材中的數(shù)學史使用,并不是一件一蹴而就的事情,需要經(jīng)過理論探討、實踐教學的檢驗、反思與進一步修正。這需要參與教材編寫的人員能夠有機會走入課堂,經(jīng)過實地調(diào)研,針對教學所需和出現(xiàn)的問題,逐步調(diào)整與完善。目前,華東師范大學數(shù)學系與浙江義烏王芳高中數(shù)學工作室、上海滬太路共富實驗中學等幾所初級中學,以及重慶師范大學初等教育學院與重慶市主城區(qū)幾所小學的HPM教學研究共同體,正在針對不同學段進行這樣的實踐研究。
(二)如何使得數(shù)學史更有效、更有吸引力
1.改變形式,多元呈現(xiàn)
與現(xiàn)代教材正在打破以往紙質(zhì)教材的單一形式,逐步走電子化教材的發(fā)展方向一致,融入教材的數(shù)學史也可采用現(xiàn)代媒體手段,使得融入教材的數(shù)學史更加生動、有趣,形式多樣。比如,配備教材配套光盤或通過互聯(lián)網(wǎng),以故事,情景劇等等方式呈現(xiàn)數(shù)學史內(nèi)容,打破以往大段文字、靜態(tài)漫畫等相對呆板的呈現(xiàn)方式,更好地突出數(shù)學史的教育價值。
2.配套案例,方法指引
教材中的數(shù)學史,要提供素材,更應呈現(xiàn)必要的教學方法與路徑,啟發(fā)教師的教學設(shè)計,使得即使只有較少數(shù)學史知識的教師,也能夠較好地利用數(shù)學史開展教學,實現(xiàn)HPM教學走入常態(tài)課堂。另外,HPM教學案例,能給予教師直接啟發(fā)和案例示范作用,是值得教材編寫部門和研究人員花費、精力和物力做好的一件事情。
參考文獻:
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數(shù)學畢業(yè)論文范文二:高中數(shù)學課堂教學導學案的應用探究
引言
隨著新課改的不斷推進,許多地方中學都加強了對新課堂教學模式的探索,其中導學案教學受到了廣大教育工作者的認可和肯定,并被應用于教學實踐中。
1.導學案的內(nèi)涵
導學案教學是在學生為主體的指導思想下,教師采用多種方式編寫出導學案,在課堂教學中運用導學案引導學生完成教學內(nèi)容的學習。導學案教學法中,教師的關(guān)鍵在于精心設(shè)計好導學案,在課堂教學中以導學案為載體,教師發(fā)揮“導”的輔助作用,學生成為“學”的課堂主角,充分體現(xiàn)了新課改理念。
2.高中數(shù)學課堂教學應用導學案的意義
一是體現(xiàn)了學生的主體性。導學案的實施就是圍繞學生自主學習展開的,導學案讓學生去發(fā)現(xiàn)、探究和掌握學習目標、學習重點、學習難點,教師做好動態(tài)點撥和關(guān)鍵指導,學生充分展開自主、合作、探究學習,真正成為課堂教學的主人;二是體現(xiàn)了教師的主導性。導學案教學法不是一種完全的自主學習法,其還需要發(fā)揮教師的主導作用,不然學生的學習很容易失去方向,無法完成對數(shù)學知識的全面理解和掌握。導學案的設(shè)計本身就充分體現(xiàn)了教師“導”的水平,并且數(shù)學教師在課堂上還要把握好課堂節(jié)奏,合理安排學生自主、合作、探究的時間和深度,教師要全程監(jiān)督、輔導、點撥和鼓勵,做一個真正的引導者;三是體現(xiàn)了因材施教。導學案改變了傳統(tǒng)的灌輸式教育,能夠有效地進行分層教學。
雖然每個學生手里都有學案,但是學生可以根據(jù)自身學習能力和數(shù)學基礎(chǔ)選擇不同難度和層次的學習內(nèi)容,教師也要做到針對性的指導。所以,導學案不是教條教學,學生可以自主選擇,教師也可以針對指導,達到了因材施教效果;四是激發(fā)了學生的學習興趣。導學案通過精心設(shè)計問題環(huán)境,為學生營造了有趣的問題情境,滿足了學生的求知欲,并且導學案合理安排探究和討論合作,設(shè)計了經(jīng)典活動環(huán)節(jié),鼓勵學生質(zhì)疑、爭論、表達,學生積極性就會很高;五是有利于高效教學。導學案的原則就是要從高中數(shù)學教學目標出發(fā),結(jié)合高中生的數(shù)學認知規(guī)律,設(shè)計出從預習、到提問、自學、探究、釋疑、訓練、評價、總結(jié)等等一系列環(huán)節(jié),讓學生有備而學,操作性和針對性極強,學習效率自然很高。
3.高中數(shù)學課堂教學導學案的應用策略
導學案是連接教師和學生互動教學的橋梁,充分發(fā)揮導學案的作用能夠激發(fā)教學的主動性和創(chuàng)造性,打造高效課堂。在了解了導學案的內(nèi)涵以及高中數(shù)學課堂教學應用導學案的意義之后,我們有必要在高中數(shù)學的實際教學中掌握正確的導學案使用方法,以便于提高高中數(shù)學課堂教學效率。
3.1高中數(shù)學導學案的精心準備
當前,許多地方中學的教師在設(shè)計導學案時都或多或少存在問題,這也是他們一直糾結(jié)上不好導學案教學課的重要原因。有的教師沒有理解導學案的內(nèi)涵,把導學案設(shè)計成教案,或者有的教師導學案設(shè)計的過于習題化,機械地照搬教輔資料,用習題堆砌起導學案內(nèi)容,完全喪失了導學案的價值。還有的教師從網(wǎng)上下載導學案,不加修改直接搬用,共性化程度明顯,導致內(nèi)容難度過高或過低,嚴重影響到課堂教學的開展。因此,要實現(xiàn)高中數(shù)學課堂教學導向案教學的高效應用,就必須精心設(shè)計導學案。教師要提前做好學生基本情況調(diào)研,要做好教材的理解和挖掘,利用好網(wǎng)絡資源和信息技術(shù),同年級高中數(shù)學教師可以開展集體編寫導學案,設(shè)計出像初等函數(shù)、三角函數(shù)、幾何向量、數(shù)列等導向案模塊,教師使用時再個別修改。導學案最好提前一周設(shè)計好,確保學生按時拿到導學案。
3.2高中數(shù)學導學案的課堂實踐
高中數(shù)學的學科特點決定了其需要花費大量的做題時間,再加上教師把握開放性課堂的能力有限,導致許多高中數(shù)學課堂導學案教學有名無實。高中數(shù)學教師在完成導學案編寫后要在課前發(fā)給學生,讓學生自己預習。導學案中有適當?shù)膶W習任務,學生可以根據(jù)學習“指引”來自學,學生要指導本節(jié)課的公式以及關(guān)聯(lián)問題。例如在三角函數(shù)教學中,對于三角函數(shù)的基本公式以及三角函數(shù)是如何出現(xiàn)和在什么地方運用等問題要展開自主學習。高中數(shù)學課上,一般都會根據(jù)學生的數(shù)學學習情況進行合理分組,所以,教師還要在導學案中設(shè)計一至兩個較難的體現(xiàn)重難點數(shù)學題目,以便于學生自學后在小組內(nèi)展開討論。例如,在幾何向量教學中,教師可以根據(jù)教學難度,讓學生共同探討重點、難點,嘗試解答,讓先掌握的同學幫助學不懂的學生,實現(xiàn)共同進步。另外,針對數(shù)學本身的枯燥性,教師可以設(shè)計有趣的課堂活動如小組競賽等,比一比誰最先完成解答,以此來激發(fā)學生學習熱情。
3.3高中數(shù)學導學案的課后運用
高中數(shù)學需要做一定的練習題來加深對數(shù)學知識的理解和掌握,然而課堂教師時間有限,需要完成預習、自學、討論、釋疑、總結(jié)、鞏固等等多個環(huán)節(jié),都是也不能忽視數(shù)學本身需要大量的練習來提高的要求。所以,在課堂教學結(jié)束后,教師要讓學生完成導學案上沒有練習的檢測題,這樣才能確保學生數(shù)學能力的提高,也可以作為高中數(shù)學課后作業(yè)。通過相應的課后檢測,能及時幫助學生發(fā)現(xiàn)和糾正漏點和盲點。需要注意的是高中數(shù)學導學案教學的評價環(huán)節(jié)要靈活進行,一般由于課堂時間緊張,我們可以放在課后進行多元化的綜合評價,主要以習題完成的質(zhì)量為標準,還要考慮到不同層次學生的完成任務。要將課后作為課堂教學的延伸,鼓勵學生在課后利用多種渠道進行討論和向教師請教,實現(xiàn)教學相長、共同進步。
4.結(jié)束語
總之,高中數(shù)學課堂教學導學案的應用改變了傳統(tǒng)的數(shù)學課堂模式,有利于學生自主合作探究學習,對于提高高中數(shù)學教學質(zhì)量也有很大幫助。因此,高中數(shù)學教師要掌握導學案的精髓,加強交流和合作,設(shè)計出符合學生實際的內(nèi)容明確合理的導學案,推進高中數(shù)學課堂教學效率的不斷提升。