随着教育科研意识的不断深化,很多教师希望把自己的研究成果,以论文形式公开发表. 根据笔者的切身经历,我认为初写数学论文的教师, 为了尽可能的少走弯路,应充分注意以下几点. 一、借鉴成果,博采众长 对他人的研究成果,进行吸收消化,为我所用,这是每一个科研工作者都在做、并且必须做的事情. 一个人的精力、能力、水平等毕竟是有限的,要弥补这个“先天性缺陷”,就一定要向他人学习借鉴. 就初中数学教师而言,我们所涉猎的范围自然应以初中数学的教育教学科研信息为主,但还应兼顾高中和小学的数学,以及计算机、物理、化学等相关学科的信息. 信息的表现形式多种多样,大致可以分为三类:(1)书面形式,比如各种书籍、报纸、刊物等;(2)口头形式,比如各种会议、听课、交流、咨询等;(3)电子形式,比如以网络、光盘、软盘等为载体的信息. 来源于不同形式的信息各有千秋,有的权威性高,有的时效性快,有的针对性强,有的信息量大. 这些信息的保存方式也各不相同,主要有四种:(1)制卡片,简要注明作者、题目、出处、摘要、编号、日期等项内容,主要用于一般性的信息;(2)做摘记,写在本上,编好序号目录,以便查找,所记内容比卡片更详尽,适用于比较重要的信息;(3)复印,对于特别重要并且篇幅较长的文章,可以全文复印,复印件应用同样大小的复印纸,对不同大小的原件缩放得一样大,便于装订、排序、编目;(4)存盘,这是针对电子信息形式的特殊性采用的一种保存方式,复制到微机硬盘或软盘上. 有条件的,还能使用录音、录像、刻录光盘等等方式. 自1996年以来,我手抄20多万字,复印存盘10多万字,这些宝贵的文献资料,为我的教育科研和论文写作,提供了强大的理论支持和实践指导. 二、完备素材,厚积薄发 论文只是教研结果的表现形式之一,有人提出“论文还自教研始”、“论文在研不在写”等观点,有一定的道理. 如果只看重论文发表这一结果,急功近利,做无病之呻吟,效果肯定不好. “厚积”是基础,没有来源于实践的经验教训、数据统计等等素材的积累,想要写出比较有价值的论文,几乎是不可能的. 这些素材源于何处?如何去发现这些素材呢?答案是那句古话“处处留心皆学问”. 具体说来,素材的来源主要有以下几方面:(1)课堂教学,它是教研工作的主阵地,也是素材最重要的来源,这不但是一个教学实践的过程,还是一个发现问题的过程,是一个向学生学习的过程;(2)课后反思,对每节课的成败得失都及时的总结下来,以便进一步研究;(3)作业记录,从学生作业中不但能发现具有共性的问题,提示我们教学教研的改革方向,而且学生中也会有许多新颖的解题思想,值得教师学习;(4)考试总结,测验考试是对学生知识的集中检验,即使在素质教育中,也不能把考试视为应试教育的“余孽”,“打入冷宫”,关键是如何改革考试制度和内容,适应素质教育;(5)解题分析,教师平时应坚持解答一定数量的数学题,解题是数学的核心任务之一,这样做可以活跃思维,并从中探索解题规律和命题趋势;(6)调查反馈,调查可以用谈心、问卷等多种形式进行,从中所反馈的信息是难得的写作素材;(7)成果质疑,学习他人但不要迷信他人,在阅读他人的论文时,有时也能发现其存在的不足甚至是错误之处,对此只要自己的理由充分就要敢于质疑;(8)探讨争论,在日常探讨问题的过程中,持有不同观点的人发生激烈争论是常有的事,从中往往加深了对问题的理解程度;(9)灵感顿悟,事实上很多自选课题的素材是平时工作、学习、生活甚至睡梦中突然想到的,但这种灵感是对问题深入思考的结果,如果没有自觉教研的精神,灵感就无从谈起. 几年来,我以“教学手记“形式,积累的素材已达200多份45万字,在此基础上进一步整理成文,已在国家级、省级报刊发表各类数学论文(或文章)100余篇17万字. 其中,有些论文的素材积累投入了很大力度,比如发表于《理科考试研究》(初中版)2001年第10期的《“动”了五年的压轴题》一文,是在对1997年~2001年五年间,河北省中考压轴题的命题规律进行研究的基础上,汇总整理而成的;发表于《校园学习·数学》2002年第1~2期的《方程(组)中考复习精要》一文,素材源于对2001年70余份中考试题的分析精选. 三、立足实践,提炼新意 初中数学教师都从事着一线教学工作,最清楚教学中的困惑和喜悦,最了解学生的想法和看法,最直接的进行着实践和改革,这些是专门从事教育科研工作的专家、学者和部门所难以具备的. 正因如此,一线教师的论文多数源于实践,具有强烈的实用性和鲜明的针对性,对于我们的这些优势应该有充分的认识,并不断保持和发展. 近期,我正负责河北省“创新教育”子课题“培养学生创造性思维能力”的研究工作,这一课题也是当前教育界的一个热门话题,我将自己的阶段性研究成果写成论文《培养学生创造性思维能力的常用方法》,参加了2000年8月在京举办的“全国初中数学教育第十届年会”论文评选,荣获二等奖. 再比如,教学中的一些“冷点”问题虽不常见,但一旦出现便会使学生无从插手,据此李凤君老师和我合作写成《怎样判断勾股数》一文,发表在《教育实践与研究》2000年第2期上. 论文的新意如何出?我认为有两点非常重要:一是在主题上,立意新颖,视角独特;二是在时间上,意识超前,创作及时. 就拿对中考试题的研究来说:河北省2000年中考于6月22日结束,我随即对当年的中考试题加以分析,从考查学生创造性思维能力的角度深入剖析,于7月份创作完成了《注重考查学生的创造性思维能力——2000年河北省中考数学试题评析》并寄给《中小学数学》(初中教师版),后来发表于该刊2001年第3期;一般每年的全国各地中考试题汇编资料最早在10月份面世,通过研究我发现,1998年的中考试题中不等式应用题异军突起,而且当年考生的得分率偏低,必将引起以后中考师生的注意,针对这一新动向,我于11月份写成《例谈中考不等式(组)应用题》一文,对此进行分类研究,并补充编拟新试题,指出命题趋势,该文发表于《河北教研》1999年第2期. 四、从小到大,循序渐进 写论文需要一个过程,循序渐进,不可能一蹴而就. 按照一般情况,提醒初写者先尝试以下两个步骤: 第一步,练习写学习辅导类的文章. 几年来,我在《学习报》、《少年智力开发报》、《初中生周报》等报纸上,发表学习辅导类文章数十篇. 这些虽然一般称不上“论文”,但是进行这样的写作,既可以当作练笔,又可以用于教学,还可以视为一次小小的课题研究. 学习辅导类的报刊面向广大学生,通常用稿量大,发表得快;其内容突出针对性,深入浅出,形式灵活;所需稿件短小精悍,通常有1000字左右;要求与教学同步,应该比教学进度提前3个月寄稿;写稿还应分析用稿动向,目前学习辅导类报刊多数存在高年级稿多、低年级稿少,综合知识稿多、单个知识稿少等等现象,初写者可以倾向于写“少”的方面的稿;稿件写完后要反复修改,确保无误,再抄写或打印寄出. 第二步,进行教学研究类论文的写作,侧重于解题方法研究等实践性强的,由浅入深,不要急于写理论性太强的论文. 可以先探讨解题技巧,再挖掘思想方法,后深究素质能力,进而分析命题原则,预测趋势走向等. 如果写有些理论性的文章,可以从教学实践中去寻找适应教育发展趋势的新课题,比如发表于《中小学数学》(初中教师版)2001年第9期的《谈计算器的教学》一文,就是在此方面的尝试. 需要指出的是,一篇论文的范围不求广,但求分析透彻,凝练精华;论文篇幅不求长,大家都知道的少说或不说,适可而止,相信读者的阅读水平,主要适于教师阅读的论文,长短不一,就我发表的论文而言,短的仅千余字,长的近7000字,一般在3000字左右;此类论文与学习辅导类的文章相比,格式要规范得多,但对与教学同步性的要求则比较宽松;为提高发稿率,应认真研读报刊风格,留心新增栏目、征稿启事,对发现的问题勇于质疑争鸣. 五、文外功夫,提高修养 文外功夫,主要指一个人的思想境界、个人修养、意志品格等方面的表现. 它具体体现在两个方面: 一方面是,讲究文德,不要过分看重名利、沽名钓誉. 必须信守承诺,尤其是应约写稿,一定要迅速及时,保质保量;如所约稿件较多,也可以多写几篇给编辑以选择的余地;为避免信件丢失,可用挂号信寄稿,有时还需用特快专递、传真、发E-mail等方式. 当前很多单位(甚至有的是个人)利用教师希望发表论文的迫切心理,征集各种名目的“自助论文”,对此应慎重对待,不能为了名利,就写一些没有价值的文字,花钱发表. 一稿多发一般是由一稿多投所致,如果在约定时间内未收到用稿通知、样报样刊或稿费,而再投他刊造成重复发表的尚有情可原;但有的把一篇稿同时寄往多家报刊,甚至明知已经发表录用又另投他刊,即使侥幸被重复发表,无论间隔时间长短,也很容易被读者识破,这样做既不尊重编辑,影响报刊质量,又坑害读者,降低个人声誉,结果适得其反. 更为严重的是剽窃抄袭他人论文,不但可耻,而且是一种违法行为. 另一方面是,坚持不懈,持之以恒. 我从1996年初开始着手于素材的积累,不断自觉的夯实基本功,历时一年多,直至1997年开始投稿,结果投寄的第3篇论文《代数式求值十法》就被发表于《理科考试研究》1997年第6期,喜悦之情溢于言表,细细回味,一年多的“寂寞”也是初次收获的重要因素,如果坚持不下来,也只能是半途而废了. 相对于更多的论文作者来说,我还算是幸运的,他们在谈到自己的写作经验时,提到投稿数十次、甚至近百次以后才有作品问世,其间的酸甜苦辣、经验体会是难以言传的,“失败是成功之母”、“功夫不负有心人”在他们身上得到了充分的体现. 以上所谈是我对初中数学论文写作的几点看法,希望能给刚刚开始写作的朋友带来一些帮助. 所涉及的内容较为肤浅,如要在论文写作的道路上不断提高,还需要借鉴更多人的成功之道,但无论如何,个人的实践创新才是最重要的因素之一.
恰当及时反馈,优化初中数学课堂教学
论文摘要: 教学是一个有目的、有方向的、完整有序的复杂信息传递系统,在这一系统中,教师起主导作用,既是教学信息的传输者,又是反馈信息的接受者,如学生的作业、试卷、行为、表情、语言乃至课堂气氛都是一种教学反馈。教学反馈是教学系统有效发展的关键环节,优化教学反馈是改革和优化数学教学、提高教学质量的前提和保证。本文对恰当及时反馈,优化初中数学课堂教学进行了研究。
关键词: 初中数学 ; 教学反馈 ; 优化
教与学是交往、互动的,师生双方相互启发、相互交流、相互沟通、相互补充,在这个过程中老师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流情感,体验观念,从而达到共识,实现教学相长和共同发展。
作为起到主导作用的初中数学教师,一定要通过各种方式发现并及时关注教学中的信息反馈,恰当处理和调整教学思路、教学进程以及教学节奏,从而有效优化初中数学课堂教学。教学中常采用以下不同的反馈方式对学生进行评价,可以记录效果,总结归纳数据,评定反馈方式的使用效果。
一、课堂提问
课堂提问是教学过程中常用的反馈手段,有效的提问要做到以下几方面:
1.必须充分备教材和备学生
老师首先要吃透教材,才能活用教材,不同的课型提问的侧面也不尽相同,要灵活设问,引导学生思考,有难度或综合性强的题目要学会把问题分解,对学生进行分层提问,做到提问及时,问在有疑问处,有疑问处才有争论,有争论才能辩是非。
2.提问要适当,不能太难也不能太易
根据前苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论,要让学生“跳一跳能把果子摘下来”,这就是说,要让学生经过思考,努力,交流合作基础上把问题解决,特别是基础差的学生,提问一些较简单的题目,增强他们学习的信心,也许比学会知识更重要。
二、小组合作学习在课堂教学中的反馈作用
安排课堂训练或操作练习,教师行间巡视,深入到小组中去,了解学生合作的效果,讨论的焦点,避免盲目合作,发现问题,了解个体差异,以便因材施教,有针对性地进行个别指导。
三、课堂检测与矫正对课堂教学的优化作用
教师要重视过程反馈的设计,选准反馈时机,制定恰当的反馈方式,辩准反馈信息,迅速采取相应的教学措施,调整教学进程,甚至不惜临时改变教学内容和计划,求得理想的教学调节效应。
教师要善于提出问题,巧设难局,启发思维,使学生经常面临反馈的情景,提高学生分析、解决问题的能力。指导学生经常进行自我反馈训练,掌握自我评价、自我调节、自我调整的方法,为学生自我反馈创造必要的条件。
1.教学反馈的优化原则
(1)明确性原则。教师对学生学习的评价应明确、具体、简洁、精辟、深刻,初中数学论文网切忌笼统、含糊、模棱两可。例如课堂提问,学生回答后教师应重视对其回答作出恰如其分的评价,如果不加可否或讲几句含糊其词的意见,学生从教师处得到的反馈信息就是糊涂的、有害的,就会因结果不明而导致学习效率低下。
(2)及时性原则。根据心理学的有关实验表明:及时反馈的教学效果,要大大优于隔日反馈。很多学习成绩差的学生,就是因为教师忽视了教学反馈,未能及时发现学生学习中出现的偏差并进行矫正和补救,以至给以后的学习造成了困难。
(3)针对性原则。即教师针对学生的个体差异,从所面对的学生的特定情况出发,充分考虑到他们身心发展的特点和实际的接受能力,给予其客观而恰当的评价。
2.教学反馈的优化功能
(1)激发功能。教学反馈对教和学双方都具有激发新动机的作用。
一方面,教师依据教学目标,对照学生的学习状态,向学生传递评价、启发、指导等反馈信息;学生接受后,会从中受到教益和激励,增强学习信心和兴趣,从而强化所学知识的巩固性,激发起学生进一步获得成功的新动机;或因得到的评价不高,自尊心受到影响而调整、改进学习活动。
另一方面,学生的学习效果以及对教学内容的理解或疑惑,对教师的肯定或否定、接受或拒绝等反馈信息,也能激发教师的教学积极性,或激起教师对自己的教作出调整、改进。
(2)检测功能。教师通过学生的反馈信息,了解到学生学习过程中遇到的疑点、难点,诊断出其思维障碍的具体症结,在教学中做到有的放矢,因势利导。
在检测功能中不可忽视的是前馈的作用。前馈是在没有出现偏差之前进行判断和调控,即教师根据以往教学中获得的反馈信息,在教学前就已了解到学生的已有水平和准备状态,估计到学生可能出现的反馈情况,从而可加强教学的针对性,提高教学效率。
(3)调控功能。维纳认为,世界上任何系统只有通过反馈信息才能实现控制。教学反馈是对教学系统实现动态的目标控制最优化的根本条件,其中学生学习行为活动和结果的反馈,是教师自我调控和对整个教学过程进行有效调控的依据;而学生也根据教学的反馈,进行自我判定、自我调控,以应对下一步的学习活动。只有教学双方的相互适应、积极调控,教学系统才能正常、高效地运行和发展。
四、反馈教学的优化途径
1.充分备课,及时预测
在开放式教学中,课堂教学过程是动态发展的,是适时变化的,学生的课堂表现、课堂需求应成为调整教学活动进程的基本依据。开放式教学在课堂上没有固定不变的教学内容和教学过程。
除了教材内容外,往往会因解决问题的需要而加以调整;教师事先拟就的教学计划被打乱、教学进度或者加快或者减慢的情况也时有发生。经验丰富的教师在备课时能预测到学生在课堂上对知识的理解、技能的掌握、方法的运用所出现的问题,并有针对性地设计教法。
2.立足课堂,勤于捕捉
课堂是获取信息的主渠道。教师仅凭过去的经验或主观愿望去估计是不行的,必须在课堂上认真观察学生反应,及时调整教法。有的教师讲授时不注意观察学生的神态,也不去听取学生的反映,等到批改作业或阅卷时才发现问题一大堆,这样就不利于及时反馈与矫正。
3.课后反思,及时小结
讲课后反思、小结并非被大多数教师所重视,其实讲课后立即回顾本堂课的成功之处和值得改进的地方,以及学生中出现的主要问题和产生这些问题的原因,及时分析应采取的矫正措施,并简明地记在本节课教案后面,这样既可作为下节课的矫正内容,又可作为下一次再教时的重要参考资料。若能长期坚持,注意积累和整理,便是切合实际的难得的教学经验。
初中数学教学要养成反思的习惯
论文关键词:初中数学教学 反思 习惯
随着新课改的不断深入,教学反思已经成为了教师自我教学行为反省、自我教学方式矫正和不断提高知识素养、教学水平的重要过程。教学反思即是教师通过对自己教学活动过程的理性观察和教学结果的宏观判断,查漏补缺,及时矫正,从而提高其教学能力及课堂效率的活动。
从事初中数学教育多年,认为要想提高教学质量,教师就必须在每一节课,或是每一段时间的教育和学习后,针对教学现象和教学结果,对自己的教学过程进行深刻的自我反思,提高对教学问题的敏感度,从而养成自觉反思的行为习惯,挣脱束缚,常教常新,从操作型教师走向学者型教师,提高教学能力和教学质量。
一、反思教学设计
教学设计是指在该节课学生需要理解的概念、掌握的方法、熟悉的技巧、领会的数学思想等,是教师进一步教学的基础和前提,是学生提高自身综合能力的必具条件。
教师反思教学目标,实际就是要通过反思教学过程真正弄清楚学生到底有没有理解概念的内涵和外延、定理的前提和结论;会不会灵活运用定理解题,定理本身包含的思想方法、定理的适用范围如何、本节课所要掌握的基本方法是否已经掌握等。要知道这一切,首先我们必须留意学生在课堂上的一举一动。
如果上课学生精力集中、反映积极、动作迅速、心情愉快等,则意味着学生态度热情、主动参与、学有所得、学有所乐。如果上课学生无精打采、置若罔闻、拖拉疲塌、焦头烂额等则意味着课堂气氛沉闷、学生积极性不高、学习很吃力,效果欠佳。
其次检查学生做课堂练习的情况。若多数同学能在规定的时间里正确完成规定的题目,则教学目标可以说基本达到;若多数同学迟迟动不了笔或只能做题目的某些步骤或即使做了也存在这样那样的问题,则说明学生对本节内容没有真正弄懂,知识技能没有过关。
再次是批阅学生课后作业情况。如果学生做题思路清晰、推理有据、定理公式运用得当、计算准确、步骤有详有略,说明学生已掌握了基本的数学知识和思维方法。相反如果学生做题颠三倒四、乱套公式、乱用定理、计算错误不断等说明学生基础知识不过关、技能不过关。
通过以上一系列的方法手段,找出问题所在,思考补救的措施。该补充的就一定要补充,该纠正的错误一定要纠正;该集体强调的一定要集体强调,该个别辅导的就要个别辅导。将当堂课内容补起来,以便进行下面的学习。
二、反思教学方法
教学方法是为完成教学任务、达到教学目标所采取的措施手段及所借助的辅助工具。俗话说:“教学有法,教无定法。”教学方法的选择,取决于学生的实际认知水平。通常根据教学内容的不同,我们可以采用讲授式、启发式、发现式、问题式等教学方法,也可以利用挂图、模型、实物、小黑板、多媒体课件等辅助教学。
教育论文反思教学方法,首先要根据学生在当堂课的表现,从他们学习中最吃力、最不易理解、最不易掌握的地方突破,从他们最无聊、最无味的地方入手,从他们容易忽略却很富有教学价值的地方拓展。其次教师要寻求最利于学生接受、学生也最乐于接受、最利于调动学生学习积极性、最利于培养学生科学的创造性、最利于学生各方面协调发展的最佳教学形式。
如果课题引入得太平淡,激不起学生的学习兴趣,可以给学生讲解数学家的成长历程、新奇的数学问题、身边的数学问题等;如果是定理公式的推导证明仅仅限于教材、学生不好理解,可以挖掘新意改变策略,以充实的内容、浅显易懂、循序渐进的形式满足同学们的求知欲,同时激发其科学知识的创造性。
如果是例题习题的处理缺乏深度,学生不好掌握,可以层层深入、举一反三,在同学们掌握基本方法、基本技能的前提下尽量培养他们的集中思维和发散思维。只要我们善于观察、善于思考,就一定能逐步提高自身的教学水平,教学质量也一定能够提高。
三、 反思自身教育行为
自身教育行为是指教师对自己的教学进行自我观察、自我监控、自我调节、自我评价后提出一系列的问题,以促进自身反思能力的提高。这种方法适用于教学的全过程。
如设计教学方案时,可自我提问:“学生已有哪些生活经验和知识储备”,“怎样依据有关理论和学生实际设计易于为学生理解的教学方案”,“学生在接受新知识时会出现哪些情况”,“出现这些情况后如何处理”等。
备课时,尽管教师会预备好各种不同的学习方案,但在实际教学中,还是会遇到一些意想不到的问题,如学生不能按计划时间回答问题,师生之间、同学之间出现争议等。这时,教师要根据学生的反馈信息,反思“为什么会出现这样的问题,我如何调整教学计划,采取怎样有效的策略与措施”,从而顺着学生的思路组织教学,确保教学过程沿着最佳的轨道运行。
教学后,教师可以这样自我提问:“我的教学是有效的吗”,“教学中是否出现了令自己惊喜的亮点环节,这个亮点环节产生的原因是什么”,“哪些方面还可以进一步改进”,“我从中学会了什么”等。
四、反思教学评估
教学评估是在教师完成教学目标,学生完成学习任务的情况下,教学意义、思维培养、陶冶道德情操的升华,是教育教学的更高境界。有一句教育格言说得好“教育是一项事业,需要我们无私的奉献;教育是一门科学,需要我们刻苦的钻研;教育是一门艺术,需要我们不断的创新。”反思教学价值,就是挖掘该节课富含的认识教育价值、情感教育价值、行为教育价值。
要知道每一种数学思想都包含着一种人生哲理,每一种解题方法都丰富着学生的价值观和世界观,每一点滴的数学知识都净化着学生的心灵。只要我们细心观察、认真分析、深入思考、努力拓展,不放过课堂教学中的蛛丝马迹,不放过教材中的一字一句,我们一定能做到,我们也一定能做好。
如分类讨论的思想教学生辨证地看问题,函数的思想教学生既要注重问题的现象更要认识到问题的本质;数形结合的方法教学生认识什么是数学美、怎样欣赏数学美、如何运用数学美,反证法让学生认识到解决问题不一定要正面出击、有时侧面迂回效果更好;数学家的成长历程可以给学生树立榜样、激励学生刻苦学习;我国悠久灿烂的数学发展史可以让学生产生强烈的民族自豪感,激起同学们的爱国主义热情,从而奋发读书献身祖国的现代化建设。
现代教育不是要教出一群书呆子,不是要教出一群高分低能儿,而是要为学生未来着想,为他们丰富多彩的人生作必要的知识准备和心理准备。知识是死的,不知道是可以从书本上学到,而能力素质却是无形的、是无法教会的。
一个人的素质决定了他的生存能力和发展前景。归根结底,教学的价值在于塑造人,交给学生做人的道理,交给学生科学的思维方式和自我发展的基本素质,让他们都成为对社会有用的人。
几何的三大问题 平面几何作图限制只能用直尺、圆规,而这里所谓的直尺是指没有刻度只能画直线的尺。用直尺与圆规当然可以做出许多种之图形,但有些图形如正七边形、正九边形就做不出来。有些问题看起来好像很简单,但真正做出来却很困难,这些问题之中最有名的就是所谓的三大问题。 几何三大问题是: 1、化圆为方——求作一正方形使其面积等於一已知圆; 2、三等分任意角; 3、倍立方——求作一立方体使其体积是一已知立方体的二倍。 圆与正方形都是常见的几何图形,但如何作一个正方形和已知圆等面积呢?若已知圆的半径为1则其面积为π(1)2=π,所以化圆为方的问题等於去求一正方形其面积为π,也就是用尺规做出长度为π1/2的线段(或者是π的线段)。 三大问题的第二个是三等分一个角的问题。对於某些角如90°、180°三等分并不难,但是否所有角都可以三等分呢?例如60°,若能三等分则可以做出20°的角,那麽正18边形及正九边形也都可以做出来了(注:圆内接一正十八边形每一边所对的圆周角为360°/18=20°)。其实三等分角的问题是由求作正多边形这一类问题所引起来的。 第三个问题是倍立方。埃拉托塞尼(公元前276年~公元前195年)曾经记述一个神话提到说有一个先知者得到神谕必须将立方形的祭坛的体积加倍,有人主张将每边长加倍,但我们都知道那是错误的,因为体积已经变成原来的8倍。 这些问题困扰数学家一千多年都不得其解,而实际上这三大问题都不可能用直尺圆规经有限步骤可解决的。 1637年笛卡儿创建解析几何以后,许多几何问题都可以转化为代数问题来研究。1837年旺策尔(Wantzel)给出三等分任一角及倍立方不可能用尺规作图的证明。1882年林得曼(Linderman)也证明了π的超越性(即π不为任何整数系数多次式的根),化圆为方的不可能性也得以确立。
我们采用的是对比实验研究和调查研究。整个研究分为两个阶段进行。第一阶段为对比实验研究;第二阶段为调查研究。在对比实验研究阶段,我们在黎明中学两个班分别采用 “用去括号法则” 去括号和“用乘法分配律” 去括号的教学实验。前者我们称之为“对比班”,后者称之为“实验班”。在“对比班”则完全按课本上的内容和要求教学,并讲明去括号法则的依据是乘法分配律。“实验班”则不讲去括号法则,直接用乘法分配律去括号。对于形如“-(x-2y)”的情况,去括号时把括号前的符号看成“-1”再用分配律。在结束新课后我们编制了14道只涉及去括号内容的题对这两个班进行测试。目的是通过测试比较两种方法对学生解题正确率和解题速度两个方面所产生的影响。在调查研究阶段,我们选择另一所完全按教材编写要求进行“去括号法则”教学的学校──成都市柏合中学进行测试。由于学生在学习去括号法则时已明确了法则的理论依据就是乘法分配律,因此学生对两种方法都了解。我们这次测试的目的是调查了解学生在学了“去括号法则”一段时间后到底愿意选用那种方法进行去括号。测试时间选在学生学完“去括号法则”结束2个月后,测试对象为该校初2007级七年级1、2、3三个班共140名学生。这次我们编制了10道涉及综合运用去括号内容的习题。3、研究结果的统计分析 3 .1 对比试验测试的统计分析对“去括号法则”掌握的程度,我们根据学生作对题的个数分为成四类:(1)作对试题1到3个题的学生为掌握较差(差);(2)作对4 到7 个题的学生为基本掌握(中);(3)作对8 到11 个题的学生为较好掌握(良);(4)作对 12到14 个题的学生为熟练掌握(优)。四类学生所占人数的百分比统计对比如下:第一次测试不同类学生所用方法对比表(百分比)作对题的个数去括号法则(对比班)乘法分配律(实验班)1-3(差)10%9%4-7(中)10%9%8-11(良)33%37%12-14(优)43%49% 用去括号法则所用时间为9到14分钟;用乘法分配律解题所用时间为7到10分钟。由统计结果得,做对1到3个题(差)和4到7个题(中)两种程度的学生,实验班与对比班(均以9%比10%)差距不大,但做对8到11个题(良)和作对12到14个题(优)的两类学生,则实验班明显优于对比班。(37%比33%和49%比43%)。在解题的时间上,实验班最快的要比对比班快2分钟,而最慢的则更显出优势,实验班比对比班少用4分钟。与此可以看出,用乘法分配律去括号比用去括号法则去括号正确率高而且解题速度快。3 .2 调研测试情况的统计分析在第二次调查测试中,对“去括号法则”主要了解学生选用去括号方法的情况。对于解题时是否选择用“去括号法则”还是用“分配律”,以如下方式区分:解答过程为两步,如:-a(m-n)= -(am-an)= - am + an,视为应用“去括号法则”去括号;而解答过程只有一步,如:-a(m-n)=(-a)×m+(-a)×(-n ),视为应用“分配律”去括号。测试后,我们找到这两种解题过程的学生问其解题思路,他们的回答与我们的设想基本一致。这次有140人参加调研测试,其中117人选择了乘法分配律 ,有23人选择了去括号法则。其扇形统计图如下:统计图表明,即使学生学习了“去括号法则”,但到一定的时间后,都不愿意用去括号法则去括号(只有16%采用去括号法则),而绝大多数学生都不由自主地选择用乘法分配律去括号(占84%)。测试后我们与学生座谈时问,“为什么你们都要选用乘法分配律而不用去括号法则去括号?”学生们说:“用去括号法则去括号要两步才能算出,而用乘法分配律则一步就能得出结果,解题简单方便,适用快捷,特别是在综合运用时候用这种方法节省了很多时间,当然我们愿意用快的!”、“去括号实际上就是乘法分配律的应用,而分配律我们在小学就学过,在脑子里的印象很深,时间一长就只想到利用分配律”、 “用乘法分配律只需要运用有理数乘法运算的符号法则就可以了,而用去括号法则还要记住一套符号法则,久了容易混淆,因此我们不愿意用”。由以上统计和学生调查可以看出,乘法分配律去括号明显优于去括号法则去括号。其主要原因主要有以下几个方面:(1)“去括号法则”,增加了记忆负担和出错的机会,容易出错,因此错误率高。而且去括号法则是在有理数运算符号法则的基础上又增加了一套新的符号规则,容易给学生记忆上造成困难和负担。对于学生来说,学习有理数运算的符号法则就已经是一个难点,再增加一套符号法则,容易给学生记忆上造成混乱,学习上造成困难,因此解题时容易出错;(2)“去括号法则”增加了学习时间和解题长度,降低了学习效率。因为,去括号法则表述的是括号前系数的绝对值为1时的特殊情况,而对于系数不为1时的还要利用分配律转化才能利用,因此,用去括号法则去括号,增加了解题长度。同时,这一内容的学习至少要两个课时才能完成,所以又延长了学生的学习时间,相应地降低了学习效率;(3)用乘法分配律去括号的学习是同化而非顺应,易于理解与掌握。因为,学生在小学已学习并熟练掌握了分配律,此前又具有有理数的乘法法则的知识,学习用分配律去括号时直接与学生已有数学认知结构中的分配律和有理数的乘法法则发生联系,通过新旧知识之间的相互作用就能直接纳入到原有的数学认知结构之中去,因此,学生学习时会感到自然,容易接受和理解;(4)用乘法分配律去括号是回归本质,返璞归真,而且既可减少学习时间,又能提高运算的正确率。去括号法则本质上是乘法分配律的应用,因而直接用乘法分配律去括号是回归到本质。用乘法分配律去括号时没有中间转化的环节,可直达结果,从而减少了出现错误的机会,提高运算的正确率。因此,用乘法分配律去括号,减少了解题长度,节省了学习时间,相应地提高了学习效率。4 结论与建议综合几方面的实验分析,我们认为,教材专门一节讲述“去括号法则”的意义不大,相反还浪费了学生的学习时间和精力(至少多出了两个课时的学习时间),人为地造成了学生的学习负担,而且也增加了教材的成本。实验表明:完全可以用乘法分配律取代去括号法则去括号!所以我们建议,初中数学教材的修订和编写时可以不讲去括号法则,直接用乘法分配律去括号。这样既可以避免学生去括号时少犯错误,减轻学习负担,提高学习效率,又可也节省学生的学习时间和减少了教材的篇幅,降低教材的成本。
都与人文科学相关,都不断演化,既有客观性又有主观性
数学作为一种文化现象,早已是人们的常识.历史地看,古希腊和文艺复兴时期的文化名人,往往本身就是数学家.进入21世纪之后,数学文化的研究更加深入.一个重要的标志是数学文化走进中小学课堂,渗入实际数学教学,努力使学生在学习数学过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位,体察社会文化和数学文化之间的互动.中国在春秋战国时期也有百家争鸣的学术风气,但是没有实行古希腊统治者之间的民主政治,而是实行君王统治制度.春秋战国时期,也是知识分子自由表达见解的黄金年代.当时的思想家和数学家,主要目标是帮助君王统治臣民,管理国家.因此,中国的古代数学,多半以"管理数学"的形式出现,目的是为了丈量田亩,兴修水利,分配劳力,计算税收,运输粮食等国家管理的实用目标.理性探讨在这里退居其次.因此,从文化意义上看,中国数学可以说是"管理数学"和"木匠数学",存在的形式则是官方的文书.古希腊的文化时尚,是追求精神上享受,以获得对大自然的理解为最高目标.因此,"对顶角相等"这样的命题,在《几何原本》里列入命题15,借助公理3(等量减等量,其差相等)给予证明.在中国的数学文化里,不可能给这样的直观命题留下位置. 同样,中国数学强调实用的管理数学,却在算法上得到了长足的发展.负数的运用,解方程的开根法,以及杨辉(贾宪)三角,祖冲之的圆周率计算,天元术那样的精致计算课题,也只能在中国诞生,而为古希腊文明所轻视. 我们应当充分重视中国传统数学中的实用与算法的传统,同时又必须吸收人类一切有益的数学文化创造,包括古希腊的文化传统.当进入21世纪的时候,我们作为地球村的村民,一定要溶入世界数学文化,将民族性和世界性有机地结合起来.揭示数学文化内涵,走出数学孤立主义的阴影。数学的内涵,包括用数学的观点观察现实,构造数学模型,学习数学的语言,图表,符号表示,进行数学交流.通过理性思维,培养严谨素质,追求创新精神,欣赏数学之美.半个多世纪以前,著名数学家柯朗在名著《数学是什么》的序言中这样写道:"今天,数学教育的传统地位陷入严重的危机.数学教学有时竟变成一种空洞的解题训练.数学研究已出现一种过分专门化和过于强调抽象的趋势,而忽视了数学的应用以及与其他领域的联系.教师学生和一般受过教育的人都要求有一个建设性的改造,其目的是要真正理解数学是一个有机整体,是科学思考与行动的基础." 2002年8月20日,丘成桐接受《东方时空》的采访时说:"我把《史记》当作歌剧来欣赏","由于我重视历史,而历史是宏观的,所以我在看数学问题时常常采取宏观的观点,和别人的看法不一样." 这是一位数学大家的数学文化阐述. 《文汇报》2002年8月21日摘要刊出钱伟长的文章《哥丁根学派的追求》,其中提到:"这使我明白了:数学本身很美,然而不要被它迷了路.应用数学的任务是解决实际问题,不是去完善许多数学方法,我们是以解决实际问题为己任的.从这一观点上讲,我们应该是解决实际问题的优秀'屠夫',而不是制刀的'刀匠',更不是那种一辈子欣赏自己的刀多么锋利而不去解决实际问题的刀匠."这是一个力学家的数学文化观.和所有文化现象一样,数学文化直接支配着人们的行动.孤立主义的数学文化,一方面拒人于千里之外,使人望数学而生畏;另一方面,又孤芳自赏,自言自语,令人把数学家当成"怪人".学校里的数学,原本是青少年喜爱的学科,却成为过滤的"筛子",打人的"棒子".优秀的数学文化,会是美丽动人的数学王后,得心应手的仆人,聪明伶俐的宠物.伴随着先进的数学文化,数学教学会变得生气勃勃,有血有肉,光彩照人.多侧面地开展数学文化研究谈到数学文化,往往会联想到数学史.确实,宏观地观察数学,从历史上考察数学的进步,确实是揭示数学文化层面的重要途径.但是,除了这种宏观的历史考察之外,还应该有微观的一面,即从具体的数学概念,数学方法,数学思想中揭示数学的文化底蕴.以下将阐述一些新视角,力求多侧面地展现数学文化.1. 数学和文学.数学和文学的思考方法往往是相通的.举例来说,中学课程里有"对称",文学中则有"对仗".对称是一种变换,变过去了却有些性质保持不变.轴对称,即是依对称轴对折,图形的形状和大小都保持不变.那么对仗是什么 无非是上联变成下联,但是字词句的某些特性不变.王维诗云:"明月松间照,清泉石上流".这里,明月对清泉,都是自然景物,没有变.形容词"明"对"清",名词"月"对"泉",词性不变.其余各词均如此.变化中的不变性质,在文化中,文学中,数学中,都广泛存在着.数学中的"对偶理论",拓扑学的变与不变,都是这种思想的体现.文学意境也有和数学观念相通的地方.徐利治先生早就指出:"孤帆远影碧空尽",正是极限概念的意境.2.欧氏几何和中国古代的时空观.初唐诗人陈子昂有句云:"前不见古人,后不见来者,念天地之悠悠,独怆然而涕下."这是时间和三维欧几里得空间的文学描述.在陈子昂看来,时间是两头无限的,以他自己为原点,恰可比喻为一条直线.天是平面,地是平面,人类生活在这悠远而空旷的时空里,不禁感慨万千.数学正是把这种人生感受精确化,形式化.诗人的想象可以补充我们的数学理解.3. 数学与语言.语言是文化的载体和外壳.数学的一种文化表现形式,就是把数学溶入语言之中."不管三七二十一"涉及乘法口诀,"三下二除五就把它解决了"则是算盘口诀.再如"万无一失",在中国语言里比喻"有绝对把握",但是,这句成语可以联系"小概率事件"进行思考."十万有一失"在航天器的零件中也是不允许的.此外,"指数爆炸""直线上升"等等已经进入日常语言.它们的含义可与事物的复杂性相联系(计算复杂性问题),正是所需要研究的."事业坐标""人生轨迹"也已经是人们耳熟能详的词语.4. 数学的宏观和微观认识.宏观和微观是从物理学借用过来的,后来变成一种常识性的名词.以函数为例,初中和高中的函数概念有变量说和对应说之分,其实是宏观描述和微观刻画的区别.初中的变量说,实际上是宏观观察,主要考察它的变化趋势和性态.高中的对应则是微观的分析.在分段函数的端点处,函数值在这一段,还是下一段,差一点都不行.政治上有全局和局部,物理上有牛顿力学与量子力学,电影中有全景和细部,国画中有泼墨山水画和工笔花鸟画,其道理都是一样的.是否要从这样的观点考察函数呢 5. 数学和美学."1/2+1/3=2/5 "是不是和谐美 二次方程的求根公式美不美 这涉及到美学观.三角函数课堂上应该提到音乐,立体几何课总得说说绘画,如何把立体的图形画在平面上.欣赏艾舍尔的画,计算机画出的分形图,也是数学美的表现.
——丘成桐教授在浙江省图书馆的讲演(节选)中国古代文学记载最早的是诗三百篇,有风雅颂,既有民间抒情之歌,朝廷礼仪之作,也有歌颂或讽刺当政者之曲。至孔子时,文学为君子立德和陶冶民风而服务。战国时,诸子百家都有著述,在文学上有重要的贡献,但是诸子如韩非却轻视文学之士。屈原开千古辞赋之先河,毕生之志却在楚国的复兴。文学本身在古代社会没有占据到重要的地位。至于数学,中国儒家将它放在六艺之末,是一个辅助性的学问。当政者更视之为雕虫小技,与文学比较,连歌颂朝廷的能力都没有。政府对数学的尊重要到近年来才有极大改进。西方则不然,希腊哲人以数学为万学之基。柏拉图以通几何为入其门槛之先决条件,所以数学家得到崇高地位,在西方蓬勃发展了两千多年。很多人会觉得我的讲题有些奇怪,中国文学与数学好像是风马牛不相及,但我却讨论它。其实这关乎个人的感受和爱好,不见得其他数学家有同样的感觉,“如人饮水,冷暖自知”。每个人的成长和风格跟他的文化背景、家庭教育有莫大的关系。我幼受庭训,影响我至深的是中国文学,而我最大的兴趣是数学,所以将他们做一个比较,对我来说是相当有意义的事。一、数学之基本意义数学之为学,有其独特之处,可说是人文科学和自然科学的桥梁。数学家研究大自然所提供的一切素材,寻找它们共同的规律,用数学的方法表达出来。这里所说的大自然比一般人所了解的来得广泛,我们认为数字、几何图形和各种有意义的规律都是自然界的一部分,我们希望用简洁的数学语言将这些自然现象的本质表现出来。数学是一门公理化的科学,所有命题必需由三段论证的逻辑方法推导出来,但这只是数学的形式,而不是数学的精髓。大部分数学著作枯燥乏味,而有些却令人叹为观止,其中的分别在哪里?大略言之,数学家以其对大自然感受的深刻肤浅,来决定研究的方向,这种感受既有其客观性,也有其主观性,后者则取决于个人的气质,气质与文化修养有关,无论是选择悬而未决的难题,或者创造新的方向,文化修养皆起着关键性的作用。文化修养是以数学的功夫为基础,自然科学为辅,但是深厚的人文知识也极为要紧,因为人文知识也致力于描述心灵对大自然的感受,所以司马迁写《史记》除了“通古今之变”外,也要“究天人之际”。刘勰《文心雕龙》以为文章之可贵,在尚自然,在贵文采。历代大数学家如阿基米德如牛顿莫不以自然为宗,见物象而思数学之所出,即有微积分的创作。费尔玛和尤拉对变分法的开创性发明也是由于探索自然界的现象而引起的。广义相对论提出了场方程,它的几何结构成为几何学家梦寐以求的对象,因为它能赋予空间一个调和而完美的结构。我研究这种几何结构垂三十年,时而迷惘,时而兴奋,自觉同《诗经》《楚辞》的作者,或晋朝的陶渊明一样,与大自然浑为一体,自得其趣。在空间上是否存在满足引力场方程的几何结构是一个极为重要的物理问题,它也逐渐地变成几何中伟大的问题。尽管其他几何学家都不相信它存在,我却锲而不舍,不分昼夜地去研究它,“虽九死其犹未悔”。我花了五年工夫,终于找到了具有超对称的引力场结构,并将它创造成数学上的重要工具。当时的心境,可以用以下两句来描述:“落花人独立,微雨燕双飞。”以后大批的弦理论学家参与研究这个结构,得出很多深入的结果。刚开始时,我的朋友们都对这类问题敬而远之,不愿意与物理学家打交道。但我深信造化不致弄人,回顾十多年来在这方面的研究尚算满意,现在卡拉比——丘空间的理论已经成为数学的一支主流。二、数学的文采数学的文采,表现于简洁,寥寥数语,便能道出不同现象的法则。我的老师陈省身先生创作的陈氏类,就文采斐然,令人赞叹。它在扭曲的空间中找到简洁的不变量,在现象界中成为物理学界求量子化的主要工具,可说是描述大自然美丽的诗篇,直如陶渊明“采菊东篱下,悠然见南山”的意境。从欧氏几何的公理化,到笛卡儿创立的解析几何,到牛顿、莱布尼兹的微积分,到高斯、黎曼创立的内蕴几何,一直到与物理学水乳相融的近代几何,都以简洁而富于变化为宗,其文采绝不逊色于任何一件文学创作,它们轫生的时代与文艺兴起的时代相同,绝对不是巧合。数学家在开创新的数学想法的时候,可以看到高雅的文采和崭新的风格,例如欧几里得证明存在无穷多个素数,开创反证法的先河。高斯研究十七边形的对称群,使伽罗华群成为数论的骨干。这些研究异军突起,论断华茂,使人想起五言诗的始祖苏李唱和诗和词的始祖李太白的《忆秦娥》。中国诗词都讲究比兴,有深度的文学作品必须要有“义”、有“讽”、有“比兴”。数学亦如是。我们在寻求真知时,往往只能凭已有的经验,因循研究的大方向,凭我们对大自然的感觉而向前迈进,这种感觉是相当主观的,因个人的文化修养而定。文学家为了达到最佳意境的描述,不见得忠实地描写现象界。数学家为了创造美好的理论,也不必依随大自然的规律,只要逻辑推导没有问题,就可以尽情地发挥想象力,然而文章终究有高下之分。大致来说,好的文章“比兴”的手法总会比较丰富。数学上常见的对比方法乃是低维空间和高维空间现象的对比。我们虽然看不到高维空间的事物,但可以看到一维或二维的现象,并由此来推测高维的变化。我在做研究生时企图将二维空间的单值化原理推广到高维空间,得到一些漂亮的猜测,我认为曲率的正或负可以作为复结构的指向,这个看法影响至今,可以溯源到十九世纪和二十世纪初期曲率和保角映像关系的研究。事实上,爱因斯坦的广义相对论也是对比各种不同的学问而创造成功的,它是科学史上最伟大的构思,可以说是惊天地而泣鬼神的工作。它统一了古典的引力理论和狭义相对论。爱氏花了十年功夫,基于等价原理,比较了各种描述引力场的方法,巧妙地用几何张量来表达了引力场,将时空观念全盘翻新。同文学极为相似的是,从局部结构发展到大范围的结构也是近代数学发展的过程,往往通过比兴的手法来处理。几何学和数论都有这一段历史,代数几何学家在研究奇异点时通过爆炸的手段,有如将整个世界浓缩在一点。微分几何和广义相对论所见到的奇异点比代数流形复杂,但是也希望从局部开始,逐渐了解整体结构。数论专家研究局部结构时则通过素数的模方法,将算术流形变成有限域上的几何,然后和大范围的算术几何对比,得出丰富的结果。由于文学家对事物有不同的感受,同一事或同一物可以产生不同的吟咏。对事物有不同的感受后,往往通过比兴的方法另有所指,例如“美人”有多重意思,除了指美丽的女子外,也可以指君主,屈原《九章》:“结微情以陈词兮,矫以遗夫美人。”也可以指品德美好的人,《诗经·邶风》:“云谁之思,西方美人。”苏轼《赤壁赋》:“望美人兮天一方。”数学家对某些重要的定理,也会提出很多不同的证明。例如勾股定理的不同证明有十个以上,等周不等式亦有五六个证明,高斯则给出数论对偶定律六个不同的看法。不同的证明让我们以不同的角度去理解同一个事实,往往引导出数学上不同的发展。记得三十年前我利用分析的方法来证明完备而非紧致的正曲率空间有无穷大体积后,几何学家Gromov开始时不相信这个证明,以后他找出我证明方法的几何直观意义后,发展出他的几何理论,这两个不同观念都有它们的重要性。对空间中的曲面,微分几何学家会问它的曲率如何,有些分析学家希望沿着曲率方向来推动它一下看看有甚么变化,代数几何学家可以考虑它可否用多项式来表示,数论学家会问上面有没有整数格点。这种种主观的感受由我们的修养来主导。三、数学的品评与演化江山代有人才,能够带领我们进入新的境界的都是好的数学。好的工作应当是文已尽而意有余,大部分数学文章质木无文,流俗所好,不过两三年耳。但是有创意的文章,未必为时所好,往往十数年后始见其功。我曾经用一个崭新的方法去研究调和函数,以后和几个朋友一同改进了这个方法,成为热方程的一个重要工具。开始时没有得到别人的赞赏,直到最近五年大家才领会到它的潜力。然而我们还是锲而不舍地去研究,觉得意犹未尽。数学华丽的作品可从泛函分析这种比较广泛的学问中找到,虽然有其美丽和重要性,但与自然之道总是隔了一层。举例来说,从函数空间抽象出来的一个重要概念叫做巴拿赫空间,在微分方程学有很重要的功用,但是以后很多数学家为了研究这种空间而不断推广,例如有界算子是否存在不变空间的问题,确是漂亮,但在数学大流上却未有激起任何波澜。能经得起时间考验的工作寥寥无几,政府评审人才应当以此为首选。历年来以文章篇数和被引用多寡来做指针,使得国内的数学工作者水平大不如人,不单与自然隔绝,连华丽的文章都难以看到。数学的演化和文学有极为类似的变迁。从平面几何至立体几何,至微分几何等等,一方面是工具得到改进,另一方面是对自然界有进一步的了解,将原来所认识的数学结构的美发挥尽至后,需要进入新的境界。江山代有人才,能够带领我们进入新的境界的都是好的数学。上面谈到的高维拓扑文气已尽,假使它能与微分几何、数学物理和算术几何组合变化,亦可振翼高翔。当一个大问题悬而未决的时候,我们往往以为数学之难莫过于此。待问题解决后,前途豁然开朗,看到比原来更为灿烂的火花,就会有不同的感受。科学家对自然界的了解,都是循序渐进,在不同的时空自然会有不同的感受。有学生略识之无后,不知创作之难,就连陈省身先生的大作都看不上眼,自以为见识更为丰富,不自见之患也。人贵自知,始能进步。即如《庄子》所言:“今尔出于崖缦,观于大海,乃知尔丑,尔将可与语大理矣。”我曾经参观德国的葛庭根大学,看到十九世纪和廿世纪伟大科学家的手稿,他们传世的作品只是他们工作的一部分,很多杰作都还未发表,使我深为惭愧而钦佩他们的胸襟。今人则不然,大量模仿,甚至将名作稍微改动,据为己有,尽快发表。或申请院士,或自炫为学术宗匠,于古人何如哉。四、数学的意境与感情气有清浊,如何寻找数学的魂魄,视乎我们的文化修养。王国维在《人间词话》中说:“词以境界为最上。有境界则自成高格。”他并因此而区分了“造境”与“写境”,“有我之境”与“无我之境”等。数学研究当然也有境界的概念,在某种程度上也可谈有我之境
数学作为一种文化现象,早已是人们的常识.历史地看,古希腊和文艺复兴时期的文化名人,往往本身就是数学家.进入21世纪之后,数学文化的研究更加深入.一个重要的标志是数学文化走进中小学课堂,渗入实际数学教学,努力使学生在学习数学过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位,体察社会文化和数学文化之间的互动.中国在春秋战国时期也有百家争鸣的学术风气,但是没有实行古希腊统治者之间的民主政治,而是实行君王统治制度.春秋战国时期,也是知识分子自由表达见解的黄金年代.当时的思想家和数学家,主要目标是帮助君王统治臣民,管理国家.因此,中国的古代数学,多半以"管理数学"的形式出现,目的是为了丈量田亩,兴修水利,分配劳力,计算税收,运输粮食等国家管理的实用目标.理性探讨在这里退居其次.因此,从文化意义上看,中国数学可以说是"管理数学"和"木匠数学",存在的形式则是官方的文书.古希腊的文化时尚,是追求精神上享受,以获得对大自然的理解为最高目标.因此,"对顶角相等"这样的命题,在《几何原本》里列入命题15,借助公理3(等量减等量,其差相等)给予证明.在中国的数学文化里,不可能给这样的直观命题留下位置. 同样,中国数学强调实用的管理数学,却在算法上得到了长足的发展.负数的运用,解方程的开根法,以及杨辉(贾宪)三角,祖冲之的圆周率计算,天元术那样的精致计算课题,也只能在中国诞生,而为古希腊文明所轻视. 我们应当充分重视中国传统数学中的实用与算法的传统,同时又必须吸收人类一切有益的数学文化创造,包括古希腊的文化传统.当进入21世纪的时候,我们作为地球村的村民,一定要溶入世界数学文化,将民族性和世界性有机地结合起来.揭示数学文化内涵,走出数学孤立主义的阴影。数学的内涵,包括用数学的观点观察现实,构造数学模型,学习数学的语言,图表,符号表示,进行数学交流.通过理性思维,培养严谨素质,追求创新精神,欣赏数学之美.半个多世纪以前,著名数学家柯朗在名著《数学是什么》的序言中这样写道:"今天,数学教育的传统地位陷入严重的危机.数学教学有时竟变成一种空洞的解题训练.数学研究已出现一种过分专门化和过于强调抽象的趋势,而忽视了数学的应用以及与其他领域的联系.教师学生和一般受过教育的人都要求有一个建设性的改造,其目的是要真正理解数学是一个有机整体,是科学思考与行动的基础." 2002年8月20日,丘成桐接受《东方时空》的采访时说:"我把《史记》当作歌剧来欣赏","由于我重视历史,而历史是宏观的,所以我在看数学问题时常常采取宏观的观点,和别人的看法不一样." 这是一位数学大家的数学文化阐述. 《文汇报》2002年8月21日摘要刊出钱伟长的文章《哥丁根学派的追求》,其中提到:"这使我明白了:数学本身很美,然而不要被它迷了路.应用数学的任务是解决实际问题,不是去完善许多数学方法,我们是以解决实际问题为己任的.从这一观点上讲,我们应该是解决实际问题的优秀'屠夫',而不是制刀的'刀匠',更不是那种一辈子欣赏自己的刀多么锋利而不去解决实际问题的刀匠."这是一个力学家的数学文化观.和所有文化现象一样,数学文化直接支配着人们的行动.孤立主义的数学文化,一方面拒人于千里之外,使人望数学而生畏;另一方面,又孤芳自赏,自言自语,令人把数学家当成"怪人".学校里的数学,原本是青少年喜爱的学科,却成为过滤的"筛子",打人的"棒子".优秀的数学文化,会是美丽动人的数学王后,得心应手的仆人,聪明伶俐的宠物.伴随着先进的数学文化,数学教学会变得生气勃勃,有血有肉,光彩照人.多侧面地开展数学文化研究谈到数学文化,往往会联想到数学史.确实,宏观地观察数学,从历史上考察数学的进步,确实是揭示数学文化层面的重要途径.但是,除了这种宏观的历史考察之外,还应该有微观的一面,即从具体的数学概念,数学方法,数学思想中揭示数学的文化底蕴.以下将阐述一些新视角,力求多侧面地展现数学文化.1. 数学和文学.数学和文学的思考方法往往是相通的.举例来说,中学课程里有"对称",文学中则有"对仗".对称是一种变换,变过去了却有些性质保持不变.轴对称,即是依对称轴对折,图形的形状和大小都保持不变.那么对仗是什么 无非是上联变成下联,但是字词句的某些特性不变.王维诗云:"明月松间照,清泉石上流".这里,明月对清泉,都是自然景物,没有变.形容词"明"对"清",名词"月"对"泉",词性不变.其余各词均如此.变化中的不变性质,在文化中,文学中,数学中,都广泛存在着.数学中的"对偶理论",拓扑学的变与不变,都是这种思想的体现.文学意境也有和数学观念相通的地方.徐利治先生早就指出:"孤帆远影碧空尽",正是极限概念的意境.2.欧氏几何和中国古代的时空观.初唐诗人陈子昂有句云:"前不见古人,后不见来者,念天地之悠悠,独怆然而涕下."这是时间和三维欧几里得空间的文学描述.在陈子昂看来,时间是两头无限的,以他自己为原点,恰可比喻为一条直线.天是平面,地是平面,人类生活在这悠远而空旷的时空里,不禁感慨万千.数学正是把这种人生感受精确化,形式化.诗人的想象可以补充我们的数学理解.3. 数学与语言.语言是文化的载体和外壳.数学的一种文化表现形式,就是把数学溶入语言之中."不管三七二十一"涉及乘法口诀,"三下二除五就把它解决了"则是算盘口诀.再如"万无一失",在中国语言里比喻"有绝对把握",但是,这句成语可以联系"小概率事件"进行思考."十万有一失"在航天器的零件中也是不允许的.此外,"指数爆炸""直线上升"等等已经进入日常语言.它们的含义可与事物的复杂性相联系(计算复杂性问题),正是所需要研究的."事业坐标""人生轨迹"也已经是人们耳熟能详的词语.4. 数学的宏观和微观认识.宏观和微观是从物理学借用过来的,后来变成一种常识性的名词.以函数为例,初中和高中的函数概念有变量说和对应说之分,其实是宏观描述和微观刻画的区别.初中的变量说,实际上是宏观观察,主要考察它的变化趋势和性态.高中的对应则是微观的分析.在分段函数的端点处,函数值在这一段,还是下一段,差一点都不行.政治上有全局和局部,物理上有牛顿力学与量子力学,电影中有全景和细部,国画中有泼墨山水画和工笔花鸟画,其道理都是一样的.是否要从这样的观点考察函数呢 5. 数学和美学."1/2+1/3=2/5 "是不是和谐美 二次方程的求根公式美不美 这涉及到美学观.三角函数课堂上应该提到音乐,立体几何课总得说说绘画,如何把立体的图形画在平面上.欣赏艾舍尔的画,计算机画出的分形图,也是数学美的表现.总之,数学文化离不开数学史,但是不能仅限于数学史.当数学文化的魅力真正渗入教材,到达课堂,
学生还是老师写的
花点钱啊,可以发论文的地方多呢,大学校园里贴满了广告,不是投了就一定会收,但是花了钱就是很快的了,呵呵~~~
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一、 研究背景及意义 在目前小学数学课堂教学中普遍存在着这样一些现象: (1)教与学中的矛盾比较突出,一方面数学很有用,另一方面学了数学不会用; (2)教师无视学生之间的能力差异,用拉平取齐的方法要求两头学生向中等生看齐,致使成绩好的学生“吃不饱”而原地踏步,学习成绩差的学生“吃不了”而苦恼厌学; (3)学生学习处于被动状态且负担过重,主体意识和参与能力不强,独创精神和负责态度欠缺,以致很多学生在数学学习上感到困难,富有创造力的数学优秀学生难以脱颖而出。 我们的教学理念是“人人学有价值的数学,人人都获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。”同时,我们的《小学数学新课程标准》指出:“数学教学应该从学生的生活经验和已有知识背景出发,向他们提供充足的从事数学活动和交流的机会,帮助他们在自主探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,同时获得广泛数学活动经验”。然而,在以往的小学数学教学中,教师非常重视数学新课的设计,对课堂练习重视的不够,而学生在平时的课堂上一般对新课的基础知识掌握得很好,能否灵活运用基础知识解决问题就不能预测了,针对这个问题对练习的研究尤为重要。二、过程设计我校为了推进我校科研科研工作,参加了白云区《小学数学课堂教学分层指导的有效性研究》课题的子课题《小学数学课堂练习题组设计的有效性研究》。在学校课题启动后,我们根据低中高年级成立了课题小组,认真学习了区学校的总课题方案,对照新的课程理念,经过全面的课堂教学分析,反复了思考,最后确立了《小学数学课堂练习的研究》子课题。为了顺利有效地开展研究,制定了严格的管理制度,并进行了具体分工。课题组成员通力合作,积极搜集资料,查找理论依据。由董国洪校长拟稿,制定了课题方案,经过课题组成员讨论,完成了开题报告。在这近一年的时间里,我组教师利用各种形式进行学习。学习了课改《纲要》、《数学新课程标准》、及有关书籍和文章;与当前课改紧密联系的优秀课例学习,提高自己的理论认识水平。观看了特级教师吴正宪《统计中的平均数》等课例的录象,学习先进经验,为我所用。做到定计划、定时间、定地点、定内容。让课题组成员深刻理解了《小学数学课堂练习题组设计的有效性研究》课题中研究项目的主要内容和意义,进一步增强科研能力,建立科研信心。组内定期开展科研活动,为了保证开展课题研讨课的质量,我们规定每次的教研活动都要做到“四个要”:一要集体备课,二要全员听课,三要说课反思,四要重视评课。每节研讨课都采用个人构思——交流讨论——达成共识——形成教案的备课方式。充分挖掘资源,深入研究文本,创造性的使用教材,注意学习内容的组合,使课堂教学更有效。通过课后反思,总结一节课的得与失,为改进今后的课堂教学设计。努力上好展示课,力求做到提高课堂实效性为目标,探索一种适应学生个别差异,促进不同层次学生都有发展的课堂练习教学模式。三、研究成果一年来,经过组内成员的理论学习与实践,通过课题研究,我们进一步提高了认识。(一)理论成果:1、设计时首先是以教学大纲为准则,深入领会大纲的精神。其次认真钻研教材,把握教材的知识结构.挖掘教材的智力因素。这是实施素质教育的前提。我们要求参与课堂练习设计的教师要把握大纲的尺度,从素质教育的高度来研究、设计练习内容。规定练习设计的内容要紧扣教学要求,目的明确,要有针对性。练习的数量适当,能够适应不同学生的需要。练习的设计要有层次有坡度、难易结合,要有一定数量的基本练习和稍有变化的练习,也要有一些综合性和富有思考性的练习题,但不能过于繁难。尽量设计出符合素质教育、具有实用价值的练习,使学生德、智、体全面得到发展。2、课堂教学是学生获取知识的主渠道,对课堂练习设计的研究是使学生更好地的投入到课堂学习中去,使学生通过不同的练习促进新知识的掌握。我们需要从学生的实际生活中挖掘开放性的素材,精心地设计课堂练习,使课堂练习丰富起来,活起来,开放起来,生活起来,生动有趣起来教师要结合教学设计贴近生活,富于思考灵活多样化的练习。3、练习是一种数学活动,要体现“做”数学。练习的设计要有利于学生的发展。不要培养做题的“机器。”新课程标准的基本理念指出:“数学教育要面向全体学生,人人学有价值的数学,人人都获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。” 练习设计要符合不同学生的水平,体现人人学有价值的数学。4、 教师教育教学观念和教育行为的转变。(1)树立起现代数学教学观。(2)改变了传统的练习方式。(3)、改变了传统的学生观。5、 提高了教师的教学水平和科研水平。(1)我们从教学中的“练习的有效性”问题出发,采用行动研究的方法,寻找提高练习有效的途径,在教学实践活动中不断实践、不断反思和交流、不断改善教学行为。提升了老师们的教学意识和教学水平。(2)本课题开展研究以来,课题组教师的科研素质得到了不同程度的提高,对问题的洞察力和思考力有了一定的发展。课题成员先后写了反思,论文。2.实验成果课堂教学练习主要从以下几个方面研究:(1)练习的生活化趣味化 要使课堂练习生活化,使学生把数学知识成功地实践到生活中去,把生活问题转化成数学问题,前提就是要精心地设计课堂练习。我们要从学生的实际生活中挖掘开放性的素材,练习题的设计要具有开放性,要使学生感兴趣,要能直接反映学生的日常生活。教师根据学生喜新、好奇、好强、好胜等特点,设计生动活泼、灵活多变的练习,在注重实效的同时,对练习的层次、方式科学安排,能让学生获得成功的体验,发展数学兴趣。设计练习时要考虑到儿童的心理特点,从新的练习形式、新的题型、新的要求出发,避免陈旧、呆板、单调重复的练习模式,保持练习的形式新颖,生动有趣。让学生做练习的主人,设计改错题;让学生当医生,设计判断题;让学生当法官,设计操作实验题,调动学生各个感官参与练习。也可以根据学生年龄和心理特点,从学生的生活经验出发,设计生动有趣、直观形象的数学练习,如运用猜谜语、讲故事、摘取智慧星、做游戏、直观演示、模拟表演、各类小竞赛等。这种游戏性、趣味性、竞赛性的练习,既能激发学生的求知欲望,培养学生做练习的兴趣,又能取得满意的练习效果,使学生在轻松、愉快的氛围中完成练习,在生动具体的情境中理解和认识数学知识,我们何乐而不为呢?如:在二年级《分米和厘米的认识》练习设计是以日记形式,今天早晨,我从2分米长的床上爬起来,来到了卫生间,拿起1毫米长的牙刷刷完牙后,急急忙忙地洗脸,吃早饭。学校离我家不远,大约有90厘米,上学路上我看见有一棵高2厘米的树被风刮断了,连忙找来了一根长1厘米的绳子把小树绑好。我跑步赶到学校,看到老师已经在教室里讲课了,我赶紧从书包里翻出1毫米长的钢笔和4米厚的笔记本,认真地做起笔记。先让学生利用知识独立思考,日记的问题使他们笑得前仰后合。尔后交流发现的问题,并改正过来。2.练习的多样化比如在计算上我们反对过度的练习,但熟能生巧,计算能力的培养离不开适度的练习,任何知识都需要在用的过程中逐渐被接受和内化。我们可以在练习形式多样性和趣味性方面下功夫,提高练习的操作性,做到教、学、做合一;在练习多样化上下功夫,增强练习的游戏性、挑战性和趣味性,寓学于乐。让多样化的练习吸引学生的主动参与,变以前的“要我练”为现在的“我喜欢练”,把练习过程变成小竞赛,挑战同学,挑战自己;把练习变成技巧的探索,我发现,我总结,我成功;把练习变成是小游戏,我游戏,我快乐,我喜欢。这样通过充分发挥学生主体的自主性,来巩固计算技能,学生的计算技能就在不知不觉中提高了。练习的多样性可以从三个方面来设计(一).按照学习过程来设计练习。1.准备性练习。 为了缩短新旧知识之间的距离,促进知识的迁移,在学习新知识前,应根据新学知识所必要的基础以及学生的认知特点设计新课前的准备性练习。在学习“能被3整除数的特征”时,为了排除学生根据个位上的特征来判断一个数能不能被2、5整除的干扰,在学习前设计如下练习。下列哪些数能被3整除,哪些数不能被3整除?13、36、16、93、42、29、24、39使学生看到,个位上是3、6、9的数不一定能被3整除,个位上不是3、6、9的数也不一定不能被3整除,从而为学生建立新的认知结构做好准备。学习前的良好准备,把学生引入最佳的认知状态,再稍加点拨、诱发,便会水到渠成了。 2 .形成性练习。 为了促使新知识与学生认识结构中已有前观念,建立非人为和实质性的联系。在学习新知识时,应根据知识的逻辑结构和学生的认知规律,设计学习新知识的形成练习。如:学习长方形面积计算时,根据知识的逻辑结构,应帮助学生认识面积、面积单位和长方形的面积;根据学生的认知规律,应用具体感知,经概括表象,到规则抽象。下面的练习设计可看到学生的知识是怎样在有意义的学习材料的操作和练习过程形成的。 (1)具体感知(学生动手操作)。 ①用1平方厘米的正方形测量一个长3厘米,宽2厘米的长方形面积。 ②用12个(或8个)1平方厘米的正方形纸片,摆成一个长方形,说出它的长、宽和面积各是多少? (2)概括表象。 ①口答:一个长方形长里正好摆5个1平方厘米,宽里正好摆3个1平方厘米,这个长方形的长、宽和面积各是多少? ②再现在现平面图形要求学生说出下图的面积各是多少?(每个方格表示1平方厘米) (3)规则抽象。 在上述的基础上,要求学生通过测量,说出两个长方形的面积。并说出测量的方法,从而抽象概括出长方形面积计算公式。 3.巩固性练习。 为了及时有效的巩固所学新知识,应根据知识的重点、难点、关键,设计有针对性的单项练习。 例如,学习小数乘法时,可以针对其重难点设计下面题目。 (1) 说出下列各算式来有几位小数? 4×( ) ×( ) ×( ) (2)在下面算式的积里点上小数点。 ×=2898 ×=2898 ×=2898 (3) ×26=( ) ×=( ) ×=( )在局部的专项练习或独立的模仿练习基础上,再根据新知识的特点适当进行一些变式练习和对比练习。 (二)、按学习内容设计练习 学习内容的类型不同,练习设计有其不同的要求。概念学习的练习应着眼于弄清概念的内涵和外延,掌握概念的本质属性;法则学习的练习应着眼于理解法则、掌握操作的过程;应用题的练习应着眼于培养学生的思维方法和思维品质。比如:应用题一方面要有利于学生掌握正确的解题方法,培养学生思维的正确性。例如:在学习“玩具厂计划生产1000件玩具,已经生产了4天,每天生产210件,还要生产多少件才能完成计划?”这道应用题时,除了模仿练习外,还可以设计这样的题目:自行车厂要装配6OO辆自行车,已经装配了9天,平均每天装配72辆,自行车厂完成装配情况如何?使学生懂得要判断装配情况如何,就要用实际的装配产量与计划装配的产量进行比较。实际产量-计划产量=超过产量,计划产量-实际产量=还要生产的数量。从而使学生掌握解题的正确思考方法。 另一方面要防止解题方法模式化,防止思维定势。如为纠正学生在解答应用题中“见多就加”“见少就减”的倾向。可以设计这样的练习:小华有9张邮票,比小强多3张,小强有多少张邮票?小华有9张邮票,比小强少3张,小强有多少张邮票?从而使学生懂得审题的重要性,改变学生育目机械模仿的不良习惯。 (三)、按学习的反馈设计练习 新授课要根据学生在学习过程中可能产生的各种问题,设计有针对性的练习进行有效地调控,以提高学习的效率。 l.对比练习 对表面相似的内容,学生学习时,容易彼此混淆,如带分数的加减法和带分数的乘法;求一倍数与求几倍数的应用题等,要通过题目对比练习,培养分化的能力。 2.判断练习 对学生认知过程中的心理因素所产生的错误,可以通过辩错、改错的练习,使学生获得正确的认识。例如:学习平均数问题后,设计这样的选择题:某工人一、二月份生产零件350个,三月份生产210个零件,四月份生产220个零件。平均每月生产多少个零件?(1)(350-210+220)÷3(2)(350×2+210+220)÷4(3)(350+210+220)÷4从辨错、改错中,使学生懂得求平均数问题的关键。以上我们按学习过程、学习内容和学习反馈简述了我们在新授课练习设计的一些做法,在实际的设中应是整体性的统一研究和考虑,以求最佳的效果。3.练习的层次化 层次练习能引导和帮助学生克服思维障碍,推动思维多层面逐步深入地发展,使知识和能力不断升华.教师可根据知识结构的繁简和理解程度的难易,把包含在知识和规律内的复杂和隐蔽的内涵,层层剥离,进行多层面的展开,逐级推进和激发,既使练习由表及里,深入清晰地揭示出整体知识的本质和内在的规律,又可训练学生思维的广阔性和深刻性。4.练习的兴趣化 兴趣是一种对智力活动有重要影响的非智力因素。数学学习兴趣是培养孩子良好学习品质的有效途径,是实现有效数学学习活动的前提,是教育的人文精神的体现。兴趣作为一种自觉的动机,是对所从事活动具有创造性态度的重要条件,兴趣具有追求探索的倾向,良好的学习兴趣是学习活动的自觉动力。学生一旦有了数学兴趣,就会积极地去实践,这对能力的培养非常重要。四.问题与思考1、 在设计课堂练习时,难度掌握不好,尤其是拔高题的难度,有时会设计的很难,有时学生会觉得很容易。2 、还需要加强强理论方面的学习,用理论指导实践。3 、注意练习的有效性,让学生做练习的主人,变被动为主动。4 、以人为本的教育理念对老师练习的设计提出了更高的要求,但又受应试教育的束缚,练习在内容和形式上难以突破,总是习惯按题型练习。
我长期在乡村小学任教,在教学过程中发现,分数的初步认识既是教学中的一个重点也是一个难点,小学生很难接受和理解。 因此,我探索了教授此教学点的一种方法,与同仁共勉。 分数的初步认识是学生关于数的认识的一次扩展,分数与整数在意义、书写形式和计算法则等方面都有较大差异,而且农村学生在生活中接触分数的地方比较少,所以学生在学习分数时要比学习整数困难得多。在教学时,我考虑到小学生的年龄特点和接受能力,充分利用小学生已有的知识经验和生活经验,让学生通过平均分物体来认识分数。简单思路是: 第一步,让学生从熟悉的简单的数学事实出发,一个苹果平均分给两个人,每个人分到一半苹果,这个“一半”让学生讨论用什么样的形式和方式表示出来。这个讨论过程一方面是让学生意识到原来学过的整数不能表示这个“一半”;另一方面是让学生参与创造表示“一半”的方式。这样在这个基础上引进分数的概念,即“一半”可以用1/2来表示,从而体会到学习分数的必要性和重要性。 第二步,给学生点明,分数实际上是表示整体的一部分,整体概念的内涵是十分丰富的,从而引导学生运用分数来描述现象。 以我们班为例,我们班一共有20人,把我们班看做一个整体,那么每个人就是我们班的一部分,即每个人是我们班的1/20,还可以发挥学生的思路,叫每个学生举出现实生活中分数的例子,从而加深他们对分数的理解和印象。 学习分数以后,学生对比较分数的大小接触起来有点困难,笔者同样运用现实生活中的实例来讲解这个问题。例如比较1/2和1/3的大小,对于比较分数的大小,学生往往容易受到整数大小的干扰,认为后者比前者大,因为在小学生的头脑中,3比2大,而对分数的概念又处于刚刚接触阶段,停留在直观意识上。于是,我让每个学生拿出一张长方形的纸来,分别让他们折出1/2和1/3来,通过操作和比较,使学生从中进一步体会将一个物体均分后,其 中的一份或者几份可以用分数来表示,而通过直接观察1/2和1/3的大小,使学生意识到分数的大小和整数比较大小不是一个概 念,同时,使学生更加深刻地理解同样的物体,平均将一个物体分的份数越多,每一份就越少。 这只是我在长期的教学中发现和运用的点滴教学思路和方法,作为新时期的教师,在新课改的大环境下,也只有不断地发现和创新自己的教学思路和方法,才能适应不断发展的教学形势和小学生发展的实际情况。 (来源于网络)若是不够,请点击:小学数学分数论文&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_hit=1希望我能帮助到你,望您采纳!
世界无法解释的七大奇异景象 1.晚上2点32分点蜡烛的人会看到18世纪巫婆的惨死。 2。指甲涂一层黑,一层白,一层红还完好无损,就会有人向你表白。 3.夜里4点38分削苹果,如果苹果皮断了,96小时莫名其妙死亡。 点照镜子,会照到自己的前世和你怎么死的。 5.夜里穿黑衣不梳头发的女孩没影子 6.将此贴转向5个以上贴坛,就不会被魔鬼缠身,且实现一个愿望。 7.不回帖会遭英国魔鬼.. ..
一、数形结合的思想方法 数与形是数学教学研究对象的两个侧面,把数量关系和空间形式结合起来去分析问题、解决问题,就是数形结合思想。“数形结合”可以借助简单的图形、符号和文字所作的示意图,促进学生形象思维和抽象思维的协调发展,沟通数学知识之间的联系,从复杂的数量关系中凸显最本质的特征。它是小学数学教材编排的重要原则,也是小学数学教材的一个重要特点,更是解决问题时常用的方法。 例如,我们常用画线段图的方法来解答应用题,这是用图形来代替数量关系的一种方法。我们又可以通过代数方法来研究几何图形的周长、面积、体积等,这些都体现了数形结合的思想。 二、集合的思想方法 把一组对象放在一起,作为讨论的范围,这是人类早期就有的思想方法,继而把一定程度抽象了的思维对象,如数学上的点、数、式放在一起作为研究对象,这种思想就是集合思想。集合思想作为一种思想,在小学数学中就有所体现。在小学数学中,集合概念是通过画集合图的办法来渗透的。 如用圆圈图(韦恩图)向学生直观的渗透集合概念。让他们感知圈内的物体具有某种共同的属性,可以看作一个整体,这个整体就是一个集合。利用图形间的关系则可向学生渗透集合之间的关系,如长方形集合包含正方形集合,平行四边形集合包含长方形集合,四边形集合又包含平行四边行集合等。 三、对应的思想方法 对应是人的思维对两个集合间问题联系的把握,是现代数学的一个最基本的概念。小学数学教学中主要利用虚线、实线、箭头、计数器等图形将元素与元素、实物与实物、数与算式、量与量联系起来,渗透对应思想。 如人教版一年级上册教材中,分别将小兔和砖头、小猪和木头、小白兔和萝卜、苹果和梨一一对应后,进行多少的比较学习,向学生渗透了事物间的对应关系,为学生解决问题提供了思想方法。 四、函数的思想方法 恩格斯说:“数学中的转折点是笛卡儿的变数。有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要的了。”我们知道,运动、变化是客观事物的本质属性。函数思想的可贵之处正在于它是运动、变化的观点去反映客观事物数量间的相互联系和内在规律的。学生对函数概念的理解有一个过程。在小学数学教学中,教师在处理一些问题时就要做到心中有函数思想,注意渗透函数思想。 函数思想在人教版一年级上册教材中就有渗透。如让学生观察《20以内进位加法表》,发现加数的变化引起的和的变化的规律等,都较好的渗透了函数的思想,其目的都在于帮助学生形成初步的函数概念。 五、极限的思想方法 极限的思想方法是人们从有限中认识无限,从近似中认识精确,从量变中认识质变的一种数学思想方法,它是事物转化的重要环节,了解它有重要意义。 现行小学教材中有许多处注意了极限思想的渗透。在“自然数”、“奇数”、“偶数”这些概念教学时,教师可让学生体会自然数是数不完的,奇数、偶数的个数有无限多个,让学生初步体会“无限”思想;在循环小数这一部分内容中,1÷3=…是一循环小数,它的小数点后面的数字是写不完的,是无限的;在直线、射线、平行线的教学时,可让学生体会线的两端是可以无限延长的。 六、化归的思想方法 化归是解决数学问题常用的思想方法。化归,是指将有待解决或未解决的的问题,通过转化过程,归结为一类已经解决或较易解决的问题中去,以求得解决。客观事物是不断发展变化的,事物之间的相互联系和转化,是现实世界的普遍规律。数学中充满了矛盾,如已知和未知、复杂和简单、熟悉和陌生、困难和容易等,实现这些矛盾的转化,化未知为已知,化复杂为简单,化陌生为熟悉,化困难为容易,都是化归的思想实质。任何数学问题的解决过程,都是一个未知向已知转化的过程,是一个等价转化的过程。化归是基本而典型的数学思想。我们实施教学时,也是经常用到它,如化生为熟、化难为易、化繁为简、化曲为直等。 如:小数除法通过“商不变性质”化归为除数是整数的除法;异分母分数加减法化归为同分母分数加减法;异分母分数比较大小通过“通分”化归为同分母分数比较大小等;在教学平面图形求积公式中,就以化归思想、转化思想等为理论武器,实现长方形、正方形、平行四边形、三角形、梯形和圆形的面积计算公式间的同化和顺应,从而构建和完善了学生的认知结构。 七、归纳的思想方法 在研究一般性性问题之前,先研究几个简单的、个别的、特殊的情况,从而归纳出一般的规律和性质,这种从特殊到一般的思维方式称为归纳思想。数学知识的发生过程就是归纳思想的应用过程。在解决数学问题时运用归纳思想,既可认由此发现给定问题的解题规律,又能在实践的基础上发现新的客观规律,提出新的原理或命题。因此,归纳是探索问题、发现数学定理或公式的重要思想方法,也是思维过程中的一次飞跃。 如:在教学“三角形内角和”时,先由直角三角形、等边三角形算出其内角和度数,再用猜测、操作、验证等方法推导一般三角形的内角和,最后归纳得出所有三角形的内角和为180度。这就运用归纳的思想方法。 八、符号化的思想方法 数学发展到今天,已成为一个符号化的世界。符号就是数学存在的具体化身。英国著名数学家罗素说过:“什么是数学?数学就是符号加逻辑。”数学离不开符号,数学处处要用到符号。怀特海曾说:“只要细细分析,即可发现符号化给数学理论的表述和论证带来的极大方便,甚至是必不可少的。”数学符号除了用来表述外,它也有助于思维的发展。如果说数学是思维的体操,那么,数学符号的组合谱成了“体操进行曲”。现行小学数学教材十分注意符号化思想的渗透。 人教版教材从一年级就开始用“□”或“()”代替变量x,让学生在其中填数。例如:1+2=□,6+()=8,7=□+□+□+□+□+□+□;再如:学校有7个球,又买来4个。现在有多少个?要学生填出□○□=□(个)。 符号化思想在小学数学内容中随处可见,教师要有意识地进行渗透。数学符号是抽象的结晶与基础,如果不了解其含义与功能,它如同“天书”一样令人望而生畏。因此,教师在教学中要注意学生的可接受性。 九、统计的思想方法 在生产、生活和科学研究时,人们通常需要有目的地调查和分析一些问题,就要把收集到的一些原始数据加以归类整理,从而推理研究对象的整体特征,这就是统计的思想和方法。例如,求平均数是一种理想化的统计方法。我们要比较两个班的学习情况,以班级学生的平均数作为该班成绩的标志是有一定说服力的,这是一种最常用、最简单方便的统计方法
初中物理论文 通过初中的学习,我发现物理是一门很广阔的学科,它首先是拥有基本概念,然后到探究实验,最后应用到生活中,解释生活中的现象。下面有几个例子:例如, 一个物体在另一个物体表面运动时, 在两个物体接触面会产生一种阻碍运动的力叫摩擦力。例如:日常生活中汽车在公路上行驶是靠汽车轮胎与地面的摩擦力向前行进的。摩擦通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。 我们知道踢出去的足球会慢慢停下来,是由于受到摩擦力的作用。木匠在把木板磨光滑的工作中,是用砂纸在木板上靠砂纸和木板产生的摩擦力将木板打磨平滑的; 汽车发动机靠与皮带的摩擦力将动能传给发电机发电;人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉;洗衣机洗衣时转动使衣服和水产生摩擦;吃东西时牙齿和食物发生摩擦;用拖把擦地;用布擦桌子;用板擦擦黑板都会产生摩擦力。在我们的生活中只要物体相互接触且有相对运动或有相对运动趋势都会产生摩擦力。 影响摩擦力大小的两个因素: 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。生活中我们有这样的常识,当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些。 2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。 如何增大摩擦力和减少摩擦力: 1. 物体的接解面越粗糙,摩擦力越大。比如鞋底和轮胎的花纹。汽车在路面行驶时,轮胎与粗糙的柏油路面接触,这样摩擦力就能增大。汽车行驶在雪、水的路面,摩擦力就会减小。所以雨、雪天就要注意安全。 2. 减小接触面间的粗糙程度; 风扇转轴要做得很光滑。钟表加油可以减少摩擦力,使走时更准确。滑冰场上,工作人员经常打扫冰面使它平整,可减少摩擦,加快滑冰的速度。 拔河比赛比的是什么?很多人会说:当然是比哪一队的力气大喽!实际上,这个问题并不那么简单。 对拔河的两队进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动。因此,增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先,穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦系数,使摩擦力增大;还有就是队员的体重越重,对地面的压力越大,摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时,大人很容易获胜,关键就是由于大人的体重比小孩大。 另外,在拔河比赛中,胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如,脚使劲蹬地,在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如,人向后仰,借助对方的拉力来增大对地面的压力,等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力,以夺取比赛的胜利。 通过以上的学习观察总结出,摩擦力的大小取决两物体压力和表面的粗糙程度。 又例如,有关光的反射,光是通过平面镜或其他不规则物体改变光的传播路径实现的, 光反射原理和规律:参考书本详细说明 应用:汽车后视镜、太阳灶、遥控器、自行车后灯可以参考上面两个例子,再举例子。 这是我学习初中物理所总结出的经验 ,它可能也高中物理学习必不可少的环节。相信我在物理学能越学越好,越学越有兴趣。
物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,我整理了初中物理科学论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
物理教学:坚持科学本质
摘要:阐述在物理教学中必须坚持科学本质教育,而不能把物理教学当做是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授;以及在教学实践中如何对学生进行潜移默化的科学教育,提高学生科学素养,使学生形成科学的价值观和态度,使之受益终身。
关键词:物理;坚持;科学本质;学生;受益终身
物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,[1]是自然科学的重要组成部分。发展至今,物理学科既有悠久的科学史,又有飞速跃进的现代高科技;既与日常生活紧密联系,又饱含辨证唯物的科学思想;既有严格求实的科学实验,又有严密准确的逻辑推理。简而言之,物理的本质是科学,物理教学理所当然是科学的教育和探索,包括科学理论和技术﹑科学方法和思维﹑科学文化和人文精神等多方面的价值教学,而绝不是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授。这是物理教学的基本原则。
国际应用物理联合会曾对20世纪物理教育进行了深刻的反思:“如果所有的学生都要学物理,那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。如果物理教育是为更多学生的全面发展服务的,那就应当重视物理学家的工作成果在社会上、技术上的应用;重视物理学的哲学和物理学的历史;重视蕴含于我们文化之中的物理学方法;重视物理学家这个专业群体的特点,如支持、贡献社会的方式等。”[2]笔者在物理教学实践中也深深体会到:在课堂教学中立足于物理的科学本质教育,进行潜移默化的科学渗透,对于培养学生正确的科学思维、研究方法以及人生观、世界观的确立有着极其重要的作用;而学生正确的方法、信念、准则的形成和强化,又可以转化为学生学习物理的强大内驱力和坚实基础,进一步激发学生学习物理的兴趣和积极性,树立投身科学探究的伟大抱负。
一、以宝贵的科学精神感染人
著名物理学家钱三强先生在《物理学史》的序言中写到:“物理学发
展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地很值得我们去开垦,这些精神财富很值得我们去发掘。”[3]在科学探索的进程中,并不总有认可、赞美,而是要能够承受来自舆论、宗教、传统观念各方面的压力。因此,伟大的科学家是有献身精神的。今天我们在赞叹伽里略的伟大,学习他的诸多理论时,更应该让学生感知伽里略用生命自由捍卫真理的勇气,理解到科学成功背后的艰辛,培养他们坚持真理的可贵信念和执着精神。
今天我们在广泛的应用电力,那么在学习“电磁感应”时,教师应该不失时机的讲述法拉第是怎样花费了十年的心血,经历了无数次的实验、失败、再实验、再失败的坎坷历程,终于首先发现了“电磁感应” 现象,开辟了人类应用电力的新纪元。从而让学生深刻体会到物理前辈不断求新探索,勇于自我反思,不屈不挠的惊人毅力,培养他们尊重失败、升华失败的科学态度和“从荆棘中收获科学成果”的坚强意志。
在物理学的发展过程中,科学是铁面无私的,科学研究是认真严谨的,但科学的发展和传续是温馨感人的,处处闪耀着“前人栽树,后人乘凉”的人性光环和崇高精神。正如牛顿所言:“如果说我比别人看的远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”。在教学“开普勒三大定律”时,开普勒的伟大成就固然令人赞叹,但我们也应该让学生了解这一伟大成就背后的重要奠基人——第谷。第谷几十年如一日的持续观测,孜孜不倦的提高观测的精确性,实事求是的真实记录,最后在生命弥留之际,毫无保留的将全部珍贵的一手资料赠与开普勒。从第谷身上令学生深受感动的不仅是他求真务实的科学态度,更是他甘为人梯,默默奉献的伟大精神。
二、以辩证的科学思想启迪人
物理学科蕴含丰富的辨证唯物主义思想,在物理教学中渗透辩证的科学思想,可以潜移默化的启迪学生并使之:逐步认识到物理学理论的发展历程是动态发展的变化过程;切实体验到科学理论的不断进化、完善;深刻领悟到没有任何一个物理学理论可以被看作是最终完满的,人们在一定条件下的物理学认识只能是近似的、相对的。从而促使他们养成独立思考的习惯,提高认识科学问题的敏锐性和辩证性,使他们的思想沉浸在好奇之中,永不闭塞怀疑的目光。
三、以创新的科学思维塑造人
“授人以鱼,不如授人与渔”,正如著名数学家波利亚所说:“教师在课堂上讲什么当然重要,但学生想的是什么更为重要。思想应当是在学生的头脑中产生出来,教师要做一名真正的优秀的思想助产婆。”因此,塑造具有良好的思维习惯和创新科学思想的当代高中生是中学物理教育的核心价值。在教学中,教师应做到:“确立一个理念——以学生发展为本;落实两个重点——培养学生的创新思维和实践能力;实现三个转变:(1)教师角色的转变——由单纯的知识传授转变为教学活动的指导者和组织者,(2)学生学习地位的转变——由学习的客体转变为学习的主人,(3)教学方式的转变——由教师的主导变为学生的自主合作探究。[4]
教师要为学生创设丰富多彩接近实际的情景,激发学生提出有一定数量和质量的问题,启发学生根据不同的条件、从不同的角度、用不同的方法,引发不同的思路,甚至采用相互对立的思路去解决同一个问题,鼓励学生根据一定的需要,灵活多变的组合相关因素,提出可能可行的设想,可以通过生生交流,师生讨论共同探讨设想是否可行,能否解决问题,在这基础上得出设想的答案,答案可以不是单一的,而是多样的,甚至是开放式的。这样的方法有助于培养学生的创新能力,特别是当学生学会设定虚拟条件,根据解决问题的需要提出有价值的新方法时,他们的创造性思维就会在科学的殿堂自由翱翔,创造性能力同时获得质的飞跃。
四、以严谨的科学实验锻炼人
物理学的形成与发展是以实验为基础的,作为一门实验科学,它源于实验,发展于实验,在实验中得到检验,验证,并上升为高层次的科学理论。在课堂教学中,充分发挥实验的作用,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力;而且在实验中,通过学生的手脑并用,获得观察能力、实验操作能力、数据处理能力等多方面的锻炼,使科学知识与生活实践紧密结合,让学生学以致用,养成学生严谨踏实的科学作风。
物理实验主要分为演示实验、分组实验和课外实验,在教学中要充分发挥各类实验的优势,找准实验的着力点,有的放矢进行设计操作。物理实践活动要着力发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位,应充分相信学生,使学生主动参与,让学生独立设计实验,利用物理实验,使学生在不断的实践锻炼中获得综合能力的有效提升。
五、以非凡的科学成就鼓舞人
物理学在悠久的发展过程中,人才辈出,灿如星空,杰出的人才创造伟大的成就。我国古代许多的物理学家,对物理发展有过很大的贡献,不少研究成果长期居世界领先地位。如指南针的发明与应用,不仅在我国古代军事、生产、日常生活中起过重要作用,且对促进东西方文化的交流和世界的发展都卓有功绩。这充分体现了中华民族自古以来的非凡才华和智慧,值得我们每一位炎黄子孙为之感到骄傲和自豪。
随着科技的发展,社会的进步,物理在人类生活的各个领域发挥着越来越重要的作用。在物理教学中,有意识的展示我国当代科技发展成就:例如我国近代著名的力学家、火箭专家钱学森,对我国火箭导弹和航天事业的迅速发展作出了不朽的贡献,被称为“中国的导弹之父”。 如今 “神舟”系列火箭飞船的成功发射圆了中国人的飞天梦,我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术和能够独立开展空间科学试验的国家。又如最近我国大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识,对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中的“反物质消失之谜”。[5] ……这一系列的科学成就介绍怎不让我们的学生心潮澎湃,深受鼓舞?民族自信,爱国之情,热爱科技之心怎不油然而生?
总之,物理作为一门重要的基础科学,科学内涵悠久深远,科学素材层出不穷。物理课堂教学中必须坚持科学本质教育,深度挖掘适合教学的“科学题材”, 有效调动学生的学习积极性,让物理课堂焕发科学活力,让我们的每一节物理课都闪耀科学之光,去感染,去鼓舞学生,让学生得到锻炼,获得启迪,促进自我塑造,从而不断提高学生的科学素养,使学生逐步形成科学的价值观和态度,并使之受益终身!
参考文献:
[1] 阎金铎﹑田世昆.中学物理教学概论[M]. 北京:高等教育出版社,1997:35.
[2] 汪明.课堂教学中物理文化教育价值刍议[J]. 物理教学,2011(12):39
[3] 郭奕玲,沈慧君.物理学史[M]. 北京:清华大学出版社,2005:1-2
[4] 徐全学.提高物理教师技能的几点建议[J]. 物理教学,2011(11):21.
[5] 金良快.我国发现新的中微子振荡 有助破解反物质消失之谜. 新华社,2012年03月09日
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