数学研究论文实用13篇

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数学研究论文

篇1

LTCM基金是于1993年建立的“对冲”(hedge)基金,资金额为35亿美元,从事各种债券衍生物交易,由华尔街债券投资高手梅里韦瑟(J.W.Meriwether)主持。其合伙人中包括著名的数学金融学家斯科尔斯(M.S.Scholes)和默顿(R.C.Merton),他们参与建立的“期权定价公式”(即布莱克-斯科尔斯公式)为债券衍生物交易者广泛应用。两位因此获得者1997年诺贝尔经济学奖。LTCM基金的投资策略是根据数学金融学理论,建立模型,编制程序,运用计算机预测债券价格走向。具体做法是将各种债券历年的价格输入计算机,从中找出统计相关规律。投资者将债券分为两类:第一类是美国的联邦公券,由美国联邦政府保证,几乎没有风险;第二类是企业或发展中国家征服发行的债券,风险较大。LTCM基金通过统计发现,两类债券价格的波动基本同步,涨则齐涨,跌则齐跌,且通常两者间保持一定的平均差价。当通过计算机发现个别债券的市价偏离平均值时,若及时买进或卖出,就可在价格回到平均值时赚取利润。妙的是在一定范围内,无论如何价格上涨或下跌,按这种方法投资都可以获利。难怪LTCM基金在1994年3月至1997年12月的三年多中,资金增长高达300%。不仅其合伙人和投资者发了大财,各大银行为能从中分一杯羹,也争着借钱给他们,致使LTCM基金的运用资金与资本之比竟高达25:1。

天有不测风云!1998年8月俄罗斯政府突然宣布推迟偿还短期国债券,这一突发事件触发了群起抛售第二类债券的狂潮,其价格直线下跌,而且很难找到买主。与此同时,投资者为了保本,纷纷寻求最安全的避风港,将巨额资金转向购买美国政府担保的联邦公债。其价格一路飞升到历史新高。这种情况与LTCM计算机所依据的两类债券同步涨跌之统计规律刚好相反,原先的理论,模型和程序全都失灵。LTCM基金下错了注而损失惨重。雪上加霜的是,他们不但未随机应变及时撤出资金,而是对自己的理论模型过分自信,反而投入更多的资金以期反败为胜。就这样越陷越深。到9月下旬LTCM基金的亏损高达44%而濒临破产。其直接涉及金额为1000亿美元,而间接牵连的金额竟高达10000亿美元!如果任其倒闭,将引起连锁反应,造成严重的信誉危机,后果不堪设想。

由于LTCM基金亏损的金额过于庞大,而且涉及到两位诺贝尔经济学奖德主,这对数学金融的负面影响可想而知。华尔街有些人已在议论,开始怀疑数学金融学的使用性。有的甚至宣称:永远不向由数学金融学家主持的基金投资,数学金融学面临挑战。

LTCM基金事件爆发以后,美国各报刊之报道,评论,分析连篇累牍,焦点集中在为什么过去如此灵验的统计预测理论竟会突然失灵?多数人的共识是,布莱克-斯科尔斯理论本身并没有错,错在将之应用于不适当的条件下。本文作者之一在LTCM事件发生之前四个月著文分析基于随机过程的预测理论,文中将随机过程分为平稳的,似稳的以及非稳的三类,明确指出:“第三类随机过程是具有快变的或突变达的概率分布,可称为‘非稳随机过程’。对于这种非稳过程,概率分布实际上已失去意义,前述的基于概率分布的预测理论完全不适用,必须另辟途径,这也可以从自然科学类似的情形中得到启发。突变现象也存在于自然界中,……”此次正是俄罗斯政府宣布推迟偿还短期国债券这一突发事件,导致了LTCM基金的统计预测理论失灵,而且遭受损失的并非LTCM基金一家,其他基金以及华尔街的一些大银行和投资公司也都损失不赀。经典的布莱克‐斯科尔斯公式

布莱克‐斯科尔斯公式可以认为是,一种在具有不确定性的债券市场中寻求无风险套利投资组合的理论。欧式期权定价的经典布莱克‐斯科尔斯公式,基于由几个方程组成的一个市场模型。其中,关于无风险债券价格的方程,只和利率r有关;而关于原生股票价格的方程,则除了与平均回报率b有关以外,还含有一个系数为σ的标准布朗运动的“微分”。当r,b,σ均为常数时,欧式买入期权(Europeancalloption)的价格θ就可以用精确的公式写出来,这就是著名的布莱克‐斯科尔斯公式。由此可以获得相应的“套利”投资组合。布莱克‐斯科尔斯公式自1973年发表以来,被投资者广泛应用,由此而形成的布莱克‐斯科尔斯理论成了期权投资理论的经典,促进了债券衍生物时常的蓬勃发展。有人甚至说。布莱克‐斯科尔斯理论开辟了债券衍生物交易这个新行业。

笔者以为,上述投资组合理论可称为经典布莱克‐斯科尔斯理论。它尽管在实践中极为成功,但也有其局限性。应用时如不加注意,就会出问题。

局限性之一:经典布莱克‐斯科尔斯理论基于平稳的完备的市场假设,即r,b,σ均为常数,且σ>0,但在实际的市场中它们都不一定是常数,而且很可能会有跳跃。

局限性之二:经典布莱克‐斯科尔斯理论假定所有投资者都是散户,而实际的市场中大户的影响不容忽视。特别是在不成熟的市场中,有时大户具有决定性的操纵作用。量子基金在东南亚金融危机中扮演的角色即为一例。在这种情况下,b和σ均依赖于投资者的行为,原生股票价格的微分方程变为非线性的。

经典布莱克‐斯科尔斯理论基于平稳市场的假定,属于“平稳随机过程”,在其适用条件下十分有效。事实上,期权投资者多年来一直在应用,LTCM基金也确实在过去三年多中赚了大钱。这次LTCM基金的失败并非由于布莱克‐斯科尔斯理论不对,而是因为突发事件袭来时,市场变得很不平稳,原来的“平稳随机过程"变成了“非稳随机过程”。条件变了,原来的统计规律不再适用了。由此可见,突发事件可以使原本有效的统计规律在新的条件下失效。

突发实件的机制

研究突发事件首先必须弄清其机制。只有弄清了机制才能分析其前兆,研究预警的方法及因此之道。突发事件并不限于金融领域,也存在于自然界及技术领域中。而且各个不同领域中的突发事件具有一定的共性,按照其机制可大致分为以下两大类。

“能量”积累型地震是典型的例子。地震的发生,是地壳中应力所积累的能量超过所能承受的临界值后突然的释放。积累的能量越多,地震的威力越大。此外,如火山爆发也属于这一类型。如果将“能量”作广义解释,也可以推广到社会经济领域。泡沫经济的破灭就可以看作是“能量“积累型,这里的“能量”就是被人为抬高的产业之虚假价值。这种虚假价值不断积累,直至其经济基础无法承担时,就会突然崩溃。积累的虚假价值越多,突发事件的威力就越大。日本泡沫经济在1990年初崩溃后,至今已九年尚未恢复,其重要原因之一就是房地产所积累的虚假价值过分庞大之故。

“放大”型原子弹的爆发是典型的例子。在原子弹的裂变反应中,一个中子击中铀核使之分裂而释放核能,同时放出二至伞个中子,这是一级反应。放出的中子再击中铀核产生二级反应,释放更多的核能,放出更多的中子……。以此类推,释放的核能及中子数均按反应级级数以指数放大,很快因起核爆炸。这是一种多级相联的“级联放大”,此外,放大电路中由于正反馈而造成的不稳定性,以及非线性系统的“张弛”震荡等也属于“放大”型。这里正反馈的作用等效于级联。在社会、经济及金融等领域中也有类似的情形,例如企业间达的连锁债务就有可能导致“级联放大”,即由于一家倒闭而引起一系列债主的相继倒闭,甚至可能触发金融市场的崩溃。这次LTCM基金的危机,如果不是美国政府及时介入,促使15家大银行注入35亿美元解困,就很可因LTCM基金倒闭而引起“级联放大”,造成整个金融界的信用危机。金融界还有一种常用的术语,即所谓“杠杆作用”(leverage)。杠杆作用愿意为以小力产生大力,此处指以小钱控制大钱。这也属于“放大”类型。例如LTCM基金不仅大量利用银行贷款造成极高的“运用资金与资本之比”,而且还利用期货交易到交割时才需付款的规定,大做买空卖空的无本交易,使其利用“杠杆作用”投资所涉及的资金高达10000亿美元的天文数字。一旦出问题,这种突发事件的震撼力是惊人的。

金融突发事件之复杂性

金融突发事件要比自然界的或技术的突发事件复杂得多,其复杂性表现在以下几个方面。

多因素性对金融突发事件而言,除了金融诸因素外,还涉及到政治、经济、军事、社会、心理等多种因素。LTCM事件的起因本为经济因素--俄罗斯政府宣布推迟偿还短期债券,而俄罗斯经济在世界经济中所占分额甚少,之所以能掀起如此巨大风波,是因为心理因素的“放大”作用:投资者突然感受到第二类债券的高风险,竞相抛售,才造成波及全球的金融风暴。可见心理因素不容忽视,必须将其计及。

非线性影响金融突发事件的不仅有多种因素,而且各个因素之间一般具有错综复杂的相互作用,即为非线性的关系。例如,大户的动作会影响到市场及散户的行为。用数学语言说就是:多种因素共同作用所产生的结果,并不等于各个因素分别作用时结果的线性叠加。突发事件的理论模型必须包含非线性项,这种非线性理论处理起来要比线性理论复杂得多。

不确定性金融现象一般都带有不确定性,而突发事件尤甚。如何处理这种不确定性是研究突发事件的关键之一。例如,1998年8月间俄罗斯经济已濒临破产边缘,几乎可以确定某种事件将会发生,但对于投资者更具有实用价值的是:到底会发生什么事件?在何时发生?这些具有较大的不确定性。

由此可知,金融突发事件的机制不像自然界或技术领域中的那样界限分明,往往具有综合性。例如,1990年日本泡沫经济的破灭,其机制固然是由于房地产等虚假价值的积累,但由此触发的金融危机却也包含着银行等金融机构连锁债务的级联放大效应。预警方法

对冲基金之“对冲”,其目的就在于利用“对冲”来避险(有人将hedgefund译为“避险基金”)。具有讽刺意义的是,原本设计为避险的基金,竟因突发事件而造成震撼金融界的高风险。华尔街的大型债券公司和银行都设有“风险管理部”,斯科尔斯和默顿都是LTCM基金“风险管理委员会”的成员,对突发事件作出预警是他们的职责,但在这次他们竟都未能作出预警。

突发事件是“小概率”事件,基于传统的平稳随机过程的预测理论完全不适用。这只要看一个简单的例子就可以明白。在高速公路公路上驾驶汽车,想对突然发生的机械故障做出预警以防止车祸,传统的平稳随机过程统计可能给出的信息是:每一百万辆车在行驶过程中可能有三辆发生机械故障。这种统计规律虽然对保险公司制定保险率有用,但对预警根本无用。因为不知道你的车是否属于这百万分之三,就算知道是属于这百万分之三,你也不知道何时会发生故障。笔者认为,针对金融突发事件的上述特点,作预警应采用“多因素前兆法”。前面说过,在“能量”积累型的突发事件发生之前,必定有一个事先“能量”积累的过程;对“放大”型的突发事件而言,事先必定存在某种放大机制。因此在金融突发事件爆发之前,总有蛛丝马迹的前兆。而且“能量”的积累越多,放大的倍数越高,前兆也就越明显。采用这种方法对汽车之机械故障作出预警,应实时监测其机械系统的运行状态,随时发现温度、噪音、振动,以及驾驶感觉等反常变化及时作出预警。当然,金融突发事件要比汽车机械故障复杂得多,影响的因素也多得多。为了作出预警,必须对多种因素进行实时监测,特别应当“能量”的积累是否已接近其“临界点”,是否已存在“一触即发”的放大机制等危险前兆。如能做到这些,金融突发事件的预警应该是可能的。要实现预警,困难也很大。其一是计及多种因素的困难。计及的因素越多,模型就越复杂。而且由于非线性效应数学处理就更为困难。计及多种因素的突发事件之数学模型,很可能超越现有计算机的处理能力。但计算机的发展一日千里,今天不能的,明天就有可能。是否可以先简后繁、先易后难?不妨先计及最重要的一些因素,以后再根据计算机技术的进展逐步扩充。其二是定量化的困难。有些因素,比如心理因素,应如何定量化,就很值得研究。心理是大脑中的活动,直接定量极为困难,但间接定量还是可能的。可以考虑采用“分类效用函数”来量化民众的投资心理因素。为此,可以将投资者划分为几种不同的类型,如散户和大户,年轻的和年老的,保守型和冒险型等等,以便分别处理。然后,选用他们的一种典型投资行为作为代表其投资心理的“效用函数“,加以量化。这种方法如果运用得当,是可以在一定程度上定量地表示投资者的心理因素的。此外,卢卡斯(R.E.Lucas)的“理性预期”也是一种处理心理因素的方法。其三是报警灵敏度的困难。过分灵敏可能给出许多“狼来了”的虚警,欠灵敏则可能造成漏报。如何适当把握报警之“临界值”?是否可以采用预警分级制和概率表示?

有些人根本怀疑对金融突发事件做预警的可能性。对此不妨这样来讨论:你相信不相信金融事件具有因果性?如果答案是肯定的,那么金融突发事件就不会凭空发生,就应该有前兆可寻,预警的可能性应该是存在的,那么金融学就不是一门科学,预警当然也就谈不上了。笔者相信因果律是普遍存在的,金融领域也不例外。

篇2

本文有两个互相关联的目标:第一,对科学哲学对于数学哲学现展的重要影响作出综合分析;第二,对新的研究与基础主义的数学哲学进行比较,从而清楚地指明数学哲学现展的革命性质。

一、从一些具体的研究谈起

如众所知,由1890年至1940年的这五十年,可以被看成数学哲学研究的黄金时代:在这一时期中,弗雷格、罗素、布劳维尔和希尔伯特等,围绕数学基础问题进行了系统和深入的研究,并发展起了逻辑主义、直觉主义和形式主义等具有广泛和深远影响的数学观,从而为数学哲学的研究开拓出了一个崭新的时代,其影响也远远超出了数学的范围,特别是,基础主义的数学哲学曾对维也纳学派的科学哲学研究产生了十分重要的影响,而后者则曾在科学哲学的领域长期占据主导的地位。

然而,在四十年代以后,上述的情况发生了重要的变化。尽管逻辑主义等学派作出了极大的努力,他们的研究规划却都没有能够获得成功,从而,在经历了所说的“黄金时代”以后,数学哲学的发展就一度“进入了一个悲观的、停滞的时期”;与数学哲学的困境相对照,科学哲学则已逐步摆脱逻辑实证主义的传统进入了一个欣欣向荣的、新的发展时期。也正因为此,科学哲学的现展就对数学哲学家产生了巨大的吸引力,并对数学哲学的现展产生了十分重要的影响。

就科学哲学对于数学哲学现代研究的影响而言,在最初主要是一些直接的推广或移植。例如,作为新方向上研究工作的一个先驱,拉卡托斯就曾直接把波普尔的证伪主义科学哲学推广应用到了数学的领域。尽管推广和移植的工作是较为简单的,但这仍然依赖于独立的分析与深入的研究,因为在数学与一般自然(经验)科学之间显然存在有重要的质的区别。

为了使得由科学哲学中所吸取的观念、概念、方法等确实有益于数学哲学的研究,最好的方法就是集中于相应的研究问题,也即是希望通过以科学哲学领域中某一(或某些)理论作为直接的研究背景以解决数学哲学中的某些基本问题。例如,M.Hallett的论文“数学研究纲领方法论的发展”就以拉卡托斯的科学哲学理论,也即所谓的“科学研究纲领方法论”作为直接的研究背景,但Hallett在这一论文中所真正关注的则是数学的方法论问题。因而,尽管其声称“希望能找到与科学研究纲领方法论相类似的数学发展的方法论准则”,Hallett的实际工作却与拉卡托斯的科学哲学理论表现出了一定的差异。特别是,由于Hallett清楚地认识到:“数学与经验科学之间的差异无疑是十分重要的”;“物理学可以依赖于不断增加的事实性命题,但是数学中却不存在这样的对应物。”因此,在Hallett看来,相应的科学方法论准则(即新的理论能作出某些预言,这些预言并已得到了确证),就不可能被直接推广到数学的领域。

与上述的方法论原则相对照,Hallett提出,新的理论在解决非特设性的重要问题方面的成功可以被用作判断数学进步的准则。Hallett并指出,这一准则即是对希尔伯特在先前所已明确提出的相应思想的一种改进。从而,这就确实不能被看成对于科学研究纲领方法论的直接推广。

在数学哲学领域内我们并可看到一种不断增长的自觉性,即是关于科学哲学领域中的思想或理论对于数学哲学“可应用性”或“可推广性”的深入思考。例如,H.Mehrtens在他的论文“库恩的理论与数学:关于数学的‘新编年史’的讨论”一文中,就明确提出了这样的思想:在将库恩的理论推广应用到数学时,应当首先考虑两个问题:第一,“在数学中是否存在有这类东西(按指革命)?”第二,如果答案是肯定的话,“这一概念对数学编年史的研究是否有确定的、富有成果的应用?”

显然,即使前一个问题可以说是一种直接的推广或移植,后一问题的解答则依赖于更为深入的分析和独立的研究,因为,这不仅涉及到了对库恩理论的评价,而且也直接依赖于关于应当如何去从事数学哲学(和数学史)研究的基本思想。

正是从这样的立场出发,Mehrtens提出:“尽管(数学中)存在有可以称之为‘革命’或‘危机’的现象,我对这两个概念持否定的态度,因为,它们并不能成为历史研究的有利工具。”

当然,上述的结论并不意味着Mehrtens对库恩的理论持完全否定的态度;恰恰相反,Mehrtens明确地指出,库恩所提出的“范式”和“科学共同体”这两个概念对于数学史(和数学哲学)的研究有着十分重要的意义。Mehrtens写道:“围绕着科学共同体的社会学概念具有很大的解释力量——在我看来——它们为数学编年史提供了关键的概念。”

上述的批判态度和深入分析显然表明了一种独立研究的态度,从而,与简单的推广或移植相比,这就是一种真正的进步。作为这种进步的又一实例,我们还可看基切尔(P.Kitcher)的数学哲学研究。

一般地说,基切尔在数学哲学领域内的工作主要就是将库恩的科学哲学理论推广应用到了数学之中,特别是,基切尔不仅由库恩的理论中吸取了很多具体的成分,更吸取了一些重要的基本思想,即如关于科学活动社会—文化性质的分析等。另外,基切尔所主要关注的则是数学历史发展的合理性问题。例如,正是从这一立场出发,基切尔首先考察了什么是数学变化的基本单位。基切尔写道:“一个首要的任务,就是应当以关于数学变化单位的更为精确的描述去取代关于‘数学知识状况’的模糊说法。这一问题与关注科学知识增长的哲学家们所面临的问题在形式上是互相平行的。我认为,在这两种情形中,我们都应借助于一个多元体,也即由多种不同成分所组成的实践(practice)的变化,来理解知识的增长。”

在基切尔看来,后者事实上也就是库恩的“范式”概念的主要涵义。然而,基切尔在此并没有逐一地去寻找“范式”(或“专业质基”)的各个成分(如“符号的一般化”、“模型”、“价值观”、“范例”等)在数学中的对应物,而是对“数学实践(活动)”的具体内容作出了自己的独立分析。基切尔提出,“我以为我们应当集中于数学实践的变化,并把数学实践看成是由以下五个成分所组成的:语言,所接受的命题,所接受的推理,被认为是重要的问题,和元数学观念。”显然,这即是对库恩基本思想的创造性应用。

其次,基切尔又具体地指明了若干个这样的条件,在满足这些条件的情况下,数学实践的变化可被看成是合理的。从而,这也就十分清楚地表明了在基切尔与库恩之间所存在的一个重要区别:尽管前者从库恩那里吸取了不少有益的思想,但他所采取的是理性主义、而并非是像库恩那样的非理性主义立场。这一转变当然也是批判性的立场和独立思考的直接结果。

二、新方向上研究的共同特征

尽管在新方向上工作的数学哲学家有着不同的研究背景和工作重点,在观念上也可能具有一定的分歧和差异;但是,从整体上说,这些工作又有着明显的共同点,后者事实上更为清楚地表明了来自科学哲学的重要影响。

1.对于数学经验性和拟经验性的肯定

所谓数学的经验性,就其原始的意义而言,即是对数学与其它自然科学同一性(analogy,或similarity)的确认。这一认识事实上构成新方向上所有工作的共同出发点。

关于数学经验性的断言显然正是对于传统观念的直接否定,即数学知识不应被看成无可怀疑的绝对真理,数学的发展也并非数学真理在数量上的简单积累。从而,这也就如Echeverria等人所指出的,它将“数学从柏拉图所置于的宝座上拉下来了。”

事实上,人们曾从各种不同的角度对数学与自然科学的同一性进行了论证。诸如奎因(W.V.Quine)和普特南(H.Putnam)的“功能的同一性”,拉卡托斯的“方法论的同一性”,基切尔的“认识论的同一性”,古德曼(N.Goodman)和托玛兹克(T.Tymoczko)的“本体论的同一性”,A.Ibarra和T.Mormann的“结构的同一性”,等等。另外,在笔者看来,对于经验性的肯定事实上也可被看成关于数学的社会—文化观念(这是在新方向上工作的数学哲学家所普遍接受的)的一个直接结论。这就是说,如果数学与其它自然科学一样,最终都应被看成人类的一种创造性活动,并构成了整个人类文化的一个有机组成成分,那么,数学的发展无疑就是一个包含有猜想与反驳、错误与尝试的复杂过程,而且,“数学的内涵与改变最终是由我们的实际利益与其它科学的认识论目标所决定的。”

其次,如果说数学的经验性集中地反映了数学与其它自然科学的同一性,那么,对于数学拟经验性(quasi-empirical)的强调则就突出地表明了数学的特殊性。

具体地说,我们在此所涉及的主要是这样一个问题:除去在实际活动中的成功应用外,就数学理论而言,是否还存在其它的判断标准?另外,拟经验的数学观的核心就在于明确肯定了数学有自己特殊的价值标准,这就是新的研究工作对于数学自身的意义,即如其是否有利于已有问题的解决或方法的改进等。显然,后者事实上也就是实际数学工作者真实态度的一个直接反映。例如,美国著名数学家麦克莱恩(S.MacLane)就曾这样写道:“数学各个领域中的进步包括两个互补的方面:重要问题的解决以及对于所获得结果的理解。”

由此可见,我们就应同时肯定数学的经验性和拟经验性。显然,就本文的论题而言,这事实上也就表明了:为了在数学哲学的研究中取得实质性的进展,我们不仅应当保持头脑的开放性,也即应当努力从科学哲学中吸取更多有益的思想、概念和问题,同时也应高度重视数学的特殊性,即在一定程度上保持数学哲学的相对独立性。

2.对于数学方法论的高度重视

理性主义与非理性主义的长期争论无疑是科学哲学现展的一个重要特点;与此相对照,理性主义的立场在数学哲学领域中却似乎没有受到严重的挑战,但是,后者并不意味着现已存在某种为人们所普遍接受的关于数学发展合理性的理论,恰恰相反,后一目标的实现还有待于长期的努力。

然而,在这一方面确已取得了一定的进步,特别是,相对于早期的简单“移植”而言,现今人们普遍地更加重视对那些源自科学哲学的概念、观点和理论的分析和批判。例如,就库恩的影响而言,人们现已认识到,对于数学的社会—文化性质的确认,并不意味着我们必须采取相对主义或非理性主义的立场;另外,在肯定数学历史发展合理性的同时,人们也认识到了这种发展并不能简单地被纳入某一特定的模式。事实上,就如格拉斯(E.Glas)所指出的:“理性”本身也是一个历史的概念:“‘理性’在一定程度上是社会化建构的,……即包括有一个社会协商的过程。”从而,在此所需要的就是一种辩证的综合。例如,正是从这样的立场出发,格拉斯提出,我们应对库恩和拉卡托斯的理论进行整合:“拉卡托斯的方法论立场至少应当用像库恩那样的社会和历史的观点予以补充和平衡。”

值得指出的是,这种整合的立场事实上也就是科学哲学现展的一个重要特点,特别是,这即是科学哲学领域中所谓的“新历史主义学派”所采取的一个基本立场:他们对先前的各种理论(包括理性主义与非理性主义)普遍地采取了批评的立场,并希望能通过对立理论的整合发展出关于科学发展合理性的新理论。从而,在这一方面我们也就可以看到科学哲学对于数学哲学现代研究的重要影响。

艾斯帕瑞(W.Aspray)和基切尔这样写道:“……数学哲学应当关注与那些研究人类知识其它领域(特别是,自然科学)同一类型的问题。例如,哲学家们应当考虑这样的问题:数学知识是如何增长的?什么是数学进步?是什么使得某一数学观点(或理论)优于其它的观点(或理论)?什么是数学解释?”特别是,“数学在其发展中是否遵循任何方法论的原则?”事实上,在艾斯帕瑞和基切尔看来,如何对数学方法论作出恰当的说明就构成了在新方向上工作的数学哲学家的核心问题。显然,这一立场也是与现代科学哲学中对于科学方法论的高度重视完全一致的。

3.对于数学史的强调

如众所知,对于科学史的突出强调也是科学哲学现代研究的一个重要特征。正如克伦瓦(M.Crowe)所指出的:“在库恩以前,科学哲学长期为逻辑实证主义所支配,后者认为科学史是与他们的研究毫不相关的;但是,这种形势现在已经有了改变……科学哲学家们现已认识到了历史研究的重要性。”这就是说,“如果没有给予科学史应有的重视,科学性质的分析就是不可能的。”科学哲学的上述变化对在新方向上工作的数学哲学家也产生了极大的影响。例如,在以上所提及的各篇论文和著作中,历史案例的分析都占据了十分重要的位置。可以说历史方法事实上已成为数学哲学现代研究的基本方法之一。

作为一种自觉的努力,我们在此还可特别提及以下的四部论文集:(1)由艾斯帕瑞和基切尔所编辑的HistoryandPhilsophyofModernMathematics(1988);(2)由J.Echeverria等人所编辑的TheSpaceofMathematics:Philosophical,EpistemologicalandHistoricalExploration(1992);(3)由吉利斯所编辑的RevolutioninMathematics(1992);(4)由H.Breger和E.Grosholz编辑的TheGrowthofMathematicalKnowledge(即将出版)。

这些编辑者的一个共同特点是,他们不仅认为数学方法论的任一理论都应用历史的案例加以检验,而且更大力提倡数学史家与数学哲学家的密切合作,并认为双方都可以从这种合作中得益匪浅。例如,Breger和Grosholz在他们的序言中这样写道:“这一论文集源自编辑者的这样一个信念,即数学哲学的重要论题可以由哲学家与历史学家的有组织对话得到启示。……我们希望历史的材料能在数学哲学家那里获得更为深入和系统的应用;同样地,我们也希望哲学家由历史所激发的思考能给历史学家提供新的问题和思想。”显然,这种态度与传统的把数学哲学与数学史绝对地分割开来的作法是截然相反的。

最后,我们在此还可提及所谓的“奠基于数学史之上的数学哲学”。具体地说,相关的数学哲学家在此所希望的就是能发展出关于数学知识的这样一种理论,它能正确地反映数学的历史发展,即“现代的数学知识是由初始的状态经由一系列的合理转变得以形成的”(基切尔语)。显然,按照这样的观点,数学史对于数学哲学的重要性就得到了进一步的强化:正是前者为数学哲学的研究提供了基本的素材和最终的检验。这也就是说,“数学史对于数学哲学来说,不仅不是无关的,并事实上占有核心的地位。”

4.实际数学工作者的“活的哲学”

应当指出,对于数学史的高度重视不仅直接涉及到了数学方法论的研究,而且也标志着数学哲学研究立场的重要转变。在新方向上工作的数学哲学家们几乎一致地认为,实际的数学活动应当成为数学哲学理论研究的出发点和最终依据。“哲学没有任何理由可以继续无视实际的数学活动。事实上,正是这种实践应当为数学哲学提供问题及其解决所需要的素材。”

当然,上述的转变直接反映了实际数学工作者的心声。这也就如麦克莱恩所指出的:“数学哲学应当建立在对于这一领域(按指数学)中所实际发生的一切的仔细观察之上。”

最后,值得指出的是,艾斯帕瑞和基切尔并曾从这样的角度对数学方法论研究的意义进行了分析。他们这样写道:“如果我们具有了这样的原则,历史学家就可以此为依据对实际历史与理想状况之间的差距作出研究,从而发现这样的有趣情况,在其间由于某些外部力量造成了对于方法论的偏离。另外,数学家们则可能会发现以下的研究具有一定的启示意义,即他们所选择的研究领域是如何由过去的数学演变而生成的,某些方法论的原则又如何在核心概念的更新中始终发挥了特别重要的作用。并非言过其实的是,这些答案……—还可能对数学家关于各种研究途径合理性及某些观念意义的争论起到一定的启发作用。”显然,这一认识与现代科学哲学中对于方法论的强调是完全一致的。

三、数学哲学的革命

从整体上说,与先前的基础主义数学哲学相比,新方向上的研究无论就基本的数学观,或是就研究问题、研究方法和基本的研究立场而言,都已发生了十分重要的变化。我们就可以说,数学哲学已经历了一场深刻的革命。

1.研究立场的转移,即由与实际数学活动的严重分离转移到了与它的密切结合。

由于深深地沉溺于对已有的数学理论和方法可靠性的疑虑或不安,因此,逻辑主义等学派在基础研究中普遍地采取了“批判和改造”的立场,即都认为应当对已有的数学理论和方法进行严格的批判或审查,并通过改造或重建以彻底解决数学的可靠性问题。从而,基础主义的数学哲学主要地就是一种规范性的研究,而也正因为此,基础研究在整体上就暴露出了严重脱离实际数学活动的弊病。

与此相对照,在新方向上工作的数学哲学家普遍采取了相反的立场,即是认为数学哲学应当成为实际数学工作者的“活的哲学”,也即应当“真实地反映当我们使用、讲授、发现或发明数学时所作的事”(赫斯语)。显然,基本立场的上述转移事实上也就意味着数学哲学性质的重要改变:这已不再是实际数学工作者所必须遵循的某些先验的、绝对的教条。

2.对于数学史的高度重视。

由于逻辑主义等学派所关注的主要是数学的逻辑重建,因此,在这些学派看来,数学的真实历史就不具有任何的重要性,或者说即是与数学的哲学分析完全不相干的,而数学哲学家所唯一应当重视的则就是逻辑分析的方法。

与基础主义者的上述作法相对立,在新方向上工作的数学哲学家则普遍地对数学史给予了高度的重视。例如,这就正如Echeverria等人所指出的:“对于数学活动的历史和社会层面的关注清楚地表明了‘新’的数学哲学与传统的新弗雷格主义倾向的区别,而后者在本世纪前半叶曾在这一学科中占据支配的地位。”显然,这事实上也就可以被看成上述的基本立场的一个直接表现。

更为一般地说,人们并逐步确立了这样的认识:“没有数学史的数学哲学是空洞的;没有数学哲学的数学史是盲目的。”(拉卡托斯语)这不仅标志着方法论的重要变革,而且也为深入开展数学哲学(和数学史)的研究指明了努力的方向。

3.研究问题的转移。

由于对已有的数学理论和方法可靠性的极大忧虑构成了逻辑主义等学派的基础研究工作的共同出发点,因此,基础主义的数学哲学主要地就是围绕所谓的“数学基础问题”展开的。这也就是指:如何为数学奠定可靠的基础,从而彻底地解决数学的可靠性问题?

与此相对照,现代的数学哲学家一般不再关心数学的可靠性问题,而这事实上也就是数学工作者实际态度的直接反映。这就正如斯坦纳(M.Steiner)等人所指出的,这是数学哲学研究的一个明显和无可辩驳的出发点,即人们具有一定的数学知识,这些数学知识并已获得了证实,从而就是可靠的。

对于力图为实际数学工作者建立“活的哲学”的数学哲学家来说,数学哲学研究的核心问题无疑就在于:如何对数学(活动)作出合理的解释?托玛兹克说:“数学哲学始于这样的思考,即是如何为数学提供一般的解释,也即提供一种能揭示数学本质特性并对人们如何能够从事数学活动作出解释的综合观点。”显然,这也就表明了,方法论的问题何以会在数学哲学的现代研究中占据特别重要的位置。

4.动态的、经验和拟经验的数学观对于静态的、绝对主义的数学观的取代。

尽管逻辑主义等学派对什么是数学的最终基础有着不同的看法,但是,从总体上说,他们所体现的又都可以说是一种静态的、绝对主义的数学观,因为,他们都希望能通过自己的工作为数学奠定一个“永恒的、可靠的基础”,这样,数学的进一步发展也就可以被看成无可怀疑的真理在数量上的单纯积累。

如果说静态的、绝对主义的数学观在基础主义的数学哲学中占据了主导的地位,那么,由于把着眼点转移到了实际的数学活动,人们现已不再把数学的发展看成是无可怀疑的真理在数量上的简单积累;与此相反,作为人类的一种创造性活动,数学发展显然是一个包含有猜测、错误和尝试、证明和反驳、检验与改进的复杂过程,并依赖于个体与群体的共同努力。从而,这种动态的、经验和拟经验的数学观就已逐渐取代传统的静态的和绝对主义的数学观在这一领域中占据了主导的地位。

综上可见,相对于基础主义而言,现代的数学哲学无论就研究问题、研究方法,或是就研究的基本立场和主要观念而言,都已发生了质的变化。因而,我们可以明确地断言:在数学哲学的现展中已经发生了革命性的变化。由于所有这些变化都与来自科学哲学的影响有着十分紧密的联系,因此,这也就最为清楚地表明了这种影响对于数学哲学现展的特殊重要性。

【参考文献】

1.M.Hallett,"TowardsaTheoryofMathematicalResearchProgrammes",inTheBritishJournalforPhilosophyofScience,30[1979],p.2

2.H.Mehrtens,"T.Kuhn''''sTheoriesandMathematics:aDiscussionpaperonthe‘NewHistoriography’ofMathematics",inHistoriaMathematica,3[1976],p.301,305,312

篇3

不定型开放题,所给条件包含着答案不唯一的因素,在解题的过程中,必须利用已有的知识,结合有关条件,从不同的角度对问题作全面分析,正确判断,得出结论,从而培养学生思维的深刻性。

如:学习“真分数和假分数”时,在学生已基本掌握了真假分数的意义后,问学生:b/a是真分数,还是假分数?因a、b都不是确定的数,所以无法确定b/a是真分数还是假分数。在学生经过紧张的思考和激烈的争论后得出这样的结论:当b<a时,b/a为真分数;当b≥a时,b/a是假分数。这时教师进一步问:a、b可以是任意数吗?这样不仅使学生对真假分数的意义有了更深刻的理解,而且使学生的逻辑思维能力得到了提高。

又如,学习分数时,学生对“分率”和“用分数表示的具体数量”往往混淆不清,以致解题时在该知识点上出现错误,教师虽反复指出它们的区别,却难以收到理想的效果。在学习分数应用题后,让学生做这样一道习题:“有两根同样长的绳子,第一根截去9/10,第二根截去9/10米,哪一根绳子剩下的部分长?”此题出示后,有的学生说:“一样长。”有的学生说:“不一定。”我让学生讨论哪种说法对,为什么?学生纷纷发表意见,经过讨论,统一认识:“因为两根绳子的长度没有确定,第一根截去的长度就无法确定,所以哪一根绳子剩下的部分长也就无法确定,必须知道绳子原来的长度,才能确定哪根绳子剩下的部分长。”这时再让学生讨论:两根绳子剩下部分的长度有几种情况?经过充分的讨论,最后得出如下结论:①当绳子的长度是1米时,第一根的9/10等于9/10米,所以两根绳子剩下的部分一样长;②当绳子的长度大于1米时,第一根绳子的9/10大于9/10米,所以第二根绳子剩下的长;③当绳子的长度小于1米时,第一根绳子的9/10小于9/10米,由于绳子的长度小于9/10米时,就无法从第二根绳子上截去9/10米,所以当绳子的长度小于1米而大于9/10米时,第一根绳子剩下的部分长。

这样的练习,加深了学生对“分率”和“用分数表示的具体数量”的区别的认识,巩固了分数应用题的解题方法,培养了学生思维的深刻性,提高了全面分析、解决问题的能力。

二、运用多向型开放题,培养学生思维的广阔性

多向型开放题,对同一个问题可以有多种思考方向,使学生产生纵横联想,启发学生一题多解、一题多变、一题多思,训练学生的发散思维,培养学生思维的广阔性和灵活性。

如:甲乙两队合修一条长1500米的公路,20天完成,完工时甲队比乙队多修100米,乙队每天修35米,甲队每天修多少米?

这道题从不同的角度思考,得出了不同的解法:

1、先求出乙队20天修的,根据全长和乙队20天修的可以求出甲队20天修的,然后求甲队每天修的。

算式是(1500-35×20)÷20

2、先求出乙队20天修的,根据乙队20天修的和甲队比乙队多修100米可以求出甲队20天修的,然后求甲队每天修的。

算式是:(35×20+100)÷20

3、可以先求出两队平均每天共修多少米,再求甲队每天修多少米。

算式是:1500÷20-35

4、可以先求出甲队每天比乙队多修多少米,再求甲队每天修多少米。

算式是:100÷20+35

5、假设乙队和甲队修的同样多,那么两队20天共修(1500+100)米,然后求两队每天修的,再求甲队每天修的。

算式是:(1500+100)÷20÷2

6、假设乙队和甲队修的同样多,那么两队20天共修(1500+100)米,然后求甲队20天修的,再求甲队每天修的。

算式是:(1500+100)÷2÷20

7、假设乙队和甲队修的同样多,那么两队20天共修(1500+100)米,也就是甲队(20×2)天修的,由此可以求出甲队每天修的。

算式是:(1500+100)÷(20×2)

然后引导学生比较哪种方法最简便,哪种思路最简捷。

这类题,可以给学生最大的思维空间,使学生从不同的角度分析问题,探究数量间的相互关系,并能从不同的解法中找出最简捷的方法,提高学生初步的逻辑思维能力,从而培养学生思维的广阔性和灵活性。

三、运用多余型开放题,培养学生思维品质的批判性

多余型开放题,将题目中的有用条件和无用条件混在一起,产生干扰因素,这就需要在解题时,认真分析条件与问题的关系,充分利用有用条件,舍弃无用条件,学会排除干扰因素,提高学生的鉴别能力,从而培养学生思维的批判性。

如:一根绳子长25米,第一次用去8米,第二次用去12米,这根绳子比原来短了多少米?

由于受封闭式解题习惯的影响,学生往往会产生一种凡是题中出现的条件都要用上的思维定势,不对题目进行认真分析,错误地列式为:25-8-12或25-(8+12)。

做题时引导学生画图分析,使学生明白:要求这根绳子比原来短了多少米,实际上就是求两次一共用去多少米,这里25米是与解决问题无关的条件,正确的列式是:8+12。

通过引导分析这类题,可以防止学生滥用题中的条件,有利于培养学生思维的批判性,提高学生明辨是非、去伪存真的鉴别能力。

四、运用隐藏型开放题,培养学生思维的缜密性

隐藏型开放题,是解题所需的某些条件隐藏在题目的背后,如不注意容易遗漏。在解题时既要考虑问题及明确的条件,又要考虑与问题有关的隐藏着的条件。这样有利于培养学生认真细致的审题习惯和思维的缜密性。

如:做一个长8分米、宽5分米的面袋,至少需要白布多少平方米?

解答此题时,学生往往忽视了面袋有“两层”这个隐藏的条件,错误地列式为:8×5,正确列式应为:8×5×2。

解此类题时要引导学生认真分析题意,找出题中的隐藏条件,使学生养成认真审题的良好习惯,培养学生思维的缜密性。

五、运用缺少型开放题,培养学生思维的灵活性

缺少型开放题,按常规解法所给条件似乎不足,但如果换个角度去思考,便可得到解决。

如:在一个面积为12平方厘米的正方形内剪一个最大的圆,所剪圆的面积是多少平方厘米?

按常规的思考方法:要求圆的面积,需先求出圆的半径,根据题意,圆的半径就是正方形边长的一半,但根据题中所给条件,用小学的数学知识无法求出。换个角度来考虑:可以设所剪圆的半径为r,那么正方形的边长为2r,正方形的面积为(2r)[2]=4r[2]=12,r[2]=3,所以圆的面积是3.14×3=9.42(平方厘米)。

篇4

这是一种进行综合、概括的思维形式。如上例,教师亦可以用几种不同的叙述方法提出几个问题,让学生归纳出16—10的算式来。此外,还可以通过一些异中有同的习题来训练学生的抽象概括思维能力。如:

①甲乙两人接到加工54只零件任务,甲每天加工10只,乙每天加工8只,几天后完成任务?

②一件工程,甲独做10天完成,乙独做15天完成,两人合作几天完成?

像这些形异质同的问题,要引导学生自己总结出:工作总量÷工作效率=工作时间。只有这样,学生才能以不变应万变,解一题会多题,可以起到减轻学生负担的作用。

3.递进型

这是一种属于逻辑判断、推理的思维形式。例如,教师在讲授“已知一个数的百分之几是多少,求这个数。”一类题时,叮以引导学生用已掌握的“已知一个数几倍是多少,求这个数”的解题规律去进行逻辑推理,让学生自己发现新出现的百分数应用题的解题规律。教师不要越俎代疱,否则吃力不讨好,反而妨碍了学生思维能力的提高。

4.逆反型

这是一种敢于和善于突破习惯性思维束缚的反向思维形式。在数学教学中,可供训练的材料比比皆是,如加减、乘除、通分约分、正反比例等,问题是教师如何善于运用它。如教验算时,16-10=6,学生习惯地用16-6=10来验算,这时教师可启发学生用6+10=16来验算。经过训练,学生便可知道用加法验算减法、用减法验算加法、用乘法验算除法、用除法验算乘法了。

5.激化型

这是一种跳跃性、活泼性、转移性很强的思维形式。教师可通过速问速答来训练练学生。如问:3个5相加是多少?学生答:5+5+5=15或5×3=15。教师又问:3个5相乘是多少?学生答:5×5×5=125。紧接着问:3与5相乘是多少?学上答:3×5=15,或5×3=15。通过这样的速问速答的训练,发现学生思维越来越活跃,越来越灵活,越来越准确。

6.类比型

这是一种对并列事物相似性的个同实质进行识别的思维形式。这项训练可以培养学生思维的准确性。如:

①金湖粮店运来大米6吨。比运来的面粉少1/4吨、运来面粉多少吨?

②金湖粮店运来大米6吨,比运来的面粉少1/4,运来面粉多少吨?

以上两题,虽然相似,实质不同,一字之差,解法全异,可以点拨学生自己辨析。通过训练,学生今后碰到类似的问题便会仔细推敲,这样就大大地提高了解题的准确性。

7.转化型

这是解决问题遇到障碍受阻时把问题由一种形式转换成另一种形式,使问题变得更简单、更清楚,以利解决的思维形式。在教学中,通过该项训练,可以大幅度地提高学生解题能力。如:某一卖鱼者规定,凡买鱼的人必须买筐中鱼的一半再加半条。照这样卖法,4人买了后,筐中鱼尽,问筐中原有鱼多少条?该题对一些没有受过转化思维训练的学生来说,会感到一筹莫展。即使基础较好的学生也只能复杂的方程。

但经过转化思维训练后,学生就变得聪明起来了,他们知道把买鱼人转换成1人,显然鱼1条;然后转换成2人,则鱼有3条;再3人,则7条;再4人,则15条。

8.系统型

篇5

例2(湖北荆门市)用四个全等的矩形和一个小正方形拼成如图3所示的大正方形,已知大正方形的面积是144,小正方形的面积是4,若用x,y表示矩形的长和宽(x>y),则下列关系式中不正确的是()

(A)x+y=12.(B)x-y=2.(C)xy=35.(D)x+y=144.

解析观察拼图3可发现:大正方形的边长是矩形的长和宽之和;小正方形的边长是矩形的长和宽之差.由大正方形的面积是144可知其边长是12,即x+y=12①;由小正方形的边长是4可知其边长是2,即x-y=2②,因此选项A和B的关系式均正确.解①、②得x=7,y=5.因此:xy=35,x+y=74.所以答案为选择D.

点评例1、例2的拼图试题在教材中是具有相应原型的,这里改编成中考试题可谓老树发新枝。事实上学生若能认真观察图形的本身特点进而找到相应数量关系,准确解答并不是件难事。

2与多边形、圆相结合,注重考察学生对几何性质的综合运用.

例3(陕西省)如图4,梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC+∠BCD=90°,且DC=2AB,分别以DA、AB、BC为边向梯形外作正方形,其面积分别为S1、S2、S3,则S1、S2、S3之间的关系是.

解析此题中所求三个正方形的面积S1、S2、S3之间的关系实质是求梯形ABCD的两个腰长及上底边边长

三者的平方关系.可利用梯形的高来建立桥梁

作用.如图5,分别过点

A、B做AEDC,BFDC,

垂足分别为E、F.设

梯形ABCD的高为h,

AB=a,DE=x,则DC=2a,FC=a-x.由于∠ADC+∠BCD=90°,可证得AED∽CFB,有h2=ax-x.S1=AD2=h2+x2=ax,S2=a2,S3=BC2=h2+(a-x)2=a2-ax.因此:S1+S3=S2.

例4(江苏南通市)在一次数学探究性学习活动中,某学习小组要制作一个圆锥体模型,操作规则是:在一块边长为16cm的正方形纸片上剪出一个扇形和一个圆,使得扇形围成圆锥的侧面时,圆恰好是该圆锥的底面.他们首先设计了如图6所示的方案一,发现这种方案不可行,于是他们调整了扇形和圆的半径,设计了如图7所示的方案二.(两个方案的图中,圆与正方形相邻两边及扇形的弧均相切.方案一中扇形的弧与正方形的两边相切)

(1)请说明方案一不可行的理由;

(2)判断方案二是否可行?若可行,请确定圆锥的母线长及其底面圆半径;若不可行,请说明理由.

解析(1)因为扇形ABC的弧长=×16×2π=8π,因此圆的半径应为4cm.由于所给正方形纸片的对角线长为cm,而制作这样的圆锥实际需要正方形纸片的对角线长为cm,由于,所以方案一不可行.

(2)设圆锥底面圆的半径为r,圆锥的母线长为R,则①,②,由①②,可解得,.故所求圆锥的母线长为cm,底面圆的半径为cm.

点评将正方形与多边形、圆结合是中考中出现频率较高的题目。此类题目涉及知识点较多,跨度较大,需要学生具有较为扎实的基本功,具有综合运用相关数学知识的能力。

3与“动点问题”相结合,注重考察学生对不变因素的探究能力.

例5(湖北武汉市)正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,P是对角线AC上一动点,过点P作PFCD于点F。如图8,当点P与点O重合时,显然有DF=CF.

(1)如图9,若点P在线段AO上(不与点A、O重合),PEPB且PE交CD于点E.

①求证:DF=EF;

②写出线段PC、PA、CE之间的一个等量关系,并证明你的结论;

(2)若点P在线段OC上(不与点O、C重合),PEPB且PE交直线CD于点E。请完成图10并判断(1)中的结论①、②是否分别成立?若不成立,写出相应的结论(所写结论均不必证明)

解析(1)①如图11过点P做PHBC,垂足为点H,连接PD.此时四边形PFCH为正方形.容易证出APB≌APD,推得∠BPC=∠DPC,进一步可得∠BPH=∠DPF;由∠BPH+∠HPE=90°,∠EPF+∠HPE=90°,得∠BPH=∠EPF.因为PEDC,可证得DF=FE.

②由EF+CE=PC得:DF=EF=PC-EC.因为PF∥AD,有,将DF=PC-EC代入得:PC=PA+CE.

(2)连接PB、PD,做PFDC,PHBC,垂足分别为F、H,在DC延长线上取一点E,使得PEPB.此时有结论①DF=EF成立.而结论②不成立,PC、PA、EC存在PA=PC+EC关系.证明与②类似,略.

点评动点问题是中考热点问题之一,它要求学生善于抓住运动变化的规律性和不变因素,把握运动与静止的辨证关系.例5中,无论动点P在线段AC上如何运动,∠BPE是直角以及四边形PFCH为正方形是不变的.

4与对称、旋转相结合,注重考察学生变换的数学思想.

例6(重庆市)如图13,在正方形纸片ABCD中,对角线AC、BD交于点O,折叠正方形纸片ABCD,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合.展开后,折痕DE分别交AB、AC于点E、G,.连接GF.下列结论:①∠AGD=112.5°;②tan∠AED=2;③SAGD=SOGD;④四边形AEFG是菱形;⑤BE=2OG.其中正确结论的序号是.

解析由题意可知AED和FED关于ED所在的直线对称,有AE=EF,AG=GF,∠ADE=∠FDE=∠ADB=22.5°.则∠AGD=180°-∠ADE-∠DAG=112.5°.由于易求得∠AGE=∠AEG=67.5°,则AE=AG.因而,AE=EF=FG=AG,四边形AEFG是菱形.设AE=k,容易证得EFB和OGF均是等腰直角三角形,则EB=k,OG=k.因此EB=2OG.所以正确的结论是①、④、⑤,其余结论显然不成立。

例7(黑龙江齐齐哈尔市)已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图14),易证BM+DN=MN.

(1)当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时(如图15),线段BM,ND和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.

(2)当∠MAN绕点A旋转到如图16的位置时,线段BM,ND和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.

解析(1)如图17,把AND绕点A顺时针90°,得到ABE,则有DN=BE,∠EAM=∠MAN=45°.进而可证得:AEM≌AMN.所以MN=ME=MB+EB=MB+DN.

(2)线段BM,ND和MN之间存在MN=DN-MB.

点评平移、翻折和旋转是初中几何重要的三种变换方式,变换之后的几何图形与原图形对应的边、角均相等.巧妙的运用变换的基本性质或构造变换图形,均可以使题目的解答简易而顺畅.

5与函数图象相结合,注重考察学生的数形结合思想.

例8(湖南长沙市)在平面直角坐标系中,一动点P(x,y)从M(1,0)出发,沿由A(-1,1),B(-1,-1),C(1,-1),D(1,1)四点组成的正方形边线(如图18)按一定方向运动。图19是P点运动的路程s(个单位)与运动时间(秒)之间的函数图象,图20是P点的纵坐标y与P点运动的路程s之间的函数图象的一部分.

(1)s与t之间的函数关系式是:;

(2)与图20相对应的P点的运动路径是:;P点出发秒首次到达点B;

(3)写出当3≤s≤8时,y与s之间的函数关系式,并在图16中补全函数图象.

解析(1)图19是正比例函数图象,易求得s与t之间的函数关系式为:S=(t≥0)

(2)从图20的函数图象可以看出,动点P的纵y在运动时随时间t的增大开始时逐渐增大,而后又不变,最后又减小至0,说明P点在正方形的运动路径是:MDAN.由图18、19可知,P点从点M运动到点B的路程为5,速度为0.5,所以首次到达点B需要时间为10秒.

(3)结合图18和图20,分析可得,第1秒之前,动点P从点M向点D处运动;第1至3秒时,动点P从点D向点A处运动;第3至5秒时,动点P从点A向点B处运动;第5至7秒时,动点P从点B向点C处运动;第7至8秒时,动点P从点C向点M处运动.时间段不同,函数关系不同,因此列分段函数为:当3≤s<5,y=4-s;当5≤s<7,y=-1;当7≤s≤8,y=s-8.补全的函数图象如图21.

点评函数图象问题是数形结合的数学思想的重要体现,在中考试卷中也往往作为具有一定区分度的题目出现。例8是一个分段函数问题,其关键是依据函数图象弄清楚点P在正方形ABCD上的哪一段运动,坐标与时间、路程如何变化.

6与实际问题相结合,注重考察学生构建数学模型的能力.

例9(湖北荆门市)某人定制了一批地砖,每块地砖(如图21所示)是边长为0.4米的正方形ABCD,点E、F分别在边BC和CD上,CFE、ABE和四边形AEFD均由单一材料制成,制成CFE、ABE和四边形AEFD的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元,若将此种地砖按图22所示的形式铺设,且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH.

(1)判断图22中四边形EFGH是何形状,并说明理由;

(2)E、F在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省?

篇6

2.充分体现数学的基础工具性。

是人们进行交流的工具。数学的符号、图象、术语和表格是一种专门性的科学语言,这是信息交流中必不可少的语言。数学课程应当让学生掌握这种科学语言,并运用它去理解和表达思想,运用它储存和传递信息。

3.突出数学在实际中的应用。

生活中、生产中和市场流通中所遇到的数学问题的能力,小学数学课程应精选出最具有实用价值、最基础的知识作为教学内容。

教学方向大众化

近年来,国际数学教育界提出“大众数学”、“人人都要学会的数学”等口号。“大众数学”主要针对以前数学太难、太深、要求太高,只有少数学生能学好,大多数学生望而生畏,对数学产生冷漠、恐惧、讨厌的状况而提出来的。其含义有两层:一是数学要为大众所掌握;二是大众所需要的数学,要为大众所利用。事实上,我国义务教育阶段所规定的数学课程内容应当是人人都能学,人人都需要学的。

人类社会发展到今天,已使数学从神秘走向现实,从书斋走向社会,从学者走向大众,21世纪的数学课程,应该使所有的学生都能学好,学得主动、生动活泼。

教学方法自主化

近十几年来,各种新教法不断产生和引进,如发现教学、尝试教学、愉快教学、情境教学等已被越来越多的教师所接受,但从总体而言,当前小学数学的教学基本模式,仍然是仅仅着眼于学生数学知识的增长和积累,满足于学生对知识的机械记忆和学会模仿解题。

灌输式的教学模式已沿袭了千百年,有着极大的惯性。有些课,看上去有了启发提问、课中游戏、学具操作等,显得热热闹闹,但还是按照教师预先设计的框框在运行,学生仍处于被动接受的地位。

新世纪的数学教育,在教学方法上应该有所突破,关键在于真正做到自主化。

所谓自主化,简单他说,是在教师指导下,要求学生主动参与,充分体现学生的主体地位。学习过程是学生在一定的条件下对客观事物的反映过程,是一个主动的建构过程,作为认识对象的知识并不像实物一样,可以由教师简单地传递给学生,必须靠学生自己来建构,并且纳入他自己原有的知识结构中,别人是无法代替的。数学教学主要是思维活动的教学,教师应要求学生主动参与,让学生自由地思考,鼓励学生发表自己的看法,勇于提出猜想,质疑问难,培养学生的创造精神。

课堂结构高效化

教改的关键是教师,教改的核心在课堂,课堂教学是教学的基本形式,它是教学工作的中心环节,其他如课外活动、个别辅导、家庭作业等仅是教学的辅助形式,是课堂教学的补充和延续。因此,教改的重点应该放在提高课堂教学效率上。

新世纪的数学教育,必须把提高课堂教学效率作为教改的首要问题,向课堂教学时间要质量,向教育科学和教学方法要质量。用加重学生课业负担,牺牲学生的健康来提高教学质量的做法是绝对不可取的,也是不允许的。

课堂结构高效化并不一定是大容量、快节奏和高要求,衡量课堂结构达到高效化有五个主要因素:学生主动、积极的参与程度;学生掌握知识、能力和方法的水平,学生当堂练习的数量和质量;课堂信息反馈畅通的程度,能否做到及时反愧及时调节;充分有效地利用教学时间。

基本训练序列化

小学数学教育中的一条成功经验是加强双基(基础知识教学、基本能力训练),使小学生打好扎实的知识基础,有良好的数学基本功。

多年的教学实践证明,什么时候加强双基,教学质量就提高;什么时候削弱双基,教学质量就下降。从第二次国际教育成就评价课题测试结果看,在参加的2l个国家或地区中,我国小学数学成绩名列第一,表明我国小学生有扎实的数学基本功。

新世纪的小学数学教育,应该继承和发展我国抓双基的成功经验,为了加强基本能力的训练,必须先解决基本训练的规范化、序列化、科学化问题,其中关键的问题是序列化。首先应确定哪些是基本训练的内容,然后根据各年级的教学要求,由浅入深地安排,形成一个符合小学数学特点和儿童年龄特点的基本训练序列,使基本训练走上科学化的道路。

教学手段多样化

传统的数学教育,从概念到概念,教师靠粉笔和黑板讲解,学生靠笔和纸学习。这种落后的办法沿袭了几百年。

新世纪的数学教育必须采用新技术使教学手段现代化和多样化。小学数学的教学手段主要有教具、学具、电教手段以及计算机辅助教学手段等。

小学数学教学中使用教具有重要作用:为学生提供数学模型和丰富感性认识;帮助学生理解抽象的数学概念和洁则;有助于发展学生的抽象思维能力;有利于节省课堂教学时间,减轻学生过重课业负担。因此,应该积极开展研制工作,为学校配置全套数学教具。

教师有教具,学生应该有学具,教师演示教具,学生看得见,摸不着,有一定的局限性。教学中,让学生动手操作学具,一边操作,一边思考,可以促使学生积极参与教学过程,加深对知识的理解和掌握,有利于思维品质的发展。因此,应该抓紧对小学数学学具的研制和开发,通过试验,逐步推广使用。

电教手段和计算机辅助教学手段在21世纪数学教育中将被广泛应用,目前也应抓紧研究开发,并注意规范、系统,逐步积累经验和推广应用。

计算工具电子化

21世纪的数学教育,必将从原始的纸笔计算转到使用计算器和计算机,这是新技术发展的必然趋势。关于计算器是否适合小学生使用,国际上曾有三派意见第一派主张小学生可以使用计算器。理由是:①适应时展的需要,社会上已普遍使用计算器,小学生学会使用计算器是一种必要的能力;②可以减轻学生的计算负担,使学生把主要精力放在理解概念和进行推理思考上;③有助于激发学生学习数学的兴趣。

第二派主张禁止小学生使用计算器。理由是:学生会依赖计算器,造成学生计算能力低下。

第三派是既不反对又不主张,采取等待观望态度。

经过多年的争论和实践,目前已逐步趋向一致意见:计算器必须进入小学数学课堂。各国在做法上有所不同,有的从一年级就开始使用;有的在低、中年级不用,到高年级开始使用。我赞成后一种做法,在低、中年级不允许使用计算器,可以使学生集中精力学好练好基本的计算技巧,养成一定的口算、笔算能力。到高年级允许学生使用计算器,有助于学生解决比较复杂的数学计算,减轻负担,把主要精力放在思维活动方面。

考试方法标准化

减轻学生的过重课业负担问题已经强调了多少年,社会各界人士大声疾呼,教育行政部门也三令五申,为什么学生的过重课业负担始终降不下来,这不能不引起大家的深思。

追究原因,有的责怪教师,片面追求升学率;有的埋怨出版社,滥编复习资料、练习册。我认为这些不是主要原因,主要原因在于考试命题超大纲、超教材,要求过高,题目又多又难。

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一.关于研究性学习

(一)研究性学习

研究性学习是学生在老师指导下,在学科领域或现实生活情境中,通过学生自主探究式的学习研究活动,在摄取已有知识或经验的基础上,经过同化、组合和探究,获得新的知识、能力和态度,发展创新素质的一种学习方式。研究性学习与社会实践、社区服务、劳动技术教育共同构成“综合实践活动”,作为必修课程列入《全日制普通高级中学课程计划。

实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育,关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,培养创新精神和实践能力。当前,受传统学科教学目标、内容、时间和教学方式的局限,在学科教学中普遍地实施研究性学习尚有一定的困难。因此,将研究性学习作为一项特别设立的教学活动作为必修课纳入《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》,这将会逐步推进研究性学习的开展,并从制度上保障这一活动的深化,满足学生在开放性的现实情境中主动探索研究、获得亲身体验、培养解决实际问题能力的需要。

(二)研究性学习的特点

研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。

1.开放性

研究性学习的内容不是特定的知识体系,而是来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生关注的一些社会问题或其他问题,涉及的范围很广泛。它可能是某学科的,也可能是多学科综合、交叉的;可能偏重于实践方法,也可能偏重于理论研究方面。

在同一主题下,由于个人兴趣、经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切人口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等可以各不相同,具有很大的灵活性,为学习者、指导者发挥个性特长和才能提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。

研究性学习,要求学生在确定课题后,通过媒体、网络、书刊等渠道,收集信息,加以筛选,开展社会调研,选用合理的研究方法,得出自己的结论,从而培养了学生的创新意识、科学精神和实践能力,它的最大特点是教学的开放性。

(1)教学内容是开放的。天文地理、古今中外,只要是学生感兴趣的题目,并有一定的可行性,都可作为研究课题。

(2)教学空间是开放的。强调理论联系实际,强调活动、体验的作用。学习地点不再限于教室、实验室和图书馆,要走出校门进行社会实践;实地勘察取证、走访专家、收集信息等等。

(3)学习方法、思维方式是开放的。针对不同目标,选择与之适应的学习形式,如问题探讨、课题设计、实验操作、社会调查等。要综合运用多门学科知识,分析问题、解决问题的能力增强了,思维方式从平面到立体,从单一到多元,从静态发展到动态,从被动发展到主动,从封闭到开放。

(4)收集信息的渠道是开放的。不是单纯从课本和参考书获取信息,而是从讲座、因特网、媒体、人际交流等各种渠道收集信息。

(5)师生关系是开放的。学生在研究中始终处于主动的地位,教师扮演着知道者、合作者、服务者的角色。提倡师生的辩论,鼓励学生敢于否定。

2.探究性

在研究性学习过程中,学习的内容是在教师的指导下,学生自主确定的研究课题:学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识,而是敏锐地发现问题,主动地提出问题,积极地寻求解决问题的方法,探求结论的自主学习的过程。因此,研究性学习的课题,不宜由教师指定某个材料让学生理解、记忆,而应引导、归纳、呈现一些需要学习、探究的问题。这个问题可以由展示一个案例、介绍某些背景或创设一种情景引出,也可以直接提出。可以自教师提出,也可以引导学生自己发现和提出。要鼓励学生自主探究解决问题的方法并自己得出结论。

3.实践性

研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能。

(三)研究性学习的目标

研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用,注重学习的过程和学生的实践与体验。需要注重以下几项具体目标:

1.获取亲身参与研究探索的体验

研究性学习强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动,获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。

2.培养发现问题和解决问题的能力

研究位学习通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在学习的过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,培养发现问题和解决问题的能力。

3.培养收集、分析和利用信息的能力

研究性学习是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。通过研究性学习,要帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当的利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。

4.学会分享与合作

合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。研究位学习的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。

5.培养科学态度和科学道德

在研究性学习的过程中,学生要认真、踏实的探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。

6.培养对社会的责任心和使命感

在研究性学习的过程中,通过社会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,学会关心国家和社会的进步,学会关注人类与环境和谐发展,形成积极的人生态度。

二、高中数学研究性学习

(一)数学研究性学习

数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础性、拓展性课程学习的基础上,进一步鼓励学生运用所学知识解决数学的和现实的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和相互交流为主要学习方式的学习研究活动。它能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。数学研究性学习更加关注学习过程。

用于数学研究性学习的材料应是建立在学生现有知识经验基础之上,能够激起学生解决问题的欲望,体现数学研究的思想方法和应用价值,有利于营造广阔的思维活动空间,使学生的思路越走越宽,思维的空间越来越大的一种研究性材料。

数学研究性学习的材料不仅仅是教师自己提供的,而且教师应鼓励学生通过思考、调查、查阅资料等方式概括出问题,甚至可以通过日常生活情景提出数学问题,进而提炼成研究性学习的材料。在研究性学习的过程中,学生是学习的主人,是问题的研究者和解决者,是主角,而教师则在适当的时候对学生给予帮助,起着组织和引导的作用。

数学研究性学习的评价不仅仅关心学习的结果,而且更重要的是关注学生参与学习的程度、思维的深度与广度,学生获得了哪些发展,并且特别注意学生有哪些创造性的见解,同时对学生的情感变化也应予以注意。为了使评价能够真实可靠,起到促进学生发展的目的,因此要充分尊重学生自己对自己的评价以及学生之间的相互评价。既要有定量的评价也要有定性的评价。

(二)数学研究性学习课题的选择

数学研究性学习课题主要是指对某些数学问题的深入探讨,或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究。要充分体现学生的自主活动和合作活动。研究性学习课题应以所学的数学知识为基础,并且密切结合生活和生产实际。新高中数学新教材将按《新大纲》的要求编入以下课题,供参考选用,当然教学时也可由师生自拟课题。提倡教师和学生自己提出问题。

新高中数学新教材研究性学习参考课题有六个:数列在分期付款中的应用,向量在物理中的应用,线性规划的实际应用,多面体欧拉定理的发现;杨辉三角,定积分在经济生活中的应用。其教学目标是:(1)学会提出问题和明确探究方向;(2)体验数学活动的过程;(3)培养创新精神和应用能力;(4)以研究报告或小论文等形式反映研究成果,学会交流。

(三)数学开放题与研究性学习

研究性学习的开展需要有合适的载体,即使是学生提出的问题也要加以整理归类。作为研究性学习的载体应有利于调动学生学习数学的积极性,有利于学生创造潜能的发挥。实践证明,数学开放题用于研究性学习是合适的。

自70年代日本、美国在中小学教学中较为普遍地使用数学开放题以来,数学开放题已逐渐被数学教育界认为是最富有教育价值的一种数学问题,因为数学开放题能够激起学生的求知欲和学习兴趣,而强烈的求知欲望浓厚的学习兴趣是创新能力发展的内在动力。80年代介绍到我国后,在国内引起了广泛的关注,各类刊物发表了大量的介绍、探讨开放题的理论文章或进行教学实验方面的文章,并形成了一个教育界讨论研究的亮点。

高考命题专家也敏锐地觉察到开放题在考查学生创新能力方面的独特作用,近几年在全国和各地的高考试题中连续出现具有开放性的题目。例如高考数学题中,1993年的存在性问题,1994年的信息迁移题,1995年的结论探索性问题,1996的主观试题客观化,1997年填空题选择化,1998的条件开放题,1999年的结论和条件探索开放。

数学开放题的常见题型,按命题要素的发散倾向分为条件开放型、方法开放型、结论开放型、综合开放型;按解题目标的操作摸式分为规律探索型、量化设计型、分类讨论型、数学建模型、问题探求型、情景研究型;按信息过程的训练价值分为信息迁移型、知识巩固型、知识发散型;按问题答案的机构类型分为有限可列型、有限混沌型、无限离散型、无限连续型。

数学开放题体现数学研究的思想方法,解答过程是探究的过程,数学开放题体现数学问题的形成过程,体现解答对象的实际状态,数学开放题有利于为学生个别探索和准确认识自己提供时空,便于因材施教,可以用来培养学生思维的灵活性和发散性,使学生体会学习数学的成功感,使学生体验到数学的美感。因此数学开放题用于学生研究性学习应是十分有意义的。

(四)数学研究性学习中开放题的编制方法

无论是改造陈题,还是自创新题,编制数学开放题都要围绕使用开放题的目的进行,开放题应当随着使用目的和对象的变化而改变,应作为常规问题的补充,在研究型课程中适合学生研究性学习的开放题应具备起点低、入口宽、可拓展性强的特点。

用于研究性学习的开放题尽量能有利于解题者充分利用自己已有的数学知识和能力解决问题。编制的开放题应体现某一完整的数学思想方法,具有鲜明的数学特色,帮助解题者理解什么是数学,为什么要学习数学,以及怎样学习数学。开放题的编制不仅是教师的任务,它的编制本身也可以成为学生研究性学习的一项内容。

数学开放题的编制方法:

1.以一定的知识结构为依托,从知识网络的交汇点寻找编制问题的切入点。能力是以知识为基础的,但掌握知识并不一定具备能力,以一定的知识为背景,编制出开放题,面对实际问题情景,学生可以分析问题情景,根据自己的理解构造具体的数学问题,然后尝试求解形成的数学问题并完成解答.

2.以某一数学定理或公设为依据,编制开放题。数学中的定理或公设是数学学习的重要依据,中学生的学习特别是研究性学习常常是已有的定理并不需要学生掌握,或者是学生暂时还不知道,因此我们可以设计适当的问题情景,让学生进行探究,通过自己的努力去发现一般规律,体验研究的乐趣。

3.从封闭题出发引申出开放题。我们平时所用习题多是具有完备的条件和确定的答案,把它称之为封闭题,在原有封闭性问题基础上,使学生的思维向纵深发展,发散开去,能够启发学生有独创性的理解,就有可能形成开放题。在研究性学习中首先呈现给学生封闭题,解答完之后,进一步引导学生进行探究,如探究更一般的结论,探究更多的情形,或探究该结论成立的其它条件等。

4.为体现或重现某一数学研究方法编制开放题。数学家的研究方法蕴涵深刻的数学思想,在数学研究性学习中让学生亲身体验数学家的某些研究,做小科学家,点燃埋藏在学生心灵深处的智慧火种。以此为着眼点编制开放题,其教育价值是不言而喻的。

5.以实际问题为背景,体现数学的应用价值编制开放题。在实际问题中,条件往往不能完全确定,即条件的不确定性是自然形成的或是实际需要,其不确定性是合理的。如包装的外型,花圃的图案,工程的图纸这些是需要设计的,而由于考虑的角度不同,设计者的知识背景、价值判断不同,得出的方案也会不同。

以实际问题为背景,编制出设计类型的开放题,用于研究性学习,可以培养学生创新精神和实践能力。第国际数学教育心理会议的公开课问题:“在一块矩形地块上,欲辟出一部分作为花坛,要使花坛的面积为矩形面积的一半,请给出你的设计。”是一道公认的开放题,花圃的图案形状没有规定性的要求,解题者可以进行丰富的想象,充分展示几何图形的应用,这种以实际问题为背景编制的开放题往往有趣而富有吸引力。

将数学开放题作为数学研究性学习的一种载体,首先必须有适合的问题,如何编制能够用于研究性学习的开放题,这是值得研究的。在研究性学习的教学实践中,有充满活力和创造力的学生的参与,必将促进对这一问题认识的深化和提高。

目前,“研究性学习”仍属于初创、实验阶段,还存在许多方面的问题,同时也给我们广大教师提出了新的挑战,让我们共同走进“研究性学习”吧!

参考文献:

1、李建平、普通高中如何实施研究性学习、中国教育报,2001,5,31

2、李建平、研究,从这里起步、中国教育报,2001,3,23

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一、从与概念有关的趣事引入

兴趣可以唤起某种动机,兴趣可以培养人的意志,改变人的态度,引导学生成为学习的主人。因此我们在备课时要充分挖掘知识的趣味因素,找一些有关本节概念的,易于理解的趣题作引例,牢牢抓住学生注意力,调动其积极思维,使学生既对概念感兴趣,又大致了解这个概念的知识用途。

举例说明:介绍“点的轨迹”。老师事先准备好一段麻绳和一个彩色小球,将彩球绑在麻绳的一端。教师从一进教室可以边走边演示——彩色小球不停地旋转。这样一来,学生注意力一下子被吸引,并且表现出极大兴趣。老师在讲桌前站定后,便立即停止演示,随后要求学生解释刚才的现象。学生的思维被调动起来。在对学生的解释作出评价后,引出课题“点的轨道”然后引导学生结合生活中常见的“点的轨道”现象给下定义。这样,一个抽象的概念就在有趣的实验中得到充分的展示,学生对于点的轨迹也有了形象的理解。从实物引入概念,反映了概念的物质性、现实性,符合认识规律,给学生留下的印象比较深刻持久。

二、问题引入

波利亚说过:问题是数学的心脏。先提出一个典型问题,让学生动脑思考,在问题的解决中引入概念,使得学生对概念的理解更加深入。

举例说明:按比例分配的概念。在学习按比例分配时,老师可以提出这样的问题:“同学们,今天老师带了12个乒乓球作为礼物送给3个同学,应该如何分配?”“平均分。”“假如把这12个乒乓球作为奖品,奖给在运动会中获得一二三等奖的同学,又该如何分配呢?”在学生积极思考后,老师可以说:“其实,在我们的日常生活、工农业生产、经济建设等各项工作中,都会遇到很多不能平均分配的问题。例如,我们喝的酸奶中的水、牛奶、糖的成分会一样多吗?”由此就可以引出按照比例分配的概念,这样使得学生在思考的过程中加深对概念的理解!

三、旧知引入

中国古典小说,在每章节末说,“要知后事如何?且听下回分解”。在每回开头“上回讲到------且说-------。”短短的几句话,承先启后,衔接自然,使人看了上章想看下章,恨不得一口气把这本书读完。这种古老的说书技巧,也可以用来引入概念,使新旧概念自然街按,连为一体。

举例说明:几何概念的贯穿。在学习几何知识时,按照一条线----二条线(平行与垂直)------三条线(三角形)-----四条线(四边形)-----多于四条线(多边形)-----圆这样的结构,且用数量关系、位置关系作支柱,随着知识的增加,新知识不断纳入原有的认知结构中去。比如还可以在已经学习了“平行四边形”的概念的基础上引入“矩形”、“菱形”、“正方形”等等。利用学生已有的知识经验,以定义的方式给出,让学生主动地与自己的头脑中原有的知识相互联系、相互作用,理解它的意义,从而获得新概念。

四、联系实际引入

新课程标准要求:“数学教育应努力激发学生的学习情感,将数学与学生生活、学习联系起来,学习有活力的、活生生的数学”。那么,用生活中的实际例子来引入数学概念,联系生活实际讲数学,把生活经验数学化,把数学问题生活化,更有利于学生掌握和理解概念。

举例说明:比例的意义与性质。老师说:“同学们,我们已经学习了比,在我们人体上有许多有趣的比。例如:拳头滚动一周的长度与脚的长度的比是1:1,身高和胸围长度比大约是2:1。这些有趣的比作用非常大,比如你到商店去买袜子,只要将袜底在你的拳头上绕一周,就会知道这双袜子是否适合你穿。而这些奥秘是用比例知识来计算的,今天我们就来研究比例的意义和性质。”老师选取一些生动形象的实际例子来引入数学概念,既可以激发学生的学习兴趣和学习动机,又符合学生由感性到理性的认识规律。

五、通过类比引入

根据新旧知识的连结点、相似点,采用类比的方法引入概念。数学有着严密的科学体系,数学知识的连贯性很强,多数概念都产生于或者发展与相应的原有知识的基础上,所以用类比引入新概念有利于学生在思维中将一定的知识和技能从已知的对象迁移到未知的对象上去,有利于培养学生的探索发现能力。

举例说明:(1)类比“方程”和“不等式”:方程:含有未知数的等式;不等式:表示两个数或两个代数式不相等的算式。(2)类比“分数”和“分式”:分数:把单位“1”平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数叫做分数。分母表示把一个物体平均分成几份,分子表示取了其中的几份;分式:整式A除以整式B,可以表示成的形式。如果除式B中含有字母,那么称为分式。这种方法导入自然,使学生能从类推中促进知识的迁移,发现新知识,从而掌握新知识。

参考文献

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数学具有高度的抽象性和严密的逻辑性,这就决定了学习数学有一定的难度。所以,在课堂教学中开发学生大脑智力因数、引导学生数学思维更要求师生间有充分的交流与合作,因而,师生互动也表现得更加突出。据我所知,多数数学老师在实践中的互动形式主要有:1.多提问,一堂课不间断的提问,力求照顾到全体学生;2..多讨论,老师讲完一个问题后,让学生分组讨论,然后再指派或让学生推举代表发言。这两种形式确实具有易掌控、易操作、有利于按时完成教学任务等优点。但我认为这并不是真正意义上的“互动”。真正的“互动”应具备下列几个要件:

一、师生互动,首先要强调师生的平等。

师生平等,老师不是居高临下的“说教者”,而是作为引导者,引导学生自主完成学习任务。我们知道,教育作为人类重要的社会活动,其本质是人与人的交往。教学过程中的师生互动,既体现了一般的人际之间的关系,又在教育的情景中“生产”着教育,推动教育的发展。根据交往理论,交往是主体间的对话,主体间对话是在自主的基础上进行的,而自主的前提是平等的参与。因为只有平等参与,交往双方才可能向对方敞开精神,彼此接纳,无拘无束地交流互动。因此,实现真正意义上的师生互动,首先应是师生完全平等地参与到教学活动中来。

应该说,通过各种学习,尤其是课改理论的学习,我们的许多教师都逐步地树立起了这种平等的意识。但是在实际问题当中,师生之间不平等的情况仍然存在。教师闻道在先,术业专攻,是先知先觉,很容易在学生面前就有一种优越感。年龄比学生大,见识比学生多,认识比学生深刻,有时就很难倾听学生那些还不那么成熟、幼稚,甚至错误的意见。尤其是遇到一些不那么驯服听话的孩子,师道的尊严就很难不表现出来。因此,师生平等地参与到教学活动中来,其实是比较难于做到的。

怎样才有师生间真正的平等,这当然需要教师们继续学习,深切领悟,努力实践。但师生间的平等并不是说到就可以做到的。如果我们的教师仍然是传统的角色,采用传统的方式教学,学生们仍然是知识的容器,那么,把师生平等的要求提千百遍,恐怕也是实现不了的。很难设想,一个高高在上的、充满师道尊严意识的教师,会同学生一道,平等地参与到教学活动中来。要知道,历史上师道尊严并不是凭空产生的,它其实是维持传统教学的客观需要。这里必须指出的是,平等的地位,只能产生于平等的角色。只有当教师的角色转变了,才有可能在教学过程中,真正做到师生平等地参与。转变教育观念,改变学习方式,师生平等地参与到教学活动中来,实现新课程的培养目标,是这次课程改革实施过程中要完成的主要任务,这也正是纲要中提出师生积极互动的深切含义。为什么我们要强调纲要提出的师生互动绝不仅仅是一种教学方式或方法,其理由就在于此。

二、师生互动,还应该彻底改变师生的课堂角色,变“教”为“导”,变“接受”为“自学”。

课堂教学应该是师生间共同协作的过程,是学生自主学习的主阵地,也是师生互动的直接体现,要求教师从已经习惯了的传统角色中走出来,从传统教学中的知识传授者,转变成为学生学习活动的参与者、组织者、引导者。现代建构主义的学习理论认为,知识并不能简单地由教师或其他人传授给学生,而只能由每个学生依据自身已有的知识和经验主动地加以建构;同时,让学生有更多的机会去论及自己的思想,与同学进行充分的交流,学会如何去聆听别人的意见并作出适当的评价,有利于促进学生的自我意识和自我反省。从而,数学素质教育中教师的作用就不应被看成“知识的授予者”,而应成为学生学习活动的促进者、启发者、质疑者和示范者,充分发挥“导向”作用,真正体现“学生是主体,教师是主导”的教育思想。所以课堂教学过程的师生合作主要体现在如何充分发挥教师的“导学”和学生的“自学”上。

举个例子,在初中几何中,讲圆柱、圆锥的侧面展开图时,教师的“导学”可以从实验入手,实际操作或演示就可很快得出结论:圆锥侧面展开图是扇形,此扇形的弧长是圆锥的底面圆周长,扇形的半径是圆锥的母线长。这种演示“导学”既直观又能引起学生注意,学生非常容易接受这个知识点。在上述老师提示后,学生自己阅读,找出本节的重点,新知点和难点,先自己利用已学知识尝试解决,攻克疑难问题。这是学生“自学”的过程,在老师做了演示之后,再让学生阅读,自行解决课本中的例题和练习。有了“导学”的认识,学生对本节课的知识点就相当明确,“自学”的过程实际上是在运用旧知识进行求证的过程,也是学生数学思维得以进一步锻炼的过程。所以,改变课堂教学的“传递式”课型,还课堂为学生的自主学习阵地是师生双边活动得以体现,师生互动能否充分实现的关键。

总之,教师成为学生学习活动的参与者,平等地参与学生的学习活动,必然导致新的、平等的师生关系的确立。我们教师要有充分的、清醒的认识,从而自觉地、主动地、积极地去实现这种转变。与此同时,我们也应看到,这次课改,从课程的设置,教材的编写,教学要求等许多方面,都为我们教师这种角色转变,提供了很多有利的条件(其实不转变角色已不能适应新课程实施的要求了)。我们应充分利用这些有利条件,在课改实验中,尽快完成这种转变,以适应新课程实施的要求。

三、创设问题情景,在教学过程中体现师生的合作与交流是“师生互动”的直接表现

在教学过程中,师生之间的交流应是“随机”发生,而不一定要人为地设计出某个时间段老师讲,某个时间段学生讨论,也不一定是老师问学生答。即在课堂教学中,尽量创设宽松平等的教学环境,在教学语言上尽量用“激励式”、“诱导式”语言点燃学生的思维火花,尽量创设问题,引导学生回答,提高学生学习能力及培养学生创设思维能力。例如,在教学“完全平方公式”时,可以这样来进行:

1.提出问题:(a+b)2=a2+b2成立吗?

(显然学生的回答有:成立、不成立、不一定成立等等)

2.引导学生计算:

①(a+b)(a+b)=

②(m+n)(m+n)=

③(x+y)(x+y)=

④(c-d)(c-d)=

3.引导学生发现①算式的左边就是完全平方式(a+b)2

②算式的结果形式是a2±2ab+b2

4.进一步提出:能直接写出结果吗(a+1)2=?

这样学生也就一下子明白了这个规律可以作为公式…

通过教师的诱导,学生的参与,使学生既认识了完全平方公式的形成,对该公式的掌握也一定有很大的帮助,这种探索精神也势必激励学生去习,从而提高学习能力。再如讲授一元一次不等式的解法:

例1解不等式4(1+x)<x+13

解:去括号,得

4+4x<x+13

移项,得

4x-x<13-4

合并同类项,得

3x<9

不等式两边都除3,得x<3

“无问题”教学可以是照本宣科,学生很快便会“依葫芦画瓢”,不知“所以然”,当然就难以有应变思维了。“创设问题”教学,教师设计以下问题让学生思考:

①不等式的结果(解集)的形式是怎样的?

②结果(解集)的形式与原题的形式有哪些差异?

③如何消除这些差异?

学生有了问题,自然注意力集中,思维活跃……

在学习新内容时,如果都能诱导分析,让学生开动脑筋,那么学生不但对知识理解深入,而且有利于他们创造思维的培养。如上例,学生弄清了去括号,移项等……是朝着解集的形式转化的目的后,对于解不等式,也就能很清楚知道“第一步是去分母”了。这也就是我们所希望的创造思维能力所起的作用。

古人常说,功夫在诗外。教学也是如此,为了提高学术功底,我们必须在课外大量地读书,认真地思考;为了改善教学技巧,我们必须在备课的时候仔细推敲、精益求精;为了在课堂上达到“师生互动”的效果,我们在课外就应该花更多的时间和学生交流,放下架子和学生真正成为朋友。学术功底是根基,必须扎实牢靠,并不断更新;教学技巧是手段,必须生动活泼,直观形象;师生互动是平台,必须师生双方融洽和谐,平等对话。如果我们把学术功底、教学技巧和师生互动三者结合起来,在实践中不断完善,逐步达到炉火纯青的地步,那么我们的教学就是完美的,我们的教育就是成功的。

四、师生互动,还应该建立在师生间相互理解的基础上。

教学过程中,师生互动,看到的是一种双边(或多边)交往活动,教师提问,学生回答,教师指点,学生思考;学生提问,教师回答;共同探讨问题,互相交流,互相倾听、感悟、期待。这些活动的实质,是师生间相互的沟通,实现这种沟通,理解是基础。

有人把理解称为交往沟通的“生态条件”,这是不无道理的,因为人与人之间的沟通,都是在相互理解的基础上实现的。研究表明,学习活动中,智力因素和情感因素是同时发生、交互作用的。它们共同组成学生学习心理的两个不同方面,从不同角度对学习活动施以重大影响。如果没有情感因素的参与,学习活动既不能发生也难以持久。情感因素在学习活动中的作用,在许多情况下超过智力因素的作用。因此,新课程实施中,情感因素和过程被提到一个新的高度来认识。发展学生丰富的情感,是这次课程改革的目标之一。可以这么说,增进相互理解的过程,其实也是丰富、发展交往双方情感因素的过程。

教学实践显示,教学活动中最活跃的因素是师生间的关糸。师生之间、同学之间的友好关系是建立在互相切磋、相互帮助的基础之上的。在数学教学中,数学教师应有意识地提出一些学生感兴趣的、并有一定深度的课题,组织学生开展讨论,在师生互相切磋、共同研究中来增进师生、同学之间的情谊,培养积极的情感。我们看到,许多优秀的教师,他们的成功,很大程度上,是与学生建立起了一种非常融洽的关系,相互理解,彼此信任,情感相通,配合默契。教学活动中,通过师生、生生、个体与群体的互动,合作学习,真诚沟通。老师的一言一行,甚至一个眼神,一丝微笑,学生都心领神会。而学生的一举一动,甚至面部表情的些许变化,老师也能心明如镜,知之甚深,真可谓心有灵犀一点通。这里的灵犀就是我们的老师在长期的教学活动中,与学生建立起来的相互理解。

五、创设有利于师生互动的教学方式及组织形式。

教学过程中要实现师生积极互动,要求师生间有尽可能充分的交往活动。目前,中学教学班的班额还普遍偏大(一般50多60人,有的甚至达70多人),要实现充分交往活动是有很大难度的。因此,必须积极探索在现实条件下,有利于师生在教学过程中实现积极互动的教学方式及组织形式。

在教学过程中,由于教师采用的教学方法不同,一般存在以下三种主要课型:

1、以讲授法为主的课型;

2、以讨论法为主的课型;

3、以探究——研讨为主的课型。

第2、3两种课型所形成的交流方式比较好,在新课程实施过程中,有许多课都采用了这两种课型。这两种课型极有利于形成师生、生生、个体与群体的互动。

与这两种课型适应的教学组织形式有多种,但以小组为单位开展学习研究活动有更多的优越性。根据实践经验,这种小组以4——6人为宜,全班不超过10个小组。小组内成员轮流担任组长,负责召集工作及充当小组发言人。这种组织形式首先使小组内生、生交流互动比较充分。其次,因为人人都要当组长,所以对组内同学的意见、其他组同学的发言也都能注意地倾听。由于代表组内同学发言,主人公的意识也更强一些。每个组与老师的交流、对话也比较充分,较好地弥补了大班额条件下,师生、生生交往的不便,为互动创设较好的条件,是目前条件下有利于师生积极互动的一种比较好的教学组织形式。

文献参考:

吴兴长,《数学教学中非智力因素的培养》

北京教育行政学院,《教育心理学讲座》

篇10

“没有规矩,不成方圆。”小组合作也不例外。一般情况下的小组讨论,学习能力强的学生未等其他学生发言,就把自己的意见说出来,这样一来,那些学困生相当于走了个形式,没有经过大脑思考便得到了现成的答案,结果,好的更好,差的更差。这时就需要教师事先作好安排,讲清合作规则,使学生掌握必要的合作技能:包括如何倾听别人的意见,在小组中如何开展讨论,如何表达自己的见解,如何纠正他人的错误,如何汲取他人的长处,如何归纳众人的意见等。

因此,可在小组合作前这样规定:讨论前,小组成员先独立思考,把想法记下来,再由小组长安排,各个成员各自说出自己的想法,其他人倾听,然后讨论,形成集体的意见后由记录员将其整理出来。这样,每个人都有了思考的机会和时间。

二、在合作中学会倾听

在开始合作时,特别是低年级学生,具有个人心理优势,一节课注意力集中的时间过短,对于自己的发言比较认真,不容易接纳别人的意见,而对于同学的发言,却不重视。为此,在课堂上要求学生学会三听:一是认真听每位同学的发言,眼睛看着对方,要听完整,认真思辨,不插嘴;二是要听别人的发言要点,培养学生收集信息的能力;三是听后须作思考,并做出判断,提出自己的见解,提高学生反思、评价的能力。在这样要求下训练,引导学生学会反复琢磨、体会,善于倾听同学意见,不随意打断别人发言,提供学生发表不同见解的空间,以达到相互启迪、帮助的功效,学生不但养成了专心听的习惯,调动主动参与的积极性,而且培养了学生相互尊重的品质,能体会他人的情感,善于控制自己的情绪。

三、学会表达自己的观点

语言表达是人与人交往的基础,也是自己实际能力的一项重要指标。合作学习需要每个成员清楚地表达自己的想法,互相了解对方的观点。教师重点要对不会表达的学生有意识进行示范指导,而全班汇报展示成果时,让更多学生充分表达自己的见解,让别人听懂你的见解,不光是优生要会表达、善表达,那些性格内向,不善言辞的学生也要学会表达,整体提高学生的表达技能。为此,教师要深入到小组中,调动这些学生的参与欲望,培养他们敢说的勇气,把一些基础较差、思维能力弱、不善言谈的学生也有表现自我和获得成功的机会。

因此,在教学中要有意识地提供机会让学生多表达自己的观点,给学生的讨论提供时间和空间,使学生敢说、会说,培养学生善于倾听、思考、判断、选择和补充别人意见的好习惯,一旦发现问题及时给予指点,使学生逐渐学会用语言准确表达出自己的想法。

四、在合作中学会讨论

讨论交流是合作学习解决问题的关键。每个成员表达了自己的想法后,意见不统一、理解不一致时,这就需要通过讨论、争辩,达成共识,解决问题。教师指导时,按一定的步骤和方法进行,让不同层次的学生逐步学会讨论交流问题的技能。合作学习中,学生在独立思考的基础上,再通过共同讨论、相互启发,从而达到合作的目的。学生讨论问题后,各组由一人汇报自学或独立思考的内容,其他成员必须认真听,并且有自己的补充和见解。最后,还应将各自遇到的问题提供给全组成员讨论,对达成共识和未能解决的问题分别归纳整理,得出正确的结论。通过这样的讨论,可以培养学生的思考、分析、判断和表达能力。

五、在合作中学会组织

篇11

要从知识的形成过程出发,要贴近学生生活,要带有激励性和挑战性。只有这样,才能引发学生的自主性学习,使学生的认知过程和情感过程统一起来。

2.自主探究,建构新知

“以学生的发展为本”是新课程理念的最高境界,要发展学生智力,培养学生能力,教师在教学过程中,始终把学生放在主体的位置,教师所做的备课、组织教学、教学目标的确定、教学过程的设计、教学方法的选用等等工作,都从学生的实际出发,要在课堂上最大限度地尽量地使学生动口、动手、动脑,极大地调动学生学习的积极性和主动性,养成良好的自学习惯,培养刻苦钻研精神。促进学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践。如果创设的情境达到了前面的要求,那么学生会自然地产生一种探究的欲望。教师只要适当地组织引导,把学习的主动权交给学生,让学生自主地尝试、操作、观察、动手、动脑,完成探究活动。因为学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,教师是学生意义建构的帮助者、促进者。

3.合作交流,完善认知

篇12

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基础教育由应试教育向素质教育转变,目前任务仍十分繁重。深化素质教育,作为学校教育的各门学科,都应当紧紧围绕素质教育内容对学生加以培育,以适应跨世纪社会发展的需要。小学数学学科自然不能例外。从当前实际出发,充分认识小学数学教学在素质教育中的地位作用,围绕素质教育提高小学数学课堂教学效率显得尤为重要。

一、小学数学教育在素质教育中的地位和作用

九年义务教育全日制小学数学大纲(试用)指出:“要根据数学学科的特点,对学生进行学用的教育,爱祖国、爱社会主义、爱科学的教育,辩证唯物主义观点的启蒙教育。培养学生良好的学习习惯和独立思考、克服困难的精神。”这就是说,小学数学,不只是传授知识、培养能力和发展智力,还要体现社会主义教育性质,体现素质教育的目的。

小学数学教学在素质教育中的功能作用主要体现在以下几方面:

1.培养逻辑思维能力。逻辑思维能力是指正确、合理思考的能力。即对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理的能力,采用科学的逻辑方法,准确而有条理地表达自己思维过程的能力。逻辑思维能力不仅是学好数学必须具备的能力,也是学好其他学科,处理日常生活问题所必须的能力。数学是用数量关系(包括空间形式)反映客观世界的一门学科,逻辑性很强、很严密,因此,在培养学生初步的逻辑思维能力方面小学数学具有优越的条件和负有一定的责任。

2.开发非智力因素。人们形形、纷繁复杂的心理活动,可以一分为二,即智力因素与非智力因素。智力因素由观察力、记忆力、想象力、思维力与注意力五种基本因素组成;非智力因素包括的心理因素很多,从小学生搞好学习的角度说,它主要是由动机、兴趣、情感、意志和性格五种基本因素组成。非智力因素对学生的素质发展起主导的作用。从心理活动的稳定性来看,研究与事实表明,人的智力因素是比较稳定的,不会有多大的波动。而非智力因素则不然,它很不稳定,波动性非常大。正因为如此,在小学素质教育中,开发和培养学生的非智力因素显得尤为重要。而数学是一门集知识性、审美性、逻辑性很强的学科。知识性主要体现在解决实际问题上,它激发学生的求知欲,从而产生良好的学习动机;审美性,如数学语言与解题方法的简洁美,几何图形的数字排列的对称美,数学结构与分式的统一美等等,能够调动学生学习的积极性和主动性;逻辑性则要求对学生进行严格的技能技巧训练,如仔细审题、认真计算、书写整洁、格式规范、自觉检验、按时完成、正视错误、主动改正、不怕挫折等良好的学习习惯,培养学生独立思考、克服困难的学习精神和处理问题的韧劲。

3.启蒙辩证唯物主义的观点。在漫长的数学知识的发生、发展过程中,人类积累了一整套数学的科学思维规律和处理问题的方法。这些规律和方法无不充满辩证唯物主义思想。结合数学教学,对学生进行辩证唯物主义观点的教育例子很多。如通过学生实际操作、实例引进数学知识或实际应用,对学生进行实践第一的观点教育;通过多与少、加与减、已知与未知、精确与近似、直与曲……对学生进行矛盾对立统一的观点教育;通过概念与概念之间、性质与性质之间,概念、性质与法则之间,和数与式、数与形,数、形、式与应用题之间存在着的内在联系,对学生进行对立统一、相互联系和发展观点的教育;通过四则运算、解答应用题和几何形体计算公式推导过程,对学生进行矛盾转化观点的教育。

4.进行爱祖国、爱社会主义教育。我国是数学的故乡之一,中华民族有光辉灿烂的数学史。小学数学课本中收入了许多生动的素材,教师结合有关教学内容,介绍我国数学家的杰出成就,介绍现代中国人对数学发展的巨大贡献,介绍我国数学家尤其是解放以来许多数学家为祖国建设事业奋斗的事迹,从而激发学生爱祖国、爱社会主义的热情,培养学生立志献身祖国建设事业而刻苦学习的精神。

5.培养科学文化素质。九年义务教育小学数学的教学内容和教材,使学生具有进行整数、小数、分数四则计算能力;获得有关整数、小数、分数、百分数和比例基础知识,常见的一些数量关系和解答应用题的方法,用字母表示数、简易方程、量与计量,简单几何图形、珠算、统计的一些初步知识;发展学生初步的空间观念,初步学会运用所学的数学知识和方法解决一些简单的实际问题。

二、围绕素质教育提高小学数学课堂教学效率

实施素质教育关键在课堂。数学课堂是实施素质教育的主阵地。只有紧紧地围绕素质教育的目标和要求,增强素质教育的意识性、使命感和责任感,改进陈旧的课堂教学方法、方式,才能提高数学课堂教学对学生进行素质教育的效率。

长期以来,受传统的教学观念的影响,重视应试教育,忽视素质教育,课堂教育过分地夸大教师的主导作用,忽视了学生的主体作用,课堂上该学生操作的老师代替了,该学生思考的老师讲解了,老师包揽了学生的学习活动,严重扭曲了教学行为,抑制学生学习的主动性和创造性,束缚学生才能的发展。教学既要发挥教师的主导作用,又要发挥学生的主体作用,“两主”不可偏废。从某种程度上来说,课堂教学应从学生的主体作用的发挥上来发挥教师的主导作用。教师的主导作用主要体现在激发学生学习兴趣,启发学生思考,引导学生观察、操作、表述,指点学习方法,控制与调整学生学习活动。具体地讲:

1.培养兴趣。兴趣是学生学好数学的首要条件,培养学生学习兴趣是老师的首要任务。数学教学不单纯是一个认识过程,还是一种情感过程。美国著名的心理学家布卢姆曾指出:情感并不一定伴随认识效果自然而然地产生和发展,它需要教育者专门地评价和培养。这就是说,学生的学习兴趣要老师来培养。数学课堂教育,培养学生兴趣应从以下几方面入手。首先,要创设和谐、愉悦的课堂气氛。教师要遵循学生的认知规律和心理特征,创设求知情境,激发学生爱学数学的内动力。其次,讲究课堂授课艺术。教师通过授课的艺术性、形象性、鲜明性、趣味性,揭示数学教材的本身魅力,调动学生学习的积极性和主动性,使学生生动、活泼地进行学习。第三,面向全体学生,建立良好的师生关系。教师要帮助后进生克服心理障碍,使他们有信心学得好,提高克服困难的勇气。第四,加强师生情感交流。教师以敏锐的洞察力,了解学生的情绪表现,迅速及时地用手势、眼神、语言等手段交流情感,注意捕捉后进生回答中的合理因素,发展他们思维的“闪光点”,有计划地设置一些后进生能够回答的问题,维护他们的自尊心,激发他们的求知欲和学习热情。

篇13

但是我们知道,纯粹的“探究”或“讲授”都不能产生良好的效果,还是将二者有机结合好。讲授法是我们所熟悉的,只要我们多思考、多研究,在讲授法中融入学生探究,少讲一点,留点时间让学生去探究,并想法使学生探究与教师讲解二者很好地结合起来,就能产生良好的效果。

学生学会探究,自己能获得一部会知识了,不正达到了“教是为了不教”的目标了吗?

教师讲得少了,自己的负担减轻了,上课也轻松了。

我们要养成一种习惯,那就是只要我们上课感觉很累,我们就得反思,是不是自己讲得太多了,学生参与的时间太少了,这节课的某些环节是否能够改进一下,改成学生活动,让学生去探究。思想一变,方法自然会有。教学需要我们做个有心人。

《数学课程标准(实验稿)》为数学教学树立了新理念、提出了新要求,中学数学教学正在发生巨大的变化。作为中学数学教师,我们应深刻地反思我们的数学教学历程,从中总结经验,发现不足,并在今后的教学实践中去探索和理解新的数学课程理念,建立起新的中学数学教学观。

目前我们的数学教学中存在着一些亟待解决的问题。反映在课程上:教学内容相对偏窄,偏深,偏旧;学生的学习方式单一、被动,缺少自主探索、合作学习、独立获取知识的机会;对书本知识、运算和推理技能关注较多,对学生学习数学的态度,情感关注较少,课程实施过程基本以教师、课堂、书本为中心,难以培养学生的创新精神和实践能力。分析我们的课堂教学,可以用八个字概括:狭窄、单调、沉闷、杂乱。由此而产生学生知识静化、思维滞化、能力弱化的现象。事实上,学生的数学学习不仅是简单的概念、法则、公式的掌握和熟练的过程,应该更具有探索性和思考性,教师要鼓励学生用自己的方法去探索问题和思考问题。

一、树立多元化的教学目标

“义务教育阶段的数学课程,强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,有思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。”基于这样的理念,数学课程从知识与技能、数学思考、解决问题、情感与态度等四个方面树立其多元化的教学目标。

数学教学不仅要关注知识技能,也要关注情感态度,即将智力因素和非智力因素放在同等重要的位置上。数学教学不仅要关注问题解决,也要关注数学思考过程。即将结果和过程放在同等重要的位置上。

二、建立互动型的师生关系

数学教学是数学活动的教学,是师生交往、互动与共同发展的过程。教学中的师生互动实际上是师生双方以自己的固定经验(自我概念)来了解对方的一种相互交流与沟通的方式。在传统的教学中,教师的目标重心在于改变学生、促进学习、形成态度、培养性格和促进技能的发展,完成社会化的任务。学生的目标在于通过规定的学习与发展过程尽可能地改变自己,接受社会化。只有缩小这种目标上的差异,才有利于教学目标的达成与实现。

这首先要求教师转变三种角色。由传统的知识传授者成为学生学习的参与者、引导者和合作者;由传统的教学支配者、控制者成为学生学习的组织者、促进者和指导者;由传统的静态知识占有者成为动态的研究者。

一旦课堂上师生角色得以转换和新型师生关系得以建立,我们就能清楚地感受到课堂教学正在师生互动中进行和完成。师生间要建立良好的互动型关系,就要求教师在备课时从学生知识状况和生活实际出发,更多地考虑如何让学生通过自己的学习来学会有关知识和技能;在课堂上尊重学生,尊重学生的经验与认知水平,让学生大胆提问、主动探究,发动学生积极地投入对问题的探讨与解决之中;应灵活变换角色,用“童眼”来看问题,怀“童心”来想问题,以“童趣”来解问题,共同参与学生的学习活动,成为学生的知心朋友、学习伙伴。

其次,要求教师以新角色实践教学。这要求教师破除师道尊严的旧俗,与学生建立人格上的平等关系,走下高高在上的讲台,走到学生身边,与学生进行平等对话与交流;要求教师与学生一起讨论和探索,鼓励他们主动自由地思考、发问、选择,甚至行动,努力当学生的顾问,做他们交换意见时的积极参与者;要求教师与学生建立情感上的朋友关系,使学生感到教师是他们的亲密朋友。

三、引入生活化的学习情境

新课标指出:数学课程“不仅要考虑数学自身的特点,更应遵循学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发……,数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。”这就是说,数学教学活动要以学生的发展为本,要把学生的个人知识、直接经验和现实世界作为数学教学的重要资源。

例如,笔者在讲授八年级“平方差公式”这节内容时,首先是出示了一道这样的问题作为引入:小明去市场买糖,这种糖每千克9.8元,他买了10.2千克糖,给售货员应该给多少钱?就在售货员用计算器算钱时,小明一下说出了应该给99.96元钱,售货员大吃一惊,结果她算出来和小明说得一样。然后笔者就问学生小明是不是很聪明,同学们都说是,笔者接着说小明为什么算得这么快,并不是比你们聪明很多,而是用的是我们今天所学得知识来算的,你们学完也会和他一样聪明的。

学生顿时对这节课有了很大兴趣,听讲也很专心,这节课达到了很好的效果。同时也达到了让学生把所学知道用到现实生活中的目的。

四、选用开放性的教学内容

新的数学课程改革强调,数学学习并不是单纯的解题训练,现实的和探索性的数学学习活动也要成为数学学习内容的有机组成部分。

开放性的教学内容首先表现在开放题的应用上,以开放题为载体来促进数学学习方式的转变,弥补了数学教学开放性、培养学生主体精神和创新能力的不足。数学开放题的类型很多,如:某中学搞绿化,要在一块矩形空地上建花坛,现征集设计方案,要求设计的方案成轴对称(可以用圆、正方形或其它图形组成),如何设计?(这是一道结论开放题,有助于考查学生的发散思维与创新精神)

在开放题的使用中要注意,开放题中所包含的事件应为学生所熟悉,其内容是有趣的,是学生所愿意研究的,是通过学生现有的知识能够解决的,是可行的问题;开放题应使学生能够获得各种水平程度的解答,学生所做出的解答可以是互不相同的;开放题教学应体现学生的主体地位。

当然,教学实践是一个复杂的过程,理论是不可能完全应用于实践中的,这就需要在今后的教学实践中,大胆尝试,细心领会,发现问题,积极寻求解决问题的方法。

参考文献: