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数学思想方法考试内容

数学思想方法考试内容
数学思想方法考试内容

第一章:

1、波利亚开起数学思想方法研究的先河

2、克莱因的《古今数学思想》是世界经典的数学思想方法教科书

3、数学方法是人们从事数学活动时所使用的方法

4、数学方法论主要是研究和讨论数学的发展规律、数学的思想方法以及数学中的发现、发明与创新等法则的一门学问

5、微观的数学方法有以下四个层次:

第一,基本的和重大的数学思想方法。

第二,与一般科学方法相应的数学方法。

第三,数学中的特有的方法。

第四,中学数学中的解题技巧。

6、数学思想,人们常用它来泛指某些有重大意义的、内容比较丰富、体系相当完整的数学成果.

第三章:

1、数学思想方法的三次重要突破:从算术到代数、从常量数学到变量数学、从确定性数学到随机数学

2、古代算术的主要研究的内容是正整数、零和正分数的性质与四则运算

3、算术的局限性促使新的数学分支——代数的产生

4、丢番图的代数是从早期的文字代数发展到以后的符号代数的中间环节,丢番图的《算术》是数学史上的一个里程碑

5、笛卡尔提出和使用的许多符号基本上现在一直在沿用

6、常量数学是研究不变的数量(即常量)和固定的图形

7、变量数学产生的数学基础应该是解析几何,标志是微积分

8、变量数学产生的意义:

(1)变量数学的产生,为自然科学更精确地描述物质世界提供了有效的工具(2)变量数学的产生,促进数学自身的发展与严密

(3)变量数学的产生,使辩证法进入数学

9、随机数学产生的意义

随机数学产生的意义在于下面几个方面:

(1)就应用而言,对社会的发展具有促进作用

(2)就认识论而言,表明人们对偶然性与必然性之间的辩证关系有了进一步的认识。

(3)就方法论而言,是从局部到总体的归纳方法。

10、分别简单叙说算术与代数的解题方法基本思想,并且比较它们的区别。答:算术解题方法的基本思想:首先要围绕所求的数量,收集和整理各种已知的数据,并依据问题的条件列出关于这些具体数据的算式,然后通过四则运算求得算式的结果。代数解题方法的基本思想是:首先依据问题的条件组成内含已知数和未知数的代数式,并按等量关系列出方程,然后通过对方程进行恒等变换求出未知数的值。

它们的区别在于算术解题参与的量必须是已知的量,而代数解题允许未知的量参与运算;算术方法的关键之处是列算式,而代数方法的关键之处是列方程。

11、比较决定性现象和随机性现象的特点,简单叙说确定数学的局限。

答:人们常常遇到两类截然不同的现象,一类是决定性现象,另一类是随机现象。决定性现象的特点是:在一定的条件下,其结果可以唯一确定。因此决定性现象的条件和结果之间存在着必然的联系,所以事先可以预知结果如何。

随机现象的特点是:在一定的条件下,可能发生某种结果,也可能不发生某种结果。对于这类现象,由于条件和结果之间不存在必然性联系。

在数学学科中,人们常常把研究决定性现象数量规律的那些数学分支称为确定数学。用这些的分支来定量地描述某些决定性现象的运动和变化过程,从而确定结果。但是由于随机现象条件和结果之间不存在必然性联系,因此不能用确定数学来加以定量描述。同时确定数学也无法定量地揭示大量同类随机现象中所蕴涵的规律性。这些是确定数学的局限所在。

第九章:

1、所谓公理化方法,就是由尽可能少的不加定义的原始概念(基本概念)和一组不加证明的原始命题(公理或公设)出发,运用逻辑规则推导出其余命题或定理,把一门数学建立成为演绎系统的一种方法

2、公理化方法的历史发展大致可划分为产生、完善和形式化三个阶段.

3、亚里斯多德在历史上提出了第一个成文的公理系统.

4、《几何原本》虽然开创了数学公理化方法的先河,然而它的公理系统还有许多不够完善的地方,其主要表现在以下几个方面:

(1) 有些定义使用了一些还未确定涵义的概念;

(2) 有些定义是多余的;

(3) 有些定理的证明过程往往依赖于图形的直观;

(4) 有的公设(即平行公设)是否可用其它公设来证明或代替.

5、如何引进基本概念和确立一组公理是公理化方法的基本内容

6、公理的选取和设置必须具备三个基本要求:相容性(或称无矛盾性、协调性)、2. 独立性3. 完备性.

7、如何运用公理化方法将一门数学整理组织成一个演绎系统呢?

一般来说,有三个步骤:

第一, 要积累大量的经验、数据和资料,对这些经验资料进行分析归纳,使之系统化,最后上升为理论.

第二,要建立一门数学的演绎系统,就要在第一步的基础上,从原有的资料、数据和经验中选择一些基本概念和确定一组公理,然后由此来定义其它有关概念并证明有关命题.

第三,在确定了基本概念和公理之后,就要由此出发,经过演绎推理,将一门数学展开成一个严格的理论系统.

8、公理化方法的作用至少有以下四点:

1. 数学公理化方法具有分析、总结数学知识的作用.

2.公理化方法作为数学研究的一个基本方法,不仅对建立科学理论体系,而且对于进一步发展科学理论具有独特的作用.

3.数学公理化方法在科学方法论上具有示范作用.

4. 公理化方法形式表现的简洁性、条理性和结构的和谐性正好符合美学上的要求。

9化归方法是指数学家们把待解决的问题,通过某种转化过程,归结到一类已经能解决或者比较容易解决的问题中,最终获得原问题的解答的一种手段和方法。

10、化归方法包括三个要素:化归对象、化归目标、化归途径

11、化归方法的基本原则

熟悉化原则、简单化原则、和谐化原则、直观化原则、正难则反原则 计算题(2004年四川理科高考试题)

1、已知锐角三角形ABC 中,sin(A +B )=53,sin(A -B )=5

1. (Ⅰ)求证:tan A =2tan B ;

(Ⅱ)设AB =3,求AB 边上的高.

2、数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n

n 2+S n (n =1,2,3,…).证明:

(Ⅰ)数列{n

S n }是等比数列; (Ⅱ)S n +1=4a n .

3、给定抛物线C :y 2=4x ,F 是C 的焦点,过点F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点.

(Ⅰ)设l 的斜率为1,求与夹角的大小;

(Ⅱ)设=AF λ,若λ∈[4,9],求l 在y 轴上截距的变化范围.

4、已知函数f (x )=ln(1+x )-x ,g (x )=x ln x .

(1)求函数f (x )的最大值;

(2)设0<a <b ,证明:0<g (a )+g (b )-2g (

2b a +)<(b -a )ln2. 大题答案.1、(I)证明:∵sin(A+B)=53,sin(A-B)=51 ∴???

????=-=+51sin cos cos sin 53sin cos cos sin B A B A B A B A ???

????==?51sin cos 52cos sin B A B A ?2tan tan =B A ,∴B A tan 2tan =. (II)解:∵2π

3)tan(-=+B A 即4

3tan tan 1tan tan -=-+B A B A ,将B A tan 2tan =代入上式并整理得01tan 4tan 22=--B B 解得262tan ±=B ,因为B 为锐角,所以2

62tan +=B ,∴B A tan 2tan =

设AB 上的高为CD ,则AB=AD+DB=623tan tan +=+CD B CD A CD ,由AB=3得

CD=2+6

故AB 边上的高为2+

2.(I )证: 由a 1=1,a n+1=n

n 2+S n (n=1,2,3,…), 知a 2=112+S 1=3a 1,224212==a S , 11

1=S ,∴21

212

=S S 又a n+1=S n+1-S n (n=1,2,3,…),则S n+1-S n =n

n 2+S n (n=1,2,3,…),∴nS n+1=2(n+1)S n , 211

=++n S n S n n (n=1,2,3,…).故数列{n

S n

}是首项为1,公比为2的等比数列

(II )解:由(I )知,

)2(1

4111≥-?=+-+n n S n S n n ,于是S n+1=4(n+1)·11--n S n =4a n (n 2≥) 又a 2=3S 1=3,则S 2=a 1+a 2=4=4a 1,因此对于任意正整数n ≥1都有S n+1=4a n .

3.解:(I )C 的焦点为F(1,0),直线l 的斜率为1,所以l 的方程为y=x-1. 将y=x-1代入方程y 2=4x ,并整理得x 2-6x+1=0.

设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则有x 1+x 2=6,x 1x 2=1,

OB OA ?=(x 1,y 1)·(x 2,y 2)=x 1x 2+y 1y 2=2x 1x 2-(x 1+x 2)+1=-3.

41]16)(4[||||21212122222121=+++=+?+=?x x x x x x y x y x OB OA cos

413-= 所以与夹角的大小为π-arccos 4141

3.

解:(II)由题设知AF FB λ=得:(x 2-1,y 2)=λ(1-x 1,-y 1),即??

?-=-=-)2()1()1(11212 y y x x λλ 由 (2)得y 22=λ2y 12, ∵y 12=4x 1,y 22=4x 2,

∴x 2=λ

2x 1 (3)

联立(1)(3)解得x 2=λ.依题意有λ>0.

∴B(λ,2λ)或B(λ,-2λ),又F(1,0),

得直线l 的方程为(λ-1)y=2λ(x-1)或(λ-1)y=-2λ(x-1) 当λ∈[4,9]时,l 在y 轴上的截距为12-λλ或

由12-λλ=1212-++λλ,可知1

2-λλ在[4,9]上是递减的, ∴≤4312-λλ34≤,-≤34-12-λλ

43

-≤ 直线l 在y 轴上截距的变化范围是34,43[]4

3,34[ --4.(I)解:函数f(x)的定义域是(-1,∞),'f (x)=111-+x .令'f (x)=0,解得x=0,当-10,当x>0时,'f (x)<0,又f(0)=0,故当且仅当x=0时,f(x)取得最大值,最大值是0

(II)证法一:g(a)+g(b)-2g(2b a +)=alna+blnb-(a+b)ln 2b a +=a b

a b b b a a +++2ln 2ln

. 由(I)的结论知ln(1+x)-x<0(x>-1,且x ≠0),由题设0-b b a a a b ,因此a a b a a b b a a 2)21ln(2ln -->-+-=+,b

b a b b a b a b 2)21ln(2ln -->-+-=+. 所以a b a b b b a a +++2ln 2ln >-02

2=---b a a b . 又,22b b a b a a +<+ a b a b b b a a +++2ln 2ln

a b a b b a b b b b a -<+-=+++ 综上0

b a +)<(b-a)ln2. (II)证法二:g(x)=xlnx,1ln )('+=x x g ,设F(x)= g(a)+g(x)-2g(2

x a +), 则.2ln ln )]'2([2)(')('x a x x a g x g x F +==+-=当0a 时,0)('>x F 因此F(x)在(a,+∞)上为增函数从而,当x=a 时,F(x)有极小值F(a)F(a)=0,b>a,所以F(b)>0,即0

b a +). 设G(x)=F(x)-(x-a)ln2,则).ln(ln 2ln 2

ln ln )('x a x x a x x G +-=-+-=当x>0时,0)('

G(a)=0,b>a,所以G(b)<0.即g(a)+g(b)-2g(2

b a +)<(b-a)ln2. 1、计算?+2

02)

(tan 1πx dx 原式?

?+=4

024)()(π

ππdx x f dx x f ???==-+=40404041)(1()(ππππdx dx x f dx x f

2、设()),0(1cos cos 22π<<-+=x x x x f 若方程x x k cos )2(cos 中的-有一正一负两个值,求实数k 的取值范围。

解:令cosx =t ,t ∈(-1,1),则由f(x)=k(cosx -2),得2t 2+(1-k)t +2k -1=0,(1)

方程f(x)=k(cosx -2)中的cosx 有一正一负两个值,

等价于关于t 的方程(1)在t ∈(-1,1)中有两根异号.

设g(t)=2t 2+(1-k)t +2k -1,

则原问题又等价于??? g (0)<0,

g (-1)>0,

g (1)>0,

由此可得0

数。

分析:作曲线, 将D 分成D 1, D 2两部分, 于是D 1与D 2 分别关于y 轴和x 轴对称。 又因为是x 或y 的奇函数, 所以)(22y x xyf + ??+D dxdy y x xyf )(22 ????+=2

1D D

??-+=102233)(y y dx y x xyf dy ??--++012233)(x x dy y x xyf dx =0

一、填空

1、《几何原本》是古希腊学者欧几里得(约公元前330—275年)的代表著作。

2、《几何原本》是对古希腊数学的整理和系统化的总结.是古希腊数学思想的杰出代表,堪称古希腊数学的百科全书。

3、勾股定理:“在直角三角形斜边上的正方形(以斜边为边的正方形) 等于直角边上的两个正方形。”

4、“将一线段任意分为两部分.在整个线段上的正方形等于在部分线段上的两个

正方形加上以这两个部分线段为边的矩形的二倍”,就相当于代数恒等式

5、第十二篇利用穷竭法证明了“圆面积的比等于直径平方的比”,还证明了棱锥之间、圆锥之间、圆柱之间和球体之间的体积之比。

6、《九章算术》是中国古代的一本著名数学著作,它不是一个人的著作,也不是在一个时代成书的,而是经过历代名家的修订和增补才逐渐成为定本的。

7、《九章算术》大致成书于汉代,其内容包括了汉以前的数学成果,构成《九章算术》中体系的数学思想,当时早已有之,现在传世的《九章算术》是三国时魏刘徽于公元263年的注释本。

8、当时是利用算筹摆布来解线性方程组的,这个过程相当干我们现在利用线性方程组的系数增广矩阵解方程的方法;还有“正负术”给出了正负数的概念、记法和加减运算法则;这两点都是《九章算术》对数学发展作出的世界性贡献。

二、简答题

1、《几何原本》的五个公设:

(1)从任意一点到任意—点可作直线。

(2)有限直线可以继续延长。

(3)以任意一点为中心及任意的距离(为半径)可以画圆。

(4)所有直角都相等。

(5)同一平面内一条直线和另外两条直线相交.若在某一侧的两个内角的和小于两直角,则这两直线经无限延长后在这一侧相交。

2、数学模型的定义

数学模型是指针对或参照某种事物系统的主要特征、 主要关系 ,用形式化2222)(b ab a b a ++=+

的数学语言,概括或近似地表述出来的一种数学结构.这里的数学结构,有两方面的具体要求:其一,这种结构是一种纯关系结构,即必须是经过数学抽象地扬弃了一切与关系无本质联系属性后的系统;其二,这种结构是用数学概念和数学符号来描述的.

3、数学模型的分类

根据数学模型的性质和建立数学模型的方法的不同,可以对数学模型有各种不同的分类方法.

1.按模型的来源可分:理论模型和经验模型.

2.按研究对象所在领域可分:经济模型、生态模型、人口模型、交通模型等

等.

3.按模型所使用的数学工具可分:函数模型、方程模型、三角模型、概率模

型、运筹模型、复数模型、数表模型等等.

4.按对研究对象的内部结构和性能的了解程度可分:白箱模型、灰箱模型和黑

箱模型.

5.按模型的功能可分:描述性数学模型和解释性数学模型. 、对于描述性数学

模型,涉及变量的性质,又可分为如下五种:(1)必然现象的数学模型; (2)随机现象的数学模型; (3)模糊数学的数学模型; (4)突变现象的数学模型(5)混沌现象的数学模型

3、数学模型的特点

(1)抽象性

数学模型的抽象性是对现实原型的一种近似的反映。(比如数字1,它比一个苹果,一张桌子等实物更加抽象)

(2)准确性和演绎性

由于数学模型是用数学语言表述的数学结构,而数学语言有准确性和严密性的特点。

(3)预测性

建立数学模型的目的是为了解决实际问题。如人口模型。

数学模型方法的基本步骤

(1)从现实原型抽象概括出数学模型

(从哥尼斯堡七桥问题抽象成一笔画问题)

(2)在数学模型上进行逻辑推理,论证或演算,求得数学问题的解。

(3)从数学模型过渡到现实原型,即把研究数学模型所得到的结论,返回到现实原型中去,便得到实际问题的解答。

4、数学模型的建模原则

1.可分析与或推导原则:能通过数学模型对研究的问题进行理论分析与逻辑推

导,并能得到一些确定的结果.

2.简化原则:数学模型应比现实原则简单现实原则通常都是具有多因素、多变

量、多层次的比较复杂的系统.数学模型作为数学抽象的结果,应不同程度以抓住支配现象的最基本的东西,能使人们对原型系统的认识更加容易,能够起到化繁为简、化难为易的作用.此外,数学模型自身也应当是简单的,即建立数学模型时,应尽可能采用简单的数学工具.

3.反映性原则:数学模型实际上是人对现实世界的一种反映形式.数学模型与现实原型在表述的关系上就应有一定的相似性.

1、《几何原来》思想方法的特点

(1)封闭的演绎体系

《几何原本》是最早形成的演绎体系。在形式上,它是由少数不定义概念,如点、线、面,虽然《几何原本》中“定义”了这三个概念,但后来的推演中却没有利用这些定义,而且这些定义只是几何形象的直观描述,严格地说并不能算作定义。因此一般仍将这三个概念看作《几何原本》中的不定义概念)等等,和少量不证明的命题(公理和公设)出发,按—定的逻辑规则,定义出该体系中的所有其它概念,推演出所有其它的命题(定理)。

另外,从《几何原本》与当时的社会生产、生活的关系看,它的理论体系回避任何与社会生产现实生活有关的应用问题,因此对于社会生活的各个领域来说.它也是封闭的。

所以,从本质上说,《几何原本》是一个比较完整的、相对封闭的演绎体系。

(2)抽象化的内容

《几何原本》中研究的都是一般的、抽象的概念和命题,它所探讨的是这些概念和命题之间的逻辑关系,从一些给定的概念和命题出发演绎出另一些概念和命题。它不讨论这些概念和命题与社会生活之间的关系,也不考察这些数学模型所由之产生的现实原型。

(3)公理化的方法

《几何原本》采用了前面我们已经指出的比较严格的演绎体系,人们通常称这种体系为公理体系,而构造公理体系的方法就是公理化方法。

2、倘若用现代的标准去衡量,《几何原本》的公理体系是有缺陷的。

首先,一个公理系统都有若干原始概念,或称不定义概念,作为其它概念定义的基础。点、线、面就是这一类概念。而在《几何原本》中却—一给出定义,这些定义本身就是含糊不清的。例如定义4:“直线是这样的线,在它上面的点都是高低相同地放置着的”就令入费解、并且后面的证明完全没有用到。正因为如此,人们仍然将这些概念看作《几何原本》中的不定义概念。

其次,公理系统不完备,没有运动、顺序、连续性等公理,所以一些证明不得不借助于直观。此外,有的公理不是独立的,例如“直角必相等”即可由别的公理推出。这些缺陷直到1899年希尔伯持(1862一1943)的《几何基础》出版才得以补救。

3、《几何原本》思想方法的深远意义

《几何原本》是古希腊数学思想的集中表现、它把古希腊数学的特点、数学思想方法的特点发扬光大了,可以说是古希腊数学的最高成就。《几何原本》的思想方法使得数学理论成为—个严谨的系统性理论。它使得人们能够在一定程度上超越当时的实践,充分发挥自己的主观能动性,得到意义深远的理论结果,再利用这些成果指导人们的实践,提高人们认识世界、改造世界的能力。

《几何原本》曾经统治几何学的学习,自成书之后,在世界各地以各种不同的文字,共出了一千余版,仅次于《圣经》,称得上是世界上最杰出的课本。我国在明清两代有过译本.前6篇是意大利人利马窦(1552—1610)和徐光启合译的,1607年出版。后9篇是英国人伟烈亚力(1815—1887)和李善兰合译的(因翻译的底本都是增补本,和欧几里得的原著有很大出入,故有15篇)。

多少年来,干千万万人通过欧几里得几何的学习受到了逻辑的训练,从而步

入科学的殿堂。《几何原本》不仅深刻影响到后世数学的发展,它所开创的公理化方法还促进了其它科学的发展。大科学家牛顿在撰写他的名著《自然哲学之数学原理》时,就曾受到几何公理方法的启迪。他在序中写道:“从那么少的几条外来的原理,就能够取得那么多的成果,这是几何学的光荣。”

4、《九章算术》思想方法的特点

(1)开放的归纳体系

从《九章算术》的内容可以看出,它是—个与社会实践紧密联系的开放体系。共中方田、粟米、衰分、少广、商功、均输各章均属于当时社会生产和生活方面需要解决的数学问题。书中涉及的田亩测量、工程建设、交通运输、税收商业等、几乎包括了一个以农耕为主的封建社会的生产和生活的各个领域。

另外.《九章算术》的表述体系是按照由个别到一般的推导方式建立起来的。书中通常是先举出某—社会生活领域中的一个或几个个别问题,从中归纳出某一类问题的一般解法,即算法(术);再把各类算法综合起来,得到解决该领域中的各种问题的方法,从而构成章;最后、把解决社会生产生活各领域中问题的数学方法全部综合起来,就得到整个《九章算术》。

该书的归纳特点还有另一层含意,即按照解决问题的不同数学方法进行归纳。许多不同领域的实际问题可能需要相同的计算方法,从这些方法中提炼出数学模型,最后再以数学模型立章写入《九章算术》。盈不足、方程、勾股三章就是如此。因此.综观全书,《九章算术》是一个开放归纳体系。(2)算法化的内容

《九章算术》在每一章内先举出若干个实际问题,并对每个问题都给出答案.然后再给出术”,作为一类问题的共同解法。这里的“术”就是算法,以后遇到其它同类问题,只要按“术”给出的程序去做就一定能求出问题的答案。历代数学家对《九章算术》的注、校.主要都是对“术”进行研究,即不断改进算法。因此我们说,内容的算法化是《九章算术》思想方法上的特点之一。

(3)模型化的方法

从数学方法论的角度看,《九章算术》普遍地使用了数学模型方法。它的各章都是先从相应的社会实践中选择具有典型意义的现实原型,并把它们表述成问题,然后通过“术”(算法)使其转化成数学模型。当然有的章采取的是由数学模型到原型的过程。即先直接给出数学模型,然后再举出可以应用的原型。例如,“勾股”、“方程”等章,其标题就是数学模型的名称。

5、《九章算术》思想方法的重大影响。

《九章算术》及其思想方法对后世产生了重大影响。《九章算术》从问世起,人们便由它学习数学。到隋唐时期开始建立国立学校,其中有算学科,该书被列为要的教科书。古代研究数学的人大都是从《九章算术》开始,有些人正是通过对它的研究取得重要成就.成为历史上杰出的数学家,最有名的要数刘微、祖冲之父于、贾宪等。也就是说,《九章算术》不但在普及数学知识方面起过巨大作用.而且培养和造就了很多数学家。《九章算术》在我国的影响还表现在著作体例方面。《九章算术》以后的许多数学著作都按其格式编写。注重实用,不注意逻辑结构,采用“问题——答案一算法”的体例。

甚至一些著作的书名也叫《九章》,如《数书九章》、《详解九章算法》等。

《九章算术》对日本、朝鲜、越南等东方诸国的数学发展有过很大作用。

在日本,《九章算术》影响之深远,受重视的程度,几乎和在中国一样。日本

的数学著作,很长时期均为《九章算术》类型,直到17、18世纪,一些著名数学家的工作仍与《九章算术》有关系,著作的体例也大多与《九章算术》相仿。

《九章算术》的思想方法不仅对古代数学的发展产生了重大影响,而且也是现代数学思想发展的一大源头。在现代数学的发展过程中,一再重现这种思想。例如在17世纪微积分产生初期,就不是靠理论的严格,而是靠实际应用的成功来保证其“可靠性”的。现代应用数学是按应用方内或主要应用的数学模型来分类的。现代数学是一个开放的系统.成为各门科学的方法或工具。随着电子计算机的蓬勃兴起、更进一步肯定了以发展算法和计算技术为中心的中国传统数学的长处。中国科学院院士、国际著名数学家吴文俊教授在几何定理的机器证明领域所取得的成就,正是以《九章算术》为代表的中国传统数学特色在现代条件下的发扬光大。

6、高度抽象是数学的主要特征

(1)数学抽象就是要把对象理想化.

数学是在纯粹状态下研究量与量的关系,它所研究的量与量的变化,是在理想条件下表现的纯粹的、独立的、真正的过程.

(2)数学的抽象有一系列的发展阶段

数学抽象主要经历了三个发展阶段:

第一阶段:产生数的概念,使对象同一起来,撇开个体物的质的无限多样性和创造数的符号,即数字.

第二阶段:从算术过渡到代数,在代数中已经不使用个别的具体数字,而使用字母符号,具体的数字对字母符号而言是特殊的东西.

第三阶段:不仅是撇开符号的一切数字内容,而且根本撇开数学运算本身的量的内容.

(3)数学的研究方法几乎完全致力于用逻辑的方法处理抽象的概念和它们的相互关系.

(4)数学具有自身特有的符号语言来表述自身的内容.

一.填空:

1、第一次数学危机是无理数的产生。

2、数学教学中的美学教育有以下4个层次:美观、美好、美妙、完美。

3、《周易》是世界公认的第一部讨论排列组合的著作,是中国象数学的起源。

4、由“河图”到“洛书”标志着中华民族古代数学文化的飞跃和成熟,是数学美之源。

5、数学抽象的方式:性质抽象、关系抽象、弱抽象、强抽象、等置抽象。

6数学公理、原理、公式等属于原理性抽象。

7反例在否定一个命题时具有特殊的威力。

8、数学抽象具有量化特征和形式化特征。

9反例是推翻错误命题和使猜想更加可信的重要手段。

10、猜想的心理学基础是自觉思维。

二、名词解释

1、抽象分析法:

答:数学中的所谓抽象分析法,就是通过对实际问题的分析,排除次要因素,抓住主

要因素,以使问题获得解决的一种方法

2、等置抽象

答:等置抽象就是依据某种等价关系抽取一类对象的共同性质特征的抽象方法.3、关系抽象

答:数学关系抽象是指根据认识目的从研究对象中抽取或建构若干构成要素之间的数量关系或空间位置关系而舍弃其物理现实意义或其他无关特征的抽象

4、蝴蝶定理

答:蝴蝶定理:若过圆O中AB弦的中点M引任意两弦CD和EF,连结CF和ED交AB弦于P,Q,则PM = MQ。

5、和谐美

答:数学中的和谐美是指数学内容与内容之间、内容与形式之间、部分与整体之间存在着内在的联系或共同规律,从而形成本质上的严谨与统一。

四、简答

?1、什么是弱抽象?并举例说明。

?答:弱抽象就是逐渐减弱对象的特殊性,即舍去对象的一些特征而仅抽取其某一特征或属性加以概括,形成比原对象更为普遍,更为一般的对象的一种抽象方法.

它舍弃了事物或现象的一些物理或化学特征而仅抽取量性特征。以原型作为其特例的数学概念或模式的抽象也是弱抽象,它舍弃了原型的一些本质特征.

?如从“全等三角形”概念出发建构“相似三角形”概念的过程就是一种弱抽象过程,它舍弃了全等三角形的“边相等”属性仅保留“角相等”特征.或者说舍弃了“大小”的要求仅保留结构形式的相同.

2、什么是强抽象?并举例说明。

答:强抽象就是指通过强化对象的特征,即增加新特征来完成抽象建构,以形成新概念或模式的抽象形式.如在一般三角形特征上增加“两条边相等”或“一个角为直角”等新特征,就抽象建构出新的概念——等腰三角形或直角三角形.

3、反例、反驳在逻辑上的依据是什么?否定一个猜想的反例应具备哪两个条

件?

答:反例反驳在逻辑上的依据是:如果命题成立,那么命题对一切特例成立;现在有一个特例与命题矛盾,所以这个命题不成立。

否定一个猜想的反例应该具备两个条件:第一,反例满足构成猜想的所有条件;

第二,反例的结论与猜想的结论矛盾。

5、什么是类比方法?它具有哪些重要意义?

答:类比方法, 是根据两个( 或两类) 对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维方法.

运用数学类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行对比, 把未知的东西和已知的东西相对比, 特别是在资料少, 还不足以进行归纳推理和演绎思维的情况下, 类比可以启发思路,提供线索.

中小学数学很重要的20种常见思想方法

中小学数学很重要的20种常见思想方法 1、对应思想方法 对应是人们对两个集合因素之间的联系的一种思想方法,小学数学一般是一一对应的直观图表,并以此孕伏函数思想。如直线上的点(数轴)与表示具体的数是一一对应。 2、假设思想方法 假设是先对题目中的已知条件或问题作出某种假设,然后按照题中的已知条件进行推算,根据数量出现的矛盾,加以适当调整,最后找到正确答案的一种思想方法。假设思想是一种有意义的想象思维,掌握之后可以使要解决的问题更形象、具体,从而丰富解题思路。 3、比较思想方法 比较思想是数学中常见的思想方法之一,也是促进学生思维发展的手段。在教学分数应用题中,教师善于引导学生比较题中已知和未知数量变化前后的情况,可以帮助学生较快地找到解题途径。 4、符号化思想方法 用符号化的语言(包括字母、数字、图形和各种特定的符号)来描述数学内容,这就是符号思想。如数学中各种数量关系,量的变化及量与量之间进行推导和演算,都是用小小的字母表示数,以符号的浓缩形式表达大量的信息。如定律、公式、等。 5、类比思想方法 类比思想是指依据两类数学对象的相似性,有可能将已知的一类数学对象的性质迁移到另一类数学对象上去的思想。如加法交换律和乘法交换律、长方形的面积公式、平行四边形面积公式和三角形面积公式。类比思想不仅使数学知识容易理解,而且使公式的记忆变得顺水推舟般自然和简洁。 6、转化思想方法 转化思想是由一种形式变换成另一种形式的思想方法,而其本身的大小是不变的。如几何的等积变换、解方程的同解变换、公式的变形等,在计算中也常用到甲÷乙=甲×1/乙。 7、分类思想方法 分类思想方法不是数学独有的方法,数学的分类思想方法体现对数学对象的分类及其分类的标准。如自然数的分类,若按能否被2整除分奇数和偶数;按约数的个数分质数和合数。又如三角形可以按边分,也可以按角分。不同的分类标准就会有不同的分类结果,从而产生新的概念。对数学对象的正确、合理分类取决于分类标准的正确、合理性,数学知识的分类有助于学生对知识的梳理和建构。

数思想方法与数学解题方法

中学解题数学思想方法与解题方法 第一部分:数学思想方法 数学思想是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人的意识之中,经过思维活动而产生的结果,它是对数学事实与数学理论的本质认识,而数学方法是以数学为工具进行科学研究的方法。数学思想与数学方法是数学知识中莫基性成分,是学生获得数学能力必不可少的。 一、函数与方程思想 函数与方程的思想是中学数学最基本的思想。 所谓函数的思想是指用运动变化的观点去分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,再运用函数的图像与性质去分析、解决相关的问题。函数思想是对函数内容在更高层次上的抽象,概括与提炼,在研究方程、不等式、数列、解析几何等其他内容时,起着重要作用。 所谓方程的思想是分析数学中的等量关系,去构建方程或方程组,通过求解或利用方程的性质去分析解决问题。方程思想是解决各类计算问题的基本思想,是运算能力的基础。 高考把函数与方程思想作为七种重要思想方法重点来考查。 二、数形结合思想 数形结合的思想和方法数形结合思想是指将数(量)与(图)形结合起来进行分析、研究、解决问题的一种思维策略。 数与形在一定的条件下可以转化。如某些代数问题、三角问题往往有几何背景,可以借助几何特征去解决相关的代数三角问题;而某些几何问题也往往可以通过数量的结构特征用代数的方法去解决。 数形结合思想研究的对象是数量关系和空间形式,即数与形两个方面由数思形,由形思数数形结合,用形解决数的问题。在一维空间,实数与数轴上的点建立一一对应关系;在二维空间,实数对与坐标平面上的点建立一一对应关系。 三、分类与整合思想 分类讨论思想是对数学对象进行分类寻求解答的一种思想方法,其作用在于克服思维的片面性,全面考虑问题。 1)分类是自然科学乃至社会科学研究中的基本逻辑方法 2)从具体出发,选取适当的分类标准;划分只是手段,分类研究才是目的

中学数学思想方法的教学研究

中学数学思想方法的教学研究 发表时间:2013-03-14T14:50:22.857Z 来源:《少年智力开发报》2012-2013学年21期供稿作者:盖玉顺 [导读] 美国心理学家布鲁纳认为,“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构.”所谓基本结构就是指“基本的、统一的观点,或者是一般的、基本的原理. 山东省东营市陈庄镇中学盖玉顺 1.数学思想方法教学的意义 美国心理学家布鲁纳认为,“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构.”所谓基本结构就是指“基本的、统一的观点,或者是一般的、基本的原理.”“学习结构就是学习事物是怎样相互关联的.”数学思想与方法为数学学科的一般原理的重要组成部分.第一,“懂得基本原理使得学科更容易理解”.心理学认为“由于认知结构中原有的有关观念在包摄和概括水平上高于新学习的知识,因而新知识与旧知识所构成的这种类属关系又可称为下位关系,这种学习便称为下位学习.”当学生掌握了一些数学思想、方法,再去学习相关的数学知识,就属于下位学习了.下位学习所学知识“具有足够的稳定性,有利于牢固地固定新学习的意义,”即使新知识能够较顺利地纳 入到学生已有的认知结构中去.学生学习了数学思想、方法就能够更好地理解和掌握数学内容. 第二,有利于记忆.布鲁纳认为,“除非把一件件事情放进构造得好的模型里面,否则很快就会忘记.”“学习基本原理的目的,就在于保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来.高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具,而且也是明天用以回忆那个现象的工具.”由此可见,数学思想、方法作为数学学科的“一般原理”,在数学学习中是至关重要的.无怪乎有人认为,对于中学生“不管他们将来从事什么业务工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学的精神、数学的思维方法、研究方法,却随时随地发生作用,使他们受益终生.” 第三,学习基本原理有利于“原理和态度的迁移”.布鲁纳认为,“这种类型的迁移应该是教育过程的核心——用基本的和一般的观念来不断扩大和加深知识.”曹才翰教授也认为,“如果学生认知结构中具有较高抽象、概括水平的观念,对于新学习是有利的,”“只有概括的、巩固的和清晰的知识才能实现迁移.”美国心理学家贾德通过实验证明,“学习迁移的发生应有一个先决条件,就是学生需先掌握原理,形成类比,才能迁移到具体的类似学习中.”学生学习数学思想、方法有利于实现学习迁移,特别是原理和态度的迁移,从而可以较快地提高学习质量和数学能力. 2.中学数学教学内容的层次 中学数学教学内容从总体上可以分为两个层次:一个称为表层知识,另一个称为深层知识.表层知识包括概念、性质、法则、公式、公理、定理等数学的基本知识和基本技能,深层知识主要指数学思想和数学方法. 表层知识是深层知识的基础,是教学大纲中明确规定的,教材中明确给出的,以及具有较强操作性的知识.学生只有通过对教材的学习,在掌握和理解了一定的表层知识后,才能进一步的学习和领悟相关的深层知识. 深层知识蕴含于表层知识之中,是数学的精髓,它支撑和统帅着表层知识.教师必须在讲授表层知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握表层知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的表层知识达到一个质的“飞跃”,从而使数学教学超脱“题海”之苦,使其更富有朝气和创造性.那种只重视讲授表层知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高;反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略表层知识的教学,就会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木,学生也难以领略到深层知识的真谛.因此,数学思想、方法的教学应与整个表层知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形成良好的数学素质. 3.中学数学中的主要数学思想和方法 数学思想是分析、处理和解决数学问题的根本想法,是对数学规律的理性认识.由于中学生认知能力和中学数学教学内容的限制,只能将部分重要的数学思想落实到数学教学过程中,而对有些数学思想不宜要求过高.我们认为,在中学数学中应予以重视的数学思想主要有三个:集合思想、化归思想和对应思想.其理由是: (1)这三个思想几乎包摄了全部中学数学内容; (2)符合中学生的思维能力及他们的实际生活经验,易于被他们理解和掌握; (3)在中学数学教学中,运用这些思想分析、处理和解决数学问题的机会比较多; 4.数学思想方法的教学模式 数学表层知识与深层知识具有相辅相成的关系,这就决定了他们在教学中的辩证统一性.基于上述认识,我们给出数学思想方法教学的一个教学模式: 操作——掌握——领悟。对此模式作如下说明: (1)数学思想、方法教学要求教师较好地掌握有关的深层知识,以保证在教学过程中有明确的教学目的; (2)“操作”是指表层知识教学,即基本知识与技能的教学.“操作”是数学思想、方法教学的基础; (3)“掌握”是指在表层知识教学过程中,学生对表层知识的掌握.学生掌握了一定量的数学表层知识,是学生能够接受相关深层知识的前提; (4)“领悟”是指在教师引导下,学生对掌握的有关表层知识的认识深化,即对蕴于其中的数学思想、方法有所悟,有所体会;

几种重要的数学思想方法

几种重要的数学思想方法 韩晓荣 数学思想方法是数学学科的精髓,是数学素养的重要内容之一,学生只有领会了数学思想方法,才能有效地应用知识,形成能力,从而为解决数学问题、进行数学思维起到很好的促进作用。 《数学课程标准》在对初中阶段的教学建议中要求“对于重要的数学思想方法应体现螺旋上升的、不断深化的过程,不宜集中体现”。这就要求我们教师能在实际的教学过程中不断地发现、总结、渗透数学思想方法。 一、化归思想, 所谓“化归”是指把待解决或未解决的问题,通过转化,归结到已经解决或比较容易解决的问题中去,最终使问题得到解决的一种思想方法。我们也常把它称之为“转化思想”。例如:解分式方程转化为解整式方程,解“二元”方程转化为解“一元”方程,解多边形问题转化为解三角形问题等等。 二、数形结合的思想方法 数形结合思想是指将数与图形结合起来解决问题的一种思维方式。著名的数学家华罗庚曾经说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微。”这就是在强调把数和形结合起来考虑的重要性。在教材《有理数》里面用数轴上的点来表示有理数,就是最简单的数形结合思想的体现。 三、分类讨论的思想方法 在渗透分类讨论思想的过程中,我认为首要的是分类。比如在《有理数》研究相反数、绝对值、有理数的乘法运算的符号法则等都是按有理数分成正数、负数、零三类分别研究的:在《平面图形的认识》一章中,用分类讨论思想进行了角的分类、点和直线的位置关系的分类、两条直线位置关系的分类。这种思想方法主要可以避免漏解、错解。 四、方程思想 方程思想指借助解方程来求出未知量的一种解题策略。我们知道方程是刻画现实世界的一个有效的数学模型。所以方程思想实际上就是由实际问题抽象为方程过程的数学建模思想。例如利用一元一次方程,一元二次方程能解决好多实际问题。 五、从特殊到一般的思想方法

《小学数学与数学思想方法》读后感

《小学数学与数学思想方法》读后感 读完《小学数学与数学思想方法》这本书,对数学思想方法有了更系统和更全面的认识。知道了什么是数学思想,什么是数学方法,知道了数学思想与数学方法的内在联系与区别。知道数学思想是数学方法进一步提炼和概括,数学思想的抽象概括程度要高一些,而数学方法的操作性更强一些。人们实现数学思想往往要靠一定的数学方法,而人们选择的数学方法,又要以一定的数学思想为依据。由此可见,数学思想方法是数学的灵魂,那么,要想学好数学,用好数学,就要深入到数学的“灵魂深处”。 数学思想方法如此严重,从这本书中还知道了教师如何进行数学思想方法的教学: 重视思想方法目标的落实。 教师在备课撰写教学设计时,把数学思想方法作为与知识技能同等地位的目标呈现出来。而不是可有可无或者总是进行渗透,并利用动词进行描述和评价,使数学思想方法的教学目标落到实处。 2.在知识形成过程中体现数学思想方法。 现在的数学课堂教学中,很多教师精讲多练,急于把概念、公式、法则等知识传授给学生,然后按照考试的要 求进行训练,轻视了知识的形成过程。这样,既浪费了时间,又没有真正培养学生的思维能力、思想方法和学习兴趣,导致很多学生害怕数学。我曾经在讲《除法的初步认识—平均分》时,通过让学生动手操作引导他们经历知识的形成过程。读过这本书才知道自己忽略了数学思想方法的渗透,在这个教学过程中,教师可以引导学生感受从直观操作的详尽情境中抽象出除法概念的抽象思想,认识用除法符号表达的具有简洁性的符号化思想,体会用实物、图形帮助理解除法的具有直观性的数形结合思想,知道除法是一种严重的模型思想,体会在除法中商随着被除数、除数的变化而变化的函数思想。

中学数学思想方法教学的主要途径

中学数学思想方法教学的主要途径 数学思想的形成发展是数学教学中的关键步骤,是学习数学的精髓之处。数学思想方法是为了培养学生的思维方式和各项能力,提高学生的整体素质。学生作为主体,教师作为指导者,课堂作为思维方式形成的载体,从而实现这一教学目的。本文通过对实现数学思想方法教学的必要性做出分析,提出了实现中学数学思想方法教学的主要途径。 数学思想方法方式中学途径 中学数学思想方法是将数学知识、技能转化成数学能力的途径,它具有构建数学体系和将数学知识应用是实际问题中的作用。数学思想和数学方法都是以数学知识为基础,将知识升华。但是数学思想有引导着数学方法,是数学方法的升华。人们在数学的教学和研究中,将数学思想和数学方法归纳成数学思想方法。 一、中学数学思想方法教学的原则 (一)意识性原则 意识性原则是指在教师在教学中能够自觉地意识到数学体系中所包含的思想方法。很多教师存在着忽视教学思想方法的趋势,这表现在制定教学目标时,对具体的技能技巧没有明确的目标,偏重就题论题,忽略了数学思想方法的引导、形成、提炼、归纳。

要在备课、教学过程中发现、总结、分析数学思想方法,通过具体的概念、公式综合运用,交替出现,有意识的将数学思想方法渗透其中。比如,不等式的解法与证明。这要运用到数形结合和同解变形,证明不等式则可以运用比较法、综合法、分析法、放缩法、数学归纳法和反证法等。有的不等式还需要综合运用到这些方法,这就要求教师在教学过程中归纳点拨,分析总结,使学生学习并灵活运用数学思想方法。 (二)化隐为显原则 在中学数学中,数学思想跟数学方法同样重要,甚至更甚。化隐为显原则是指教师在授课的过程中将数学思想方法明确地讲解出来,针对教学内容和进度,有计划的进行。在数学难点和重点的讲解时将数学思想方法自然的传授给学生,在单元小结时适当点拨数学思想方法。例如,在讲解不等式的课程之后,可以通过实际例题归纳总结数学方法。比如(x-5)(x-3)>0,可以通过代数解析法、列表法、图解法分别解答,让学生通过这三种解法的比较,总结数学思想方法,在以后的学习中举一反三,运用其中。 (三)系统性原则 数学思想方法像普通的知识教学一样,只有系统性的学习,才能充分的发挥它的作用。在当前的教学中,有一些教师往往忽视了数学思想方法系统性的教育,会忽略学生掌握

(推荐)高中数学七大数学基本思想方法

高中数学七大数学基本思想方法 第一:函数与方程思想 (1)函数思想是对函数内容在更高层次上的抽象,概括与提炼,在研究方程、不等式、数列、解析几何等其他内容时,起着重要作用。 (2)方程思想是解决各类计算问题的基本思想,是运算能力的基础。考把函数与方程思想作为七种重要思想方法重点来考查。 第二:数形结合思想 (1)数学研究的对象是数量关系和空间形式,即数与形两个方面 (2)在一维空间,实数与数轴上的点建立一一对应关系在二维空间,实数对与坐标平面上的点建立一一对应关系,形结合中,选择、填空侧重突出考查数到形的转化,在解答题中,考虑推理论证严密性,突出形到数的转化。 第三:分类与整合思想 (1)分类是自然科学乃至社会科学研究中的基本逻辑方法。 (2)从具体出发,选取适当的分类标准。 (3)划分只是手段,分类研究才是目的。 (4)有分有合,先分后合,是分类整合思想的本质属性。 (5)含字母参数数学问题进行分类与整合的研究,重点考查学生思维严谨性与周密性。 第四:化归与转化思想 (1)将复杂问题化归为简单问题,将较难问题化为较易问题,将未解决题化归为已解决问题。 (2)灵活性、多样性,无统一模式,利用动态思维,去寻找有利于问题解决的变换途径与方法。 (3)高考重视常用变换方法:一般与特殊的转化、繁与简的转化、构造转化、命题的等价转化。 第五:特殊与一般思想 (1)通过对个例认识与研究,形成对事物的认识。 (2)由浅入深,由现象到本质、由局部到整体、由实践到理论。 (3)由特殊到一般,再由一般到特殊的反复认识过程。 (4)构造特殊函数、特殊数列,寻找特殊点、确立特殊位置,利用特殊值、特殊方程。 (5)高考以新增内容为素材,突出考查特殊与一般思想必成为命题改革方向。 第六:有限与无限的思想 (1)把对无限的研究转化为对有限的研究,是解决无限问题的必经之路。 (2)积累的解决无限问题的经验,将有限问题转化为无限问题来解决是解决的方向。 (3)立体几何中求球的表面积与体积,采用分割的方法来解决,实际上是进行有限次分割,再求和求极限,是典型的有限与无限数学思想的应用。 (4)随着高中课程改革,对新增内容考查深入,必将加强对有限与无限的考查。 第七:或然与必然的思想

浅谈高中数学思想方法与高中数学教学

浅谈高中数学思想方法与高中数学教学 【摘要】数学基础知识与数学思想方法是中学数学教学内容的两个有机组成部分。本文阐述了数学思想方法在中学数学教学中重要性;以及如何发挥数学思想方法在中学数学教学中的作用,谈谈自己的观点,为更好的开展课堂教学寻求更佳的教学模式。 【关键词】数学思想方法;数学教学;数学能力;作用 随着数学课程改革的发展,中学数学的教材内容、教学方法发生了很大的变化。数学教学不再是单纯的知识传授,而且还要培养学生的技能,发展学生的能力和提高学生的素质。本文围绕在中学数学教学中关于数学思想方法的教学,谈谈自己的实践与体会。 一、重视数学思想方法的教学是时代的要求 《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(一)数学新课程标准要求我们要重视数学思想方法的教学。 指出:通过义务教育阶段的数学学习,使学生能够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(包括数学事实、数学活动经验)以及基本的数学思想方法和必要的应用技能。这个课程目标,要求我们在数学教学中,要重视数学思想方法的教学。 数学思想是指从某些具体的数学认识过程中提升的观点,它在后继认识活动中被反复运用和证实其正确性,带有普遍的意义和相对稳定的特征。它是对数学的概念、方法和理论的本质认识,是建立数学理论和解决数学问题的指导思想。中学数学思想是数学思想中最常见、最基本、较浅显的思想,经如数形结合的思想,分类思想、转化思想、方程思想、函数思想等。而数学方法是在数学思想指导下,在从事数学活动、处理数学问题过程中所采用的具体手段、途径和方式。中学数学基本的数学方法有:观察与实验法、归纳法、配方法、换元法、类比与联想、抽象与概括、分析与综合、一般化与特殊化等。数学方法是实现数学思想的手段,任何方法的实施,无不体现某种或多种数学思想;而数学思想往往是通过数学方法的实施才得以体现的。二者关系密切,难于区分,因而统称为数学思想方法。 高中数学基础知识,包括中学代数、几何中的概念、法则、性质、公式、公理、定理等,以及由其内容所反映出来的数学思想和方法。数学基本知识和数学思想方法是中学数学教学内容的两个有机组成部分,教材的每一章、节、乃至每一道题,都是知识与思想、方法的和谐组合,它们是相互影响、相互联系,协同发展的统一体。数学思想来源于数学基本知识与基本方法,而数学思想反过来又指导数学方法。数学思想方法具体反映于数学基本知识之中,而作为中学数学教材中的基本知识,又要受到数学思想方法的支配、约束。没有脱离数学知识的数学思想方法,也没有不包含数学思想方法的数学知识。数学知识与数学思想方法的这种辩证统一关系决定了在强调数学基本知识教学的同时,也要重视数学思想方法的教学。 (二)掌握基本的数学思想方法,是形成和发展数学能力的基础。长期以来,我们的数学教学都是以知识的传授为主,忽略了数学思想方法的讲解与分析,再加上传统的考试制度也多限于测试知识,所以“高分低能”的现象屡见不鲜。新的课程标准要求我们在数学教学时,要使学生能够学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中和其他学科学习中的问题,增强应用数学的意识,具有初步的创新精神和实践能力。数学教育的根本目的就是要使学生获得必要的数学能力,即运用数学解决实际问题和进行发明创造的能力,而这种能力,不仅表现在对数学知识的记忆,而且更主要地依赖于对数学思想方法的掌握。我们常说某人办事有头脑,其实是说他能灵活运用数学思想方法解决生活工作中的实际问题。数学思想方法是联系知识与能力的纽带,是数学的灵魂,它对形成和发展学生的数学能力,培养学生的创新意识,提高应用数学的能力具有十分重要的作用。 分类思想是通过把一个数学问题,根据某种共同性和差异性,将它们分成某几类情形分别加以研究解决的一种指导思想,在数学知识的整理和概念学习中十分重要,可使有关的知识系统化、完整化。

初中数学解题思想方法

初中数学解题思想方法 数学解题思想方法有配方法、换元法、判别式法、待定系数法、消元法。以上是解题技 巧上的思想方法,比它们更具有普遍意义的思想方法有转化与化简思想方法、数学结合思想方法、归纳猜想、分类讨论、函数与方程思想等。在数学解题过程中我们要养成灵活运用数学思想方法的意义和习惯。 联想在解题中起着重要的作用,从自己的大脑知识仓库中找出与要解题目接 很相似 的原理、方法或结论,变通使用这些知识使问题得以解决。 一、配方法:是指将代数式通过配凑等途径,得到完全平方式或立方式,它广泛应用于 初中数学的各个方面,代数式的化简求值、解方程(组)、求最值等方面。 例1、求5245422 2-+-++y x y xy x 的最小值。 例2、设a ,b 为实数,求b a b ab a 222--++的最小值。 例3、在直角坐标中,有三点A (0,1),B (1,3),C (2,6),已知b ax y +=上横 坐标为0,1,2的点分别为D 、E 、F ,试求:222CF BE AD ++的最小值。 例4、已知x ,y ,z 是实数,且 0))((4)2=----z y y x x z (,求y z x 2+的值。 例5.已知实数,a b 满足221a b +=,则44a ab b ++的最小值为 ( )(2012) A .18-. B .0. C .1. D . 98. 例6 .已知a<0,动点11(,),(1,0),,A a a B A B AB a a +-定点则两点距离的最小值为 二、换元思想方法 根据问题的特征或关系适当引进辅助的元素,替换原问题中的数、字母或式子,从而使 原问题得以解决,这种通过引用变量替换来解决问题的思想方法叫做换元思想方法,它是数学解题的一种基本思想方法,有着广泛的应用。 例722011 例8、已知12433++=a ,求 32133a a a ++的值。 (其中0402≥-≠mq ,n m )

(no.1)2013年高中数学教学论文 提高数学能力,形成数学素质--思想方法的教学要点

本文为自本人珍藏版权所有仅供参考 提高数学能力,形成数学素质--高中数学思想方法的教学要点 如何在高中数学教学中实施素质教育,提高学生的数学素养,是摆在高中数学教师面前的一个重要问题。那种只重视讲授基础知识,而不注重渗透数学思想方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段。反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略基础知识的教学,就会使教学流于形式,学生也难以领略到深层知识的真谛。数学思想方法的教学应与整个基础知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形成良好的数学素质。 一、数学思想方法的分类 函数与方程的思想方法。函数思想的实质是提取问题的数学特征,用联系变化的观点提出数学对象,抽象其数学特征,建立函数关系。很明显,只有在对问题的观察、分析、判断等一系列的思想过程中,具备有标新立异、独创性思维,才能构造出函数原型,化归为方程的问题,实现函数与方程的互相转化接轨,达到解决问题的目的。 数形结合的思想方法。数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维形象思维结合,通过对图形的认识,数形结合的转化,可以培养思维的灵活性,使问题化难为易,化抽象为具体。 分类讨论的思想方法。分类讨论是解决问题的一种逻辑方法,也是一种数学思想,这种思想在人的思维发展中有着重要的作用。如“参数问题”对中学生来说并不十分陌生,它实际上是对具体的个别的问题的概括。从绝对值、算术根以及在一般情况下讨论字母系数的方程、不等式、函数,到曲线方程等,无不包含着参数讨论的思想。 等价转化的思想。等价转化思想是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题是一种重要数学思想方法,转化包括等价转化和非等价转化,等价转化要求转化过程中前因后果应是充分必要的,这样的转化能保证转化后的结果仍为原问题所需的结果;而非等价转化其过程是充分或必要的,这样的转化能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口,是分析问题中思维过程的主要组成部分。转化思想贯穿于整个高中数学之中,每个问题的解题过程实质就是不断转化的过程。 二、数学思想方法教学的主要途径 用数学思想指导基础复习,在基础学习中培养思想方法。①基础知识的复习中要充分展现知识形成发展过程,揭示其中蕴涵的丰富的数学思想方法。如讨论直线和圆锥曲线的位置关系时的两种基本方法:一是把直线方程和圆锥曲线方程联立,讨论方程组解的情况;二是从几何图形上考虑直线和圆锥曲线交点的情况,利用数形结合的思想方法,使问题清晰明了。②注重各知识点在教学整体结构中的内在联系,揭示思想方法在知识互相联系、互相沟通中的纽带作用。如函数、方程、不等式的关系,当函数值等于、大于或小于一常数时,分别可得方程,不等式,联想函数图象可提供方程,不等式的解的几何意义,运用转化、数形结合的思想,这三块知识可相互为用。 用数学思想方法指导解题练习,在问题解决中运用思想方法,提高学生自觉运用数学思想方法的意识。①注意分析探求解题思路时数学思想方法的运用。解题的过程中就是在数学思想的指导下,合理联想提取相关知识,调用一定数学方法加工、处理题设条件及知识,逐步缩小题设与题断间的差异的过程。也可以说是运用化归思想的过程,解题思想的寻求就自然是运用思想方法分析解决问题的过程。②注意数学思想方法在解决典型问题中的运用。例如选择题中的求解不等式x≥,虽然可以通过代数方法求解,但若用数形结合,转化为半圆与直线的位置关系,问题变得非常简单。③以数学思想方法为指导,进行一题多解的练习。

高中数学解题思想方法技巧:西瓜开门 滚到成功

第2 西瓜开门 滚到成功 ●计名释义 比起“芝麻”来,“西瓜”则不是一个“点”,而一个球. 因为它能够“滚”,所以靠“滚到成功”. 球能不断地变换碰撞面,在滚动中能选出有效的“触面”. 数学命题是二维的. 一是知识内容,二是思想方法. 基本的数学思想并不多,只有五种:①函数方程思想,②数形结合思想,③划分讨论思想,④等价交换思想,⑤特殊一般思想. 数学破题,不妨将这五种思想“滚动”一遍,总有一种思想方法能与题目对上号. ●典例示范 [题1] (2006年赣卷第5题) 对于R 上可导的任意函数f (x ),若满足(x -1)f '(x )≥0,则必有 A. f (0)+f (2)< 2f (1) B. f (0)+f (2)≤2 f (1) C. f (0)+f (2)≥ 2f (1) D. f (0)+f (2)>2f (1) [分析] 用五种数学思想进行“滚动”,最容易找到感觉应是③:分类讨论思想. 这点在已条件(x -1)f '(x )≥0中暗示得极为显目. 其一,对f '(x )有大于、等于和小于0三种情况; 其二,对x -1,也有大于、等于、小于0三种情况. 因此,本题破门,首先想到的是划分讨论. [解一] (i)若f '(x ) ≡ 0时,则f (x )为常数:此时选项B 、C 符合条件. (ii)若f '(x )不恒为0时. 则f '(x )≥0时有x ≥1,f (x )在[)∞,1上为增函数;f '(x )≤0时x ≤1. 即f (x )在(]1,-∞上为减函数. 此时,选项C 、D 符合条件. 综合(i),(ii),本题的正确答案为C. [插语] 考场上多见的错误是选D. 忽略了f '(x ) ≡ 0的可能. 以为(x-1)f '(x ) ≥0中等号成立的条件只是x -1=0,其实x-1=0与f '(x )=0的意义是不同的:前者只涉x 的一个值,即x =1,而后是对x 的所有可取值,有f '(x ) ≡ 0. [再析] 本题f (x )是种抽象函数,或者说是满足本题条件的一类函数的集合. 而选择支中,又是一些具体的函数值f (0),f (1),f (2). 因此容易使人联想到数学⑤:一般特殊思想. [解二] (i)若f '(x )=0,可设f (x )=1. 选项B、C符合条件. (ii)f '(x )≠0. 可设f (x ) =(x-1)2 又 f '(x )=2(x-1). 满足 (x-1) f '(x ) =2 (x-1)2≥0,而对 f (x )= (x-1)2. 有f (0)= f (2)=1,f (1)=0 选项C ,D 符合条件. 综合(i),(ii)答案为C. [插语] 在这类 f (x )的函数中,我们找到了简单的特殊函数(x -1)2. 如果在同类中找到了(x -1)4 ,(x-1)3 4 ,自然要麻烦些. 由此看到,特殊化就是简单化. [再析] 本题以函数(及导数)为载体. 数学思想①——“函数方程(不等式)思想”. 贯穿始终,如由f '(x )= 0找最值点x =0,由f '(x )>0(<0)找单调区间,最后的问题是函数比大小的问题. 由于函数与图象相联,因此数形结合思想也容易想到. [解三] (i)若f (0)= f (1)= f (2),即选B ,C ,则常数f (x ) = 1符合 条件. (右图水平直线) (ii)若f (0)= f (2)< f (1)对应选项A.(右图上拱曲线),但不满足条件(x -1)

高中数学思想方法教学

高中数学思想方法教学 中学数学教学内容从总体上可以分为两个层次:一个称为基础知识,另一个称为深层知识.基础知识包括概念、性质、法则、公式、公理、定理等数学的基本知识和基本技能,深层知识主要指数学思想和数学方法。基础知识是深层知识的基础,是教学大纲中明确规定的,教材中明确给出的,以及具有较强操作性的知识.学生只有通过对教材的学习,在掌握和理解了一定的基础知识后,才能进一步的学习和领悟相关的深层知识。深层知识蕴含于基础知识之中,是数学的精髓,它支撑和统帅着基础知识.教师必须在讲授基础知识的过程中不断地渗透相关的深层知识,让学生在掌握基础知识的同时,领悟到深层知识,才能使学生的基础知识达到一个质的“飞跃”,使其更富有朝气和创造性。 实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育,是我国面向二十一世纪的战略选择,是教育走向现代化的开端,如何在高中数学教学中实施素质教育,提高学生高的数学素养,就是摆在高中复习中数学教学面前的问题。那种只重视讲授基础知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学,它不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高;反之,如果单纯强调数学思想和方法,而忽略基础知识的教学,就会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木,学生也难以领略到深层知识的真谛.因此,数学思想、方法的教学应与整个基础知识的讲授融为一体,使学生逐步掌握有关的深层知识,提高数学能力,形

成良好的数学素质。这也是数学思想方法教学的基本原则。 结合本人的教学经验,下面对数学思想方法教学浅谈一些体会。 一、在高中复习教学中,数学思想方法教学的途径主要有: 1、用数学思想指导基础复习,在基础复习中培养思想方法。 ①基础知识的复习中要充分展现知识形成发展过程,揭示其中蕴涵的丰富的数学思想方法。如讨论直线和圆锥曲线的位置关系时的两种基本方法:一是把直线方程和圆锥曲线方程联立,讨论方程组解的情况;二是从几何图形上考虑直线和圆锥曲线交点的情况,利用数形结合的思想方法,将会使问题清晰明了。 ②注重知识在教学整体结构中的内在联系,揭示思想方法在知识互相联系、互相沟通中的纽带作用。如函数、方程、不等式的关系,当函数值等于、大于或小于一常数时,分别可得方程,不等式,联想函数图象可提供方程,不等式的解的几何意义。运用转化、数形结合的思想,这中块知识可相互为用。 例如、若关于 x的方程9x2+(4+a)3x+4=0有实根,求实数a的范围。 分析:若令3x=t ,则t>0,原方程有解的充要条件是方程t2+(4+a)t+4=0有正根,故解得:a≤-8。这种解法是根据一元二次方程解的讨论,思维方法是常规合理的,但解法繁琐,若采取以下解 法:因为a∈R,所以原方程有解的a的取值范围为函数a= x x x 312 9 42- - 的值域。根据基本不等式上式 a≤-2-4=-8。则思维突破常规,利用函数与方程的转化,解法灵活简捷。

小学数学中常见的几种数学思想方法

小学数学中常见的几种数学思想方法 我们的教学实践表明:小学数学教育的现代化,主要不是内容的现代化,而是数学思想及教育手段的现代化,加强数学思想的教学是基础数学教育现代化的关键。所谓数学思想,是指人们对数学理论与内容的本质认识,它直接支配着数学的实践活动。所谓数学方法,是指某一数学活动过程的途径、程序、手段。数学思想是数学方法的灵魂,数学方法是数学思想的表现形式和得以实现的手段。以上合称为数学思想方法。一、小学数学教学中渗透数学思想方法的必要性小学教学教材是数学教学的显性知识系统,数学思想方法是数学教学的隐性知识系统。许多重要的法则、公式,教材中只能看到漂亮的结论,许多例题的解法,也只能看到巧妙的处理,而看不到由特殊实例的观察、试验、分析、归纳、抽象概括或探索推理的心智活动过程。虽然数学知识本身是非常重要的,但是它并不是唯一的决定因素,真正对学生以后的学习、生活和工作长期起作用,并使其终生受益的是数学思想方法。因此,向学生渗透一些基本的数学思想方法,是数学教学改革的新视角,是进行数学素质教育的突破口。二、在小学数学课堂中如何运用数学思想方法 1.符号思想用符号化的语言(包括字母、数字、图形和各种特定的符号)来描述数学的内容,这就是符号思想。符号思想是将复杂的文字叙述用简洁明了的字母公式表示出来,便于记忆,便于运用。把客观存在的事物和现象及它们相互之间的关系抽象概括为数学符号和公式,有一个从具体到表象再抽象的过程。在数学中各种量的关系,量的变化以及量与量之间进行推导和演算,都是用小小的字母表示数,以符号的浓缩形式来表达大量的信息。例1:“六一”联欢会上,小明按照3个红气球、2个黄气球、1个蓝气球的顺序把气球串起来装饰教室。你能知道第24个气球是什么颜色的吗?解决这个问题可以用书写简便的字母a、b、c分别表示红、黄、蓝气球,则按照题意可以转化成如下符号形式:aaabbc aaabbc aaabbc……从而可以直观地找出气球的排列规律并推出第24个气球是蓝色的。这是符号思想的具体体现。 2.化归思想化归思想是数学中最普遍使用的一种思想方法,其基本思想是:把甲问题的求

数学思想与方法作业

一、简答题 1、分别简单叙说算术与代数的解题方法基本思想,并且比较它们的区别。 答:算术解题方法的基本思想:首先要围绕所求的数量,收集和整理各种已知的数据,并依据问题的条件列出关于这些具体数据的算式,然后通过四则运算求得算式的结果。 代数解题方法的基本思想是:首先依据问题的条件组成内含已知数和未知数的代数式,并按等量关系列出方程,然后通过对方程进行恒等变换求出未知数的值。 它们的区别在于算术解题参与的量必须是已知的量,而代数解题允许未知的量参与运算;算术方法的关键之处是列算式,而代数方法的关键之处是列方程。 2、比较决定性现象和随机现象的特点,简单叙述确定数学的局限。 二、论述题 1.论述社会科学数学化的主要原因。 2、论述数学的三次危机对数学发展的作用。 答:第一次数学危机促使人们去认识和理解无理数,导致了公理几何与逻辑的产生。 第二次数学危机促使人们去深入探讨实数理论,导致了分析基础理论的完善和集合论的产生。 第三次数学危机促使人们研究和分析数学悖论,导致了数理逻辑和一批现代数学的产生。由此可见,数学危机的解决,往往给数学带来新的内容,新的进展,甚至引起革命性的变革,这也反映出矛盾斗争是事物发展的历史动力这一基本原理。整个数学的发展史就是矛盾斗争的 历史,斗争的结果就是数学领域的发展。 三、分析题 1.分析《几何原本》思想方法的特点,为什么? 2、分析《九章算术》思想方法的特点,为什么? 答:(1)开放的归纳体系 从《九章算术》的内容可以看出,它是以应用问题解法集成的体例编纂而成的书,因此它是一个与社会实践紧密联系的开放体系。 在《九章算术》中通常是先举出一些问题,从中归纳出某一类问题的一般解法;再把各类算法综合起来,得到解决该领域中各种问题的方法;最后,把解决各领域中问题的数学方法全部综 合起来,就得到整个《九章算术》。 另外该书还按解决问题的不同数学方法进行归纳,从这些方法中提炼出数学模型,最后再以数学模型立章写入《九章算术》。因此,《九章算术》是一个开放的归纳体系。 (2)算法化的内容 《九章算术》在每一章内先列举若干个实际问题,并对每个问题都给出答案,然后再给出“术”,作为一类问题的共同解法。因此,内容的算法化是《九章算术》思想方法上的特点之一。 (3)模型化的方法 《九章算术》各章都是先从相应的社会实践中选择具有典型意义的现实原型,并把它们表述成问题,然后通过“术”使其转化为数学模型。当然有的章采取的是由数学模型到原型的过程,即先给出数学模型,然后再举出可以应用的原型。

小学数学常见数学思想方法归纳与整理

小学数学常见数学思想方法归纳与整理 1、对应思想方法 对应是人们对两个集合元素之间的联系的一种思想方法。小学数学一般是一一对应的直观图表,并以此孕伏函数思想。如直线(数轴)上的点与表示具体大小的数的一一对应,又如分数应用题中一个具体数量与一个抽象分数(分率)的对应等。对应思想也是解答一般应用题的常见方法。 2、转化思想方法: 这是解决数学问题的重要策略。是由一种形式变换成另一种形式的思想方法。如几何形体的等积变换、解方程的同解变换、公式的变形等。在计算中也常常用到转化,如甲÷乙(零除外)=甲×,又如除数是小数的除法可以转化成除数是整数的除法来计算。在解应用题时,常常对条件或问题进行转化。通过转化达到化难为易、化新为旧、化繁为简、化整为零、化曲为直等。 3.符号化思想方法: 数学的思维离不开符号的形式(图、表),这样可大大地简化和加速思维的进程。符号化语言是数学高度抽象的要求。如定律a.b=b.a,公式S=vt等都是用字母表示数和量的一般规律,而运算的本身就是符号化的语言。所以说,符号化思想方法是数学信息的载体,也是人们进行定量分析和系统分析的一种载体。 4、分类思想方法: 分类的思想方法不是数学独有的方法,数学的分类思想方法体现对数学对象的分类及其分类的标准。如对自然数的分类,若按能否被2整除可分为奇数和偶数,若按约数的个数分则可分为质数、合数和1。又如三角形既可按角分,也可按边分。不同的分类标准就会有不同的分类结果,从而产生新的概念。对数学对象的正确、合理分类取决于分类标准的正确、合理性。数学知识的分类有助于学生对知识的梳理和建构。 5、比较思想方法 比较思想是数学中常见的思想方法之一,也是促进学生思维发展的手段。在教学分数应用题中,教师善于引导学生比较题中已知和未知数量变化前后的情况,可以帮助学生较快地找到解题途径。 6、类比思想方法

初中数学解题思维方法大全

初中数学解题思维方法大全 还在为初中数学解题而烦恼?还在为数学低分而烦躁?那是你没有全面理解初中数学 的解题思维和解题方法。暑假不出门,了解,助你在新学期解决数学难题。 一、选择题的解法 1、直接法:根据选择题的题设条件,通过计算、推理或判断,,最后得到题目的所求。 2、特殊值法:特殊值淘汰法有些选择题所涉及的数学命题与字母的取值范围有关, 在解这类选择题时,可以考虑从取值范围内选取某几个特殊值,代入原命题进行验证,然 后淘汰错误的,保留正确的。 3、淘汰法:把题目所给的四个结论逐一代回原题的题干中进行验证,把错误的淘汰掉,直至找到正确的答案。 4、逐步淘汰法:如果我们在计算或推导的过程中不是一步到位,而是逐步进行,既 采用“走一走、瞧一瞧”的策略,每走一步都与四个结论比较一次,淘汰掉不可能的,这 样也许走不到最后一步,三个错误的结论就被全部淘汰掉了。 5、数形结合法:根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,既分析其代数含义, 又揭示其几何意义,使数量关系和图形巧妙和谐地结合起来,并充分利用这种结合,寻求 解题思路,使问题得到解决。 二、常用的数学思想方法 1、数形结合思想:就是根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,既分析其代数 含义,又揭示其几何意义,使数量关系和图形巧妙和谐地结合起来,并充分利用这种结合,寻求解体思路,使问题得到解决。 2、联系与转化的思想:事物之间是相互联系、相互制约的,是可以相互转化的。数 学学科的各部分之间也是相互联系,可以相互转化的。在解题时,如果能恰当处理它们之 间的相互转化,往往可以化难为易,化繁为简。如:代换转化、已知与未知的转化、特殊 与一般的转化、具体与抽象的转化、部分与整体的转化、动与静的转化等等。 3、分类讨论的思想:在数学中,我们常常需要根据研究对象性质的差异,分各种不 同情况予以考查,这种分类思考的方法,是一种重要的数学思想方法,同时也是一种重要 的解题策略。

《数学思想与方法》综合作业答案1

谈谈我对我国小学数学教育的看法 九年义务教育改革的核心是实施素质教育,数学作为一门基础自然学科,如何实施素质教育这正是当前广大数学教师非常关注的新课题。实施素质教育是我国社会主义现代化建设和迎接国际竞争的迫切需要。我们要在21世纪激烈的国际竞争中处于战略主动地位,就必须优先发展教育,必须实施素质教育,唯有如此才能实现发展教育的根本任务,提高全民整体索质,从而实现社会的快速发展。素质教育关系着一个国家和民族的未来。小学是义务教育的奠基工程,而小学数学则是基础教育的一门重要学科。如何在小学数学教学中全面贯彻落实素质教育,发挥整体育人功能,这是每位教育工作者都应认真思考的问题。本文就小学数学素质教育谈几点认识。 一、学习素质理论,统一思想认识 由于我国的基础教育在“应试教育”的轨道上运行多年,人们在思想观念、政策导向、管理体制乃至教育的内容与方法等诸多方面,都形成了一整套固定的模式,因此,要实现从应试教育向素质教育的转轨,决非轻而易举的事。随着社会的进步和发展,以及教育体制持续不断的改进,大家认识到素质教育是一种旨在谋求学生身心发展的教育,是一种承认差异,重视个性的教育,是确认学生主体,从学生个体实际出发的教育,是一种根据社会需要,给学生的素质发展以价值导向与限定的教育,同时又是一种重知识,又不唯知识,以提高民族素质为最终目的的教育。 二、素质教育是数学教学改革的主旋律 围绕素质教育的实施这一主题,数学教学改革应重视如下几个方面: 1.重视非智力因素,培养学生的个性品质。 一般来说,非智力因素可以转化学习动机,成为学生学习的内驱力;还可以对学生的学习起到调节、强化作用。智力和非智力因素是学生统一的心理活动过程和

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