中學生數(shù)學論文
中學生數(shù)學論文
數(shù)學是人類知識活動留下來最具威力的知識工具,是一些現(xiàn)象的根源。數(shù)學是不變的,是客觀存在的。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于中學生數(shù)學論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
中學生數(shù)學論文篇1
淺析中學數(shù)學中的“數(shù)學美”
[摘要] 中學數(shù)學教材始終洋溢著“數(shù)學美”的特質,數(shù)學教學活動中的師生無時不在感受數(shù)學美的誘惑。筆者結合中學數(shù)學教材,從數(shù)學的簡潔美、數(shù)學的對稱美、數(shù)學的和諧奇峭美三個方面探討了中學數(shù)學中的“數(shù)學美”。
[關鍵詞] 中學 數(shù)學教學 “數(shù)學美”
中學數(shù)學教材始終洋溢著“數(shù)學美”的特質,數(shù)學教學活動中的師生無時不在感受數(shù)學美的誘惑。筆者結合中學數(shù)學教材,數(shù)學教學實際探討中學數(shù)學之美。
一、數(shù)學的簡潔美
簡約是一種美。數(shù)學便是用最簡潔的語言概括了數(shù)量關系、空間結構,也正因為簡潔,數(shù)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(shù)字
1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0這一組數(shù)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(shù)字,但只有阿拉伯數(shù)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(shù)學符號語言
自然界的客觀存在和普遍聯(lián)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(shù)學符號應運而生。正因為有了數(shù)學符號語言,數(shù)學知識才能一代代傳下去。一位美國數(shù)學家說,合適的數(shù)學符號“帶著自己的生命出現(xiàn),并且它又創(chuàng)造出新的生命來。”
3.簡明的公理化體系
數(shù)學猶如煙波浩渺的海洋,海洋中有數(shù)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(jù)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(shù)學中不乏這樣的精美知識鏈。函數(shù)遵循著“集合――映射――函數(shù)――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(shù)學的對稱美
楊振寧認為物理學的現(xiàn)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(shù)學中的對稱圖形,對稱多項式,對稱方程,對稱函數(shù),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(shù)等數(shù)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(shù)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(shù)例,可以感知,對偶不僅是廣泛運用的數(shù)學原理,更是一種數(shù)學思維方式。
三、數(shù)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(shù)學發(fā)展史告訴我們,數(shù)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(shù)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(shù)y=f(x)在x0∈I的導數(shù)是一個常量,當x0取遍區(qū)間內(nèi)的所有值,其導數(shù)就形成變量,如此就構成y=f(x)的導函數(shù)y=f′(x),而運用導函數(shù)又可以輕松求出函數(shù)在某點的導數(shù)
2.有限與無限
有限是經(jīng)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(shù)學歸納法用有限的步驟證得命題在無限集(自然數(shù)集)上成立。又如球的表面積與體積公式的產(chǎn)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(shù)系的發(fā)展,空間的演變,體現(xiàn)的正是特殊到一般,一般到特殊的矛盾轉化的數(shù)學美。從自然數(shù)系到整數(shù)系,有理數(shù)系,實數(shù)系,復數(shù)系,最后到一般代數(shù)系統(tǒng)(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(xiàn)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(shù)學美不僅體現(xiàn)在以上種種,更體現(xiàn)于數(shù)千年來勞動人民創(chuàng)造數(shù)學,傳承數(shù)學的波瀾壯闊的歷史中。這些先哲們對數(shù)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(shù)學巨擘;有的是毫不起眼的工匠。但他們的生命里有數(shù)學的血液,數(shù)學長河永遠流淌著他們的精神。
中學生數(shù)學論文篇2
淺談中學數(shù)學教育
[摘要]:目前,中學數(shù)學教學中存在著一些亟待解決的問題。反映在課程上:教學內(nèi)容相對偏窄、偏深、偏舊;學生的學習方式單一、被動,缺少自主探索、合作學習、獨立獲取知識的機會;對書本知識、運算和推理技能關注較多,對學生學習數(shù)學的態(tài)度,情感關注較少,課程實施過程基本以教師、課堂、書本為中心,難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
[關鍵詞]:師生互動 探究性 積極性
一、分析我們的課堂教學,筆者認為可以用八個字概括:狹窄、單一、沉悶、雜亂(教學視
野狹窄,信息傳遞單一,師生關系沉悶,教學環(huán)境雜亂)
課堂教學的狹窄、單一、沉悶、雜亂,導致學生知識靜化、思維滯化、能力弱化的現(xiàn)象。而事實上,學生的數(shù)學學習不應只是簡單的概念、法則、公式的掌握和熟練的過程,應該更具有探索性和思考性,教師要鼓勵學生用自己的方法去探索問題和思考問題。因而,改進目前的數(shù)學課堂教學勢在必行。學生要成為數(shù)學學習的主人,教師成為數(shù)學學習的組織者、引導者與合作者。
二、數(shù)學教學是數(shù)學活動的教學,是師生交往、互動與共同發(fā)展的過程
教學中的師生互動實際上是師生雙方以自己的固定經(jīng)驗(自我概念)來了解對方的一種相互交流與溝通的方式。在傳統(tǒng)的教學中,教師的目標重心在于改變學生、促進學習、形成態(tài)度、培養(yǎng)性格和促進技能發(fā)展,完成社會化的任務。
學生的目標在于通過規(guī)定的學習與發(fā)展過程盡可能地改變自己,接受社會化。只有縮小這種目標上的差異,才有利于教學目標的達成與實現(xiàn)。
首先,這要求教師轉變?nèi)N角色。由傳統(tǒng)的知識傳授者成為學生學習的參與者、引導者和合作者;由傳統(tǒng)的教學支配者、控制者成為學生學習的組織者、促進者和指導者;由傳統(tǒng)的靜態(tài)知識占有者成為動態(tài)的研究者。
其次,要求教師以新角色實踐教學。這要求教師破除師道尊嚴的舊俗,與學生建立人格上的平等關系,走下高高講臺,走進學生身邊,與學生進行平等對話與交流;要求教師與學生一起討論和探索,鼓勵他們主動自由地思考、發(fā)問、選擇,甚至行動,努力當學生的顧問,當他們交換意見時的積極參與者;要求教師與學生建立情感上的朋友關系,使學生感到教師是他們的親密朋友。一旦課堂上師生角色得以轉換和新型師生關系得以建立,我們就能清楚地感受到課堂教學正在師生互動中進行和完成。
師生間要建立良好的互動型關系,就要求教師在備課時從學生知識狀況和生活實際出發(fā),更多地考慮如何讓學生通過自己的學習來學會有關知識和技能;在課堂上尊重學生,尊重學生的經(jīng)驗與認知水平,讓學生大膽提問、主動探究,發(fā)動學生積極地投入對問題的探討與解決之中;應靈活變換角色,用“童眼”來看問題,懷“童心”來想問題,以“童趣”來解問題,共同參與學生的學習活動,成為學生的知心朋友、學習伙伴。
《課標》指出,數(shù)學課程“不僅要考慮數(shù)學自身的特點,更應遵循學生學習數(shù)學的心理規(guī)律,強調從學生已有的生活經(jīng)驗出發(fā)……數(shù)學教學活動必須建立在學生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎之上。”這就是說,數(shù)學教學活動要以學生的發(fā)展為本,要把學生的個人知識、直接經(jīng)驗和現(xiàn)實世界作為數(shù)學教學的重要資源。生活化、趣味化的情境有助于激發(fā)學生的學習興趣,使學習成為一種樂趣,成為學生的一種自覺行為。
三、新的數(shù)學課程改革強調,數(shù)學學習并不是單純的解題訓練,現(xiàn)實的和探索性的數(shù)學學習活動要成為數(shù)學學習內(nèi)容的有機組成部分
開放性的教學內(nèi)容首先表現(xiàn)在開放題的應用上,以開放題為載體來促進數(shù)學學習方式的轉變,彌補了數(shù)學教學開放性、培養(yǎng)學生主體精神和創(chuàng)新能力的不足。數(shù)學開放題的類型很多,如例1,某中學搞綠化,要在一塊矩形空地上建花壇,現(xiàn)征集設計方案,要求設計的方案成軸對稱(可以用圓、正方形或其它圖形組成),如何設計?(這是一道結論開放題)例2,有一種螃蟹,從海上捕獲后不放養(yǎng)最多只能存活兩天,如果放養(yǎng)在塘內(nèi),可以延長存活時間,但每天也有一定數(shù)量的蟹死去,放養(yǎng)期內(nèi)蟹的個體重量基本保持不變?,F(xiàn)有一經(jīng)銷商,按市場價收購了這種活蟹1000千克放養(yǎng)在塘內(nèi),此時市場價為每千克30元。據(jù)測算,此后第千克活蟹市場價每天上升1元,但是,放養(yǎng)1天需各種支出400元,且平均每天還有10千克蟹死去,假定死蟹均于當于全部售出,售價都有是每千克20元。(1)如果放養(yǎng)x天后將活蟹一次性出售,并記1000千克蟹的總額為Q元,請寫出Q關于X的函數(shù)關系式;(2)該經(jīng)銷商將這批蟹放養(yǎng)多少天后出售,可獲最大利潤(利潤=銷售總額-收購成本-費用)?最大利潤是多少?(這是一道方案探索題,在這道條件開放題給出問題中要求設計不同方法,并尋求最佳方法,有助于考查學生的發(fā)散思維與創(chuàng)新精神)等。在開放題的使用中要注意,開放題中所包含的事件應為學生所熟悉,其內(nèi)容是有趣的,是學生所愿意研究的,是通過學生現(xiàn)有的知識能夠解決的可行的問題;開放題應使學生能夠獲得各種水平程度的解答,學生所作出的解答可以是互不相同的;開放題教學應體現(xiàn)學生的主體地位。因而,好的開放題應滿足非常規(guī)性、參與性、趣味性和挑戰(zhàn)性、開放性以及探索性等特征中全部或數(shù)個。其次還表現(xiàn)在學習的材料應不局限在教材這一點上,生活事件、實踐活動、成長經(jīng)歷等都可作為學習的材料。
四、新課標強調學生是數(shù)學學習的主人,教師是數(shù)學學習的組織者、引導者與合作者
教師應激發(fā)學生的學習積極性,向學生提供充分從事數(shù)學活動的機會,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學活動經(jīng)驗。也即要求教學中教師要采用多樣性教學方法。歸納為四類:教師引導,實踐操作,自主探究,合作交流。教師引導,盡管中學生已有一定的生活經(jīng)歷與知識基礎,但他們學習的更多的是人類文明的間接經(jīng)驗;盡管他們在學習上處于主體的地位,但這并不能削弱教師在教學中的作用,反而對教師的組織、引導能力提出了更高的要求。如“平行公理”、“四則運算”等,作為約定俗成的間接經(jīng)驗,如果讓學生自行探索,也許耗時費力低效,而老師只需適當引導即可解決。實踐操作,中學生的思維在很大層面上借助于間接經(jīng)驗與直觀感受,有時簡單的操作活動與實踐經(jīng)歷即可幫助他們理解抽象的數(shù)學,如對展開與折疊的理解、計算器的使用和從不同的方向看等,說百句不如動一動,教師應善于組織學生進行實踐活動。