大一数学论文500字
大一数学论文500字
大学数学是大学生必修的课程之一,由于大一是过渡期,在大一开设数学这门课程对于教学质量有着重要的作用。下面是我为大家整理的大一数学论文,供大家参考。
大一数学论文 范文 篇一:《数学学科德育 教育 渗透思考》
摘要:结合数学学科的特点教师对学生进行道德教育,数学教师要善于在学科教学中渗透德育教育,培养学生尊重事实的科学态度,正确的学习目的,理性思考的精神和科学的态度,培养学生辩证唯物主义世界观,增强学生喜爱数学的兴趣,培养学生高尚的人格特征和思想道德修养。
关键词:数学学科;渗透;德育教育
我国教育部印发《中等职业学校德育大纲》指出,学校要充分发挥主导作用,与家庭、社会密切配合,拓宽德育途径,实现全员、全程、全方位育人。上至教育部下至学校都越来越意识到在学生中进行德育教育的重要性,那么在学校怎么能更好地开展德育教育呢?学科德育就是进行德育教育的重要阵地之一。现今各个国家都把德育教育作为一项非常重要的工作,并且都在积极探讨在学科教学中如何渗透德育教育。因此,我们职业学校的每个教师都应该努力探索德育教育的本质和特点,充分发挥德育的主 渠道 作用。数学学科作为学校学科教育的重要组成部分,有其独特的风格和特点,也应承担着德育教育的任务。第一,数学是一门研究客观物质世界的数量关系及空间形式科学,具有严密的符号体系、独特的公式结构和图像语言,其显著的特点有:高度的抽象性、严密的逻辑性、应用的广泛性和内涵的辩证性。第二,数学学科学习的目的是掌握一定的数学基础知识,形成一定的数学素养,是对学生一生受用的 方法 和能力。这些数学能力包括:空间想象能力、 逻辑思维 能力、基础运算能力和数学建模能力等。第三,数学课作为职业学校 文化 基础课之一,所用资源少,易开展教学活动。结合数学学科的特点,笔者认为可以从以下几点进行德育教育。
1根据中职学校数学学科的特点和数学课的现状,教师的人格
品行和良好的师生关系是进行德育教育的关键数学学科的特点给人的感觉是枯燥、无味,对于职业学校的学生更是如此。德育要讲究艺术性,要充分发挥情感的感染作用。作为一名数学教师在数学课上每位教师尊重和顺应人性、同学的个性,保护同学的尊严,发掘和表扬学生的内在情感,调动他们积极的心理因素。教师动之以情,才能激发学子之情,使之乐其所学。学生感受到教师对他们的关心,从心底上认可这个教师,从而真正建立起新型的科学的师生关系。
2结合数学教材内容,向学生进行爱祖国和爱科学的教育
在用到正负数及运算法则时,教师给学生说明或是让学生自己上网查找相关内容,可以知道在世界闻名的数学典籍《九章算术》中,就已经提出了相关概念,使得代数学早于西方于公元前2000年就已经产生了;著名的勾股定理、“杨辉三角”、圆周率的计算以及著名数学家陈景润的“陈氏定理”、华罗庚发起和推广的优选法等,我国科学的成就令世界各地的每个炎黄子孙自豪,可以激发起学生强烈的爱科学、爱国情和民族自豪感,同时激励学生学习的进取向上精神。
3培养正确的学习动机和目的,提高学生学习数学兴趣,增强社会责任感
我们学习数学的最终目的是能用数学,因而不管是教师还是学生都应该知道数学在我们生活中或是我们所学专业课上的应用。例如我们在学习圆柱时,就可以和汽车专业所学的发动机上的气缸联系起来讲解表面积和体积相关知识;我们在学习分段函数时,就可以和与我们生活相关的水费、电费、出租车收费联系起来等。
4结合数学学科的特点,培养学生理智的思考、按客观规律办事的良好的人格特征
数学是一门自然科学,科学的问题来不得半点虚假,数学语言的精确性使得数学中的结论不会模棱两可。伽利略:世界的奥秘是本巨大的书,而这本书是用数学语言写成的。越来越多的人认为数学语言是各种科学的通用语言,可见数学语言的精确性。在数学的观点下,一加一只能等于2不可能是其他结果,但在其他的学科就不一定了。不管是数学语言还是通过数学推理得到的结果都不允许有任何弄虚作假的行为存在。我们在日常教学中,应该结合数学的思考方式与 学习方法 ,培养学生事实求是,有根有据,勇于改正错误的科学态度和自觉按客观规律办事习惯。
5结合数学学科的特点,对学生进行辩证唯物主义世界观的教育
数学本身的发生和发展过程中就充满着唯物辩证法。恩格斯曾把数学作为“辩证的辅助工具和表现方式”。数学从实践中发现了问题,然后分析已知存在的问题,找出它们间的关系,利用数学知识, 总结 出来的规律,然后回到实践中检验和运用,这正是体现了辩证唯物主义中从感性—理性—实践的认识论观点。
6挖掘数学教材中的美育素材,通过美学教育,培养学生高尚情操和思想道德修养
我国著名数学家华罗庚说:“数学本身也有无穷的美妙。”数学中的符号、图形、数字排列等都蕴藏着丰富的美育因素。可以告诉学生,圆就代表我们的班集体或者是我们的国家,每个同学就像圆上一个个离散的点,集体的形象与荣誉与我们每个人都是息息相关的。在学习集合的交、并、补的运算时,除了说明符号的简洁、和谐美的同时也可灌输团体意识。在学习直角坐标系时,就可以给学生灌输我们做人也应该方方正正坚持自己的原则。学习点的时候,每个点都是由一对有序的实数组成的,可以把坐标看成是在社会中影响我们自身发展的先天因素和后天因素,而后天因素主要决定了我们未来的发展,从而鼓励每个学生从现在开始努力学习、认真做人、锻炼各种能力,一定会有美好的将来。在教学过程中引导学生发现美、欣赏美、讨论美,逐步培养学生的审美意识审美情趣,培养学生高尚情操和思想道德修养,有助于学生全面发展。
综上所述,结合数学学科的特点对学生进行德育教育是可行的。在数学学科教学中,虽然不能像语文、政治那样直接、系统地对学生进行德育教育,但只要我们善于挖掘教材中的德育因素,在教学过程中实事求是,联系实际,善于引导,就能行之有效地进行德育渗透,使学生学习知识的同时各方面的素质不断提高。
参考文献:
[1]中等数学教学中的德育新论,网络.
[2]高等数学教学中的德育渗透[J].吉林省经济管理干部学院学报.
大一数学论文范文篇二:《浅谈数学教学德育教育的渗透》
摘要:德育在学校教育中占有举足轻重的地位,是方向、是灵魂,位居各育之首。数学作为基础教育的一门重要学科,在培养学生德育方面,应发挥重要的作用。因此,教师应在数学教学中努力寻找德育点,有机渗透德育,把教书与育人紧密地结合在一起。
关键词:小学数学;数学教学;德育教育;
一、引言
有句话说“百年教育、德育为先”,可见学校教育将德育教育放在相当重要的位置。如今,随着社会的快速进步和科学技术的迅猛发展,小学数学德育教育如何从传统的教育模式中挣脱出来,注入完善的、科学性的内涵,形成一套行之有效的新教育模式。数学虽作为一门理性学科,却蕴含着丰富德育内容。可以根据这门学科的特点,进行德育渗透的教育,使得小学生不仅学到书本的知识,还懂得做人的道理!
二、将德育教育渗透到数学学科教材中
根据数学这门学科的特点,以及小学生的接受能力,注入德育教育的、形象生动的图画和有说服力的内容。做到有机结合,自然渗透的效果。众所周知,小学阶段是 儿童 、青少年身心发展的关键时期,对于刚刚步入学校的低年级学生来说,是认知社会和接受新鲜事物的萌芽期,所以小学数学德育教育工作从此刻开始,进行渗透德育教育。小学数学德育教育如细雨,润物无声,数学学科是沙土。在数学教学过程中,教师无时无处不渗透着细雨之水。而小学生犹如长在沙土里的嫩草,吸吮着沙土中的水分。因此,小学数学中德育渗透,就是将德育本身的因素与数学学科所具有的因素有机地结合起来,使德育内容在潜移默化中逐步形成学生个体内在的思想品德。而数学教材是教学工作主要使用的教学工具,也是授课的依据,更是小学生获取知识与理解做人的来源,由此,编制科学有效的数学教材为课堂授课提供有益的方式。在人们以往的观念中,德育教育应该只是和语文、思想品德等学科有关,以目前的教育内涵来看,这种观念是落后的,也是十足错误的。教育学家赫尔巴特曾有教育 名言 :“教学如果没有进行道德教育,只是一种没有目的的手段,道德教育如果没有教学,就是一种失去了手段的目的”。由此可见,将德育教育渗透到数学教学课堂中来是最为重要的,也是最具有原则性的教育。
三、将德育教育渗透到数学教学课堂中
教师在课堂上教学时,充分挖掘数学教材中的德育因素与知识,渗透德育教育。诸如小学数学教材中的例题、习题、注释、解析中,融入不少进行德育的、形象生动的图画,以及由说服力的数学数据或知识点。将德育因素融合数学知识进行传授、能力培养和思想品德教育为一体的综合性教学模式。把显性的教学问题和隐性的德育教育有机地结合起来,从而实现数学的育人功能。无论是在备课中,还是在课堂上,教师要善于找准在数学教学中德育渗透的切入点,以提高课堂教学实效。可以结合教学内容进行德育渗透中华民族悠久灿烂的数学史源远流长,博大精深。也可以运用现代信息技术、多媒体教学手段,将要授课的内容加入生动的德育元素。重要的是在小学数学教学中,要充分联系教材,联系小学生生活实际,善于将渗透德育教育延申到课堂内外。
四、课堂内外相结合,通过数学活动进行渗透德育教育
在小学数学教学的过程中,德育渗透不能只局限在课堂上,还应该与课外学习有机结合,教师可以开展一些课外数学活动渗透德育。要增强数学课堂的趣味性与实践性,营造一种轻松愉快的情境,注重数学知识与现实生活的联系,使学生意识到数学并不是枯燥无味的,数学离不开生活,生活中处处有数学,从而让学生乐此不疲地致力于学习内容。引导学生学会学以致用将知识回归生活,做到学以致用是数学学习的本质归宿,学生要有将数学知识运用到生活中的意识。如在学习乘法估算后,让学生回家后调查每个人一天的用水量,回学校后估算全班60人一天的用水量,再估算全校三千多人的用水量。在巩固新知的同时让学生体会到了水资源的宝贵,珍惜水资源、节约水资源的思想就会在小学生们小小的心灵扎根。又如,在学生学过统计后,让学生回家后调查自己家庭每天使用垃圾袋的数量,然后通过计算一个班的家庭,一个星期,一个月,一年使用垃圾袋的数量,结合我校附近的垃圾场影响环境的现象,最终总结出垃圾袋对环境造成的影响,这样让学生既可以掌握有关数学知识,又对他们进行了环保教育。再比如,培养小学生动手动脑的能力时,督促小学生手、口、脑、眼、耳多种感官并用,这样做,不但能扩大小学生的信息源,创设良好的思维情境。也能满足小学生好动、好奇的特性。例如:教学“长方体认识”,可以先出示学生日常生活中熟悉的长方体实物,如:火柴盒、粉笔盒、砖头等,这些物体都是长方体。然后让学生自己列举长方体实物(书柜、木箱、厚书、铅笔盒等),通过感知实物,学生对什么样的物体是长方体获得了初步的感性认识,从而感受美、享受美。
五、结合数学学科特点,通过德育渗透,培养良好习惯
数学是一门严谨的学科,科学性与逻辑性很强,但可以让小学生在学好数学的同时从中养成严格、认真的好习惯。显而易见,小学生计算粗心,错误率高。而提高计算能力就一定要养成仔细计算的习惯。在平时的教学训练中,教师要时时提醒学生不要抄错数,看清是什么运算,加减时注意进位和退位等等,在这里就不一一举例了。简而言之,只要教师善于挖掘、善于捕捉,时时注意、注重在数学课堂中对学生的德育渗透,数学学科的的德育教育一定会取得很好的成效,最终达到德育、智育的双重教育目的。
参考文献:
[1]齐建华.数学教育学[M].郑州大学出版社.2006.07
[2]管建福.小学数学教学艺术[M]2000
大一数学论文范文篇三:《浅谈大学数学素质拓展课程的教学实践》
0 引言
数学不仅是一种科学的语言和工具,是众多科学与技术必备的基础,而且是一门博大精深的科学,更是一种先进的文化,在人类认识世界和改造世界的过程中一直发挥着重要的作用与影响。建设创新型国家的战略构想,需要大批拔尖创新人才,作为大学中重要基础课的大学数学课程,对此负有重要的责任。数学中许多新概念、新方法的引入和发展,众多数学问题和相关实际问题的解决,十分有利于大学生创新精神、 创新思维 和创新能力的培养[1]。
在大学数学课程学习的过程中,培养学生应用数学的意识和兴趣,逐步提高学生的应用能力是大学数学课程教学改革的重要方向。当前大学数学课的教学,大多仍是以教材为中心,以课堂为中心,实践教学较少,课外科技活动的配合注意不够。这些也都是影响学生数学应用意识和应用能力培养的重要因素,应当有所改革。多年来的教学改革实践表明:开设数学拓展课程与数学选修课程,是激发学生学习数学积极性,培养学生数学应用能力和创新能力的一条行之有效的重要途径。
1 开设数学选修课程的必要性
数学的教学不能仅仅是看出知识的传授,而应该使学生在学习知识、培养能力和提高素质诸方面都得到教益,兼顾数学文化和教学素养方面的要求。
大学非数学专业数学课程分为必修和选修课程,一般工科的本科学生高等数学,线性代数,概率论与数理统计为必修课程。而选修课程则由学生依据自身发展需求和学习时间规划,自主选择。选修型课程以拓展知识结构。数学类选修课的目的是引导学生广泛涉猎不同学科领域[2],拓宽知识面,学习不同学科的思想和方法,进一步打通专业,拓宽知识结构,强化素质,自觉养成主动学习、独立思考的习惯,不断提高自我建构知识、能力和素质的本领,培养探索和创新精神。全面提升素养。促进学生个性的发展和学校办学特色的形成,是一种体现不同基础要求、具有一定开放性的课程。
大学数学教育应以培养学生数学能力和提高学生的数学素养为目标。当前,数学课程教学内容与社会的发展不适应问题主要表现在课程教学内容未能及时反映数学发展的最新成果,依然固守形式演绎体系而忽略了非常重要但非演绎的、非严格的重要内容;局限于于课本,只讲课本中呈现的内容而忽略了课程内容的来源与出处的讲解[3]。在教学上,大学数学教学方式单一,越来越形式化,过于注重概念、定理的推导和证明、计算以及解题的技巧,使得数学远离我们周围的世界,远离我们的日常生活。过分强调数学的逻辑性和严密性,导致学生觉得数学过于抽象无法理解[4]。在教学过程中采用传统陈旧的教育理念:重理论轻计算、重技巧轻思想、重推理轻应用。
在具体教学过程中,多数教师仍局限于传授知识本身,特别是局限于解题方法与技巧的训练,而对于如何在知识载体上培养学生的数学思想、 理性思维 和审美情操,提高他们的数学素养,却重视不够。应积极引导教师运用自己的科研能力去深入钻研教学内容,改进 教学方法 ,在传授数学知识的过程中落实数学在培养学生能力和素质方面的作用。应全面落实“知识传授,能力培养,素质提高”三位一体的教育理念[5]。
数学上的不少概念、方法或理论,有些本身就来自其在现实生产和生活中的原型,并且和人文、管理、工程技术有着密不可分的联系,发现并指出这些的联系,对激发学生学习数学的兴趣,增强他们对数学的理解,是大有益处的。当然这也要求教师广泛的涉猎不同的学科领域,对大学数学教师无疑是一个新的挑战。
2 已开设的拓展课程及模块建设
在上述思想指引下,同时为了适应社会的更高要求和不同层次学生的自身需求,结合我校的实际情况,学校出台相应课程改革 措施 ,主要开展了两个方面的建设工作:
2.1 拓展课程的模块建设:在现有的工科数学必修课《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》等课程的基础上,开设了《数学建模》、《工程数学中的理论与方法》、《数学文化》、《投资理财常识》等课程,建立并完善了各门课程的课程简介、教学大纲、教学进度及推荐参考书目等,并结合多媒体的教学手段,搭建并完成了《数学建模》课程的网络教学平台,已对全校师生开放。现正在进行《数学文化》、《工程数学中的理论与方法》两门课程的网络平台建设工作。所开设的《工程数学中的理论与方法》,拟开设的《工程问题中的数学计算-MATLAB》主要针对我校的理、工、农、医专业的学生;《投资理财常识》及拟开设的《运筹学》主要针对我校管经类、质量工程类的学生。 2.2 拓展实践的模块建设:以素质拓展作为目标的课程设置,旨在提高学生应用数学知识解决实际问题的动手能力和创新能力,我们主要加强了以下几个方面的工作:
①以项目管理的方式鼓励学生积极参加各类科技活动:提倡学生积极申报项目,如大创项目等,鼓励学生积极参与教师的各类研究项目中,以科研小组或科技小组的形式,发表小论文、小发明、小制作、小专利等;
②以培养学生创新意识为导向的各类学科竞赛活动:为进一步培养学生利用理论知识来解决实际问题的分析能力和应用能力,积极鼓励学生参加各类学科竞赛,如:大学生数学建模比赛、大学生统计建模比赛、大学生创业设计大赛等;
③以学习的态度鼓励学生参加 社会实践 和社会调查活动。社会是一个丰富的大舞台,只有融入社会这个大舞台,才能不断积累社会 经验 ,不断增长社会实践的活动能力,从而提高自身的社会管理和适应能力,将来能更快和更好的为社会服务。
3 取得的成绩和存在的不足
数学建模课程是以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力,提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力。
工程中的数学理论与方法主要在我校特定的环境下,在学习完工程类数学必修课的基础上,针对高年级学生,加深和延拓数学的理论知识和计算方法,为数学知识要求高的专业(如工程力学专业、通信工程专业等)及准备报 考研 究生的同学提供数学帮助。
数学文化课程在探讨数学文化的起源、收集了众多的数学 故事 和数学家的故事基础上,结合数学思想、数学方法的形成和发展,阐述了数学发展和数学教育中的人文成分,揭示了数学与社会、数学与其他文化的关系。通过该门课程的学习,让学生更进一步了解生活中的数学、数学中的美,学会欣赏数学文化及弘扬数学文化,推动数学教学的进程。
投资理财常识主要向学生介绍股票基金,期货彩票等的基础知识和交易技巧,教学中用到一些基础性的数学知识如差分方程,大数定理等,更多的则是经济、管理人文知识的熏陶,通过学习该课程,学生感觉数学的应用领域广泛,从而进一步激发学生学习数学的积极性。
通过对我校教学情况的初步了解,尤其是针对昆明理工大学数学类拓展课程开设情况的深入调查,发现大多数的学生对课程满意或非常满意。学生感觉最大的收获在于拓展了知识层面,开拓了视野,感觉数学比以前教材中的内容要丰富和有趣的多。但在《数学文化》这类知识性比较强的课程上,学生输入的多,输出的少,不利于学生知识水平的提高。另外,学生对所开设的选修课程知识了解甚少。这表明,学生进行学习所依托的课程知识基础薄弱。通过统计《数学建模》课程学生对课程、教师和自己的期望中了解到,大多数的学生期望通过老师的讲授,能够在课堂上全面了解所学课程知识。只有半数学生希望老师给学生提供自己动手的机会,更多的学生还是习惯于在课堂上扮演倾听的角色,缺乏用数学解决实际问题的意识和能力。最后,担任选修课程的大学数学教师自身的课程水平和教学能力也有待进一步提高。开设大学数学选修课程对广大数学教师也是一个很大的挑战。尤其是在开设的初期,教师除了要改变自己的教学理念和教学方法,还要努力扩大自己的知识面,制定教学大纲,完善教材和教学内容。
4 结束语
大学数学教学是高等教育的一个有机的组成部分,大学数学选修课程是以数学知识与应用技能、学习策略和跨学科运用为主要内容。如何建立和完善行之有效的大学数学提高阶段的课程体系,以满足新时期学生对数学学习的需求以及国家和社会对人才培养的需要,成为当今高校大学数学教学管理部门越来越关注的问题。大学数学选修课程的开设,适应了社会的更高需求,同时也满足了更高层次学生的自身需要。但是,要真正实现课程开设的目的,仍需更多的努力,不断的完善。
首先,急需向各高校教学管理部门、教师,尤其是学生传达课程改革的必要性,提供良好的改革环境和条件。
其次,要用科学的教学理念改革数学选修课程教学实践,完善教学内容,改善教学方法,实施科学的课程评估方式。如“投资理财常识”之类的课程,已不是单纯的数学基础课程,除用到一些基础性的数学知识外,更多的则是经济、管理人文知识,能否将这类课程纳入人文类选修课程,使学社学习知识的同时,获得相应的学分,这是教学管理部门需要解决的问题。
第三,时刻以学生为中心,所开设课程要能够满足学生的需要,能够激发学生的学习兴趣。
第四,教师要进一步提高和完善自己,适应学生的个性要求,改善教学方法,开发学生的主动性和创造性,全面提高学生的综合素质。
最后,针对课程教学中出现的问题,和课程教学效果要能够做到及时调查,不断对课程及教学做出相应调整和改善。大学数学选修课程的开设顺应了时代的要求和学生的需要,只要对之进行不断的完善,必然能够为较高层次的学生开拓出一片新的天地,为他们将来更好地适应社会的需求做好储备。
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论文——实验结果应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。
实验结果的整理应紧扣主题,删繁就简,有些数据不一定适合于这一篇论文,可留作它用,不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图,可以不用图表的最好不要用图表,以免多占篇幅,增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代,不要随意丢弃。
数学小论文 500字左右
数学小论文一
关于“0”
0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。”
“任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。
“105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示……
爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。
数学小论文二
各门科学的数学化
数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学.它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具.
同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来.我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来.近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和.预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年.所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的.
现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程.
例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分.在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了.
又如化学,要用数学来定量研究化学反应.把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应.这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学.
再如生物学方面,要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动.这种运动可以用方程组表示出来,通过寻求方程组的“周期解”,研究这种解的出现和保持,来掌握上述生物界的现象.这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究,也是要应用“发展中的”数学.这使得生物学获得了重大的成就.
谈到人口学,只用加减乘除是不够的.我们谈到人口增长,常说每年出生率多少,死亡率多少,那么是否从出生率减去死亡率,就是每年的人口增长率呢?不是的.事实上,人是不断地出生的,出生的多少又跟原来的基数有关系;死亡也是这样.这种情况在现代数学中叫做“动态”的,它不能只用简单的加减乘除来处理,而要用复杂的“微分方程”来描述.研究这样的问题,离不开方程、数据、函数曲线、计算机等,最后才能说清楚每家只生一个孩子如何,只生两个孩子又如何等等.
还有水利方面,要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等,也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机,求出它们的解来,然后与实际观察的结果对比验证,进而为实际服务.这里要用到很高深的数学.
谈到考试,同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的.其实考试手段(口试、笔试等等)以及试卷本身也是有质量高低之分的.现代的教育统计学、教育测量学,就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量.只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量.
至于文艺、体育,也无一不用到数学.我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到,给一位演员计分时,往往先“去掉一个最高分”,再“去掉一个最低分”.然后就剩下的分数计算平均分,作为这位演员的得分.从统计学来说,“最高分”、“最低分”的可信度最低,因此把它们去掉.这一切都包含着数学道理.
我国著名的数学家关肇直先生说:“数学的发明创造有种种,我认为至少有三种:一种是解决了经典的难题,这是一种很了不起的工作;一种是提出新概念、新方法、新理论,其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人;还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域,这是从应用的角度有一个很大的发明创造.”我们在这里所说的,正是第三种发明创造.“这里繁花似锦,美不胜收,把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂.”
正如华罗庚先生在1959年5月所说的,近100年来,数学发展突飞猛进,我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学”来概括数学的广泛应用.可以预见,科学越进步,应用数学的范围也就越大.一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题.可以断言:只有现在还不会应用数学的部门,却绝对找不到原则上不能应用数学的领域.
数学小论文三
数学是什么
什么是数学?有人说:“数学,不就是数的学问吗?”
这样的说法可不对。因为数学不光研究“数”,也研究“形”,大家都很熟悉的三角形、正方形,也都是数学研究的对象。
历史上,关于什么是数学的说法更是五花八门。有人说,数学就是关联;也有人说,数学就是逻辑,“逻辑是数学的青年时代,数学是逻辑的壮年时代。”
那么,究竟什么是数学呢?
伟大的革命导师恩格斯,站在辩证唯物主义的理论高度,通过深刻分析数学的起源和本质,精辟地作出了一系列科学的论断。恩格斯指出:“数学是数量的科学”,“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系”。根据恩格斯的观点,较确切的说法就是:数学——研究现实世界的数量关系和空间形式的科学。
数学可以分成两大类,一类叫纯粹数学,一类叫应用 数学。
纯粹数学也叫基础数学,专门研究数学本身的内部规律。中小学课本里介绍的代数、几何、微积分、概率论知识,都属于纯粹数学。纯粹数学的一个显著特点,就是暂时撇开具体内容,以纯粹形式研究事物的数量关系和空间形式。例如研究梯形的面积计算公式,至于它是梯形稻田的面积,还是梯形机械零件的面积,都无关紧要,大家关心的只是蕴含在这种几何图形中的数量关系。
应用数学则是一个庞大的系统,有人说,它是我们的全部知识中,凡是能用数学语言来表示的那一部分。应用数学着限于说明自然现象,解决实际问题,是纯粹数学与科学技术之间的桥梁。大家常说现在是信息社会,专门研究信息的“信息论”,就是应用数学中一门重要的分支学科, 数学有3个最显著的特征。
高度的抽象性是数学的显著特征之一。数学理论都算有非常抽象的形式,这种抽象是经过一系列的阶段形成的,所以大大超过了自然科学中的一般抽象,而且不仅概念是抽象的,连数学方法本身也是抽象的。例如,物理学家可以通过实验来证明自己的理论,而数学家则不能用实验的方法来证明定理,非得用逻辑推理和计算不可。现在,连数学中过去被认为是比较“直观”的几何学,也在朝着抽象的方向发展。根据公理化思想,几何图形不再是必须知道的内容,它是圆的也好,方的也好,都无关紧要,甚至用桌子、椅子和啤酒杯去代替点、线、面也未尝不可,只要它们满足结合关系、顺序关系、合同关系,具备有相容性、独立性和完备性,就能够构成一门几何学。
体系的严谨性是数学的另一个显著特征。数学思维的正确性表现在逻辑的严谨性上。早在2000多年前,数学家就从几个最基本的结论出发,运用逻辑推理的方法,将丰富的几何学知识整理成一门严密系统的理论,它像一根精美的逻辑链条,每一个环节都衔接得丝丝入扣。所以,数学一直被誉为是“精确科学的典范”。
广泛的应用性也是数学的一个显著特征。宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。20世纪里,随着应用数学分支的大量涌现,数学已经渗透到几乎所有的科学部门。不仅物理学、化学等学科仍在广泛地享用数学的成果,连过去很少使用数学的生物学、语言学、历史学等等,也与数学结合形成了内容丰富的生物数学、数理经济学、数学心理学、数理语言学、数学历史学等边缘学科。
各门科学的“数学化”,是现代科学发展的一大趋势。
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