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yaodabian0214

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数学的文化价值 一、数学是哲学思考的重要基础   数学在科学、文化中的地位,也使得它成为哲学思考的重要基础。历史上哲学领域内许多重要论争,常常牵涉到有关对数学的一些根本问题的认识。我们思考这些问题,有助于正确认识数学,正确理解哲学中有关的争论。   (一)数学——-根源于实践   数学的外在表现,或多或少人的智力活动相联系。因此在数学和实践的关系上,历来有人主张数学是“人的精神的自由创造”,否定数学来源于实践其实,数学的一切发展都不同程度地归结为实际的需要。从我国殷代的甲骨文中,就可以看到那时我们的祖先已经会使用十进制计数方法他们为适应农业的需要,将“十干”和“十二支”配成六十甲子,用以记年、月、日,几千年的历史说明这种日历的计算方法是有效的。同样,由于商业和债务的计算,古代的巴比伦人己经有了乘法表、倒数表,并积累了许多属于初等代数范畴的资料。在埃及,由于尼罗河泛滥后重新测量土地的需要,积累了大量计算面积的几何知识。后来随着社会生产的发展,特别是为适应农业耕种与航海需要而产生的天文测量,逐渐形成了初等数学,包括当今我们在中学里学习到的大部分数学知识。再后来由于蒸汽机等机械的发明而引起的工业革命,需要对运动特别是变速运动作更精细的研究,以及大量力学问题出现,促使微积分在长期的酝酿后应运而生。20世纪以来近代科学技术的飞速发展,使数学进入一个空前繁荣时期。在这个时期数学出现了许多新的分支:计算数学,信息论,控制论,分形几何等等。总之,实践的需要是数学发展的最根本的推动力。   数学的抽象性往往被人所误解。有些人认为数学的公理、公设、定理仅仅是数学家头脑思维的产物。数学家靠一张纸、一支笔工作,和实际没有什么联系。   其实,即使就最早以公理化体系面世的欧的几里德几何而言,实际事物的几何直观和实践中人们发展的现象,尽管不合乎数学家公理化体系的各式,却仍然包含着数学理论的核心。当数学家把建立几何的公理体系当作自己的目标时,他伯头脑中也一定联系到几何作图和直观现象。一个人,即使是很有天赋的数学家,能在数学的研究中获得具有科学价值的成果,除了他接受严格的数学思维训练以外,他在数学理论研究的过程中,必定会在问题的提出、方法的选择、结论的提示等诸多方面自觉或不自觉地受到实践的指引。可以这么说,脱离了实践,数学就会成为无源之水,无本之木。   其实,即使就最早以公理化体系面世的欧几里德几何而言,实际事物的几何直观和实践中人们发现的现象,尽管不合乎数学家公理化体系的程式,却仍然包含着数学理论的核心。当数学家把建立几何的公理体系当作自己的目标时,他的头脑中也一定联系到几何作图和直观现象。一个人,即使是很有天赋的数学家,能在数学的研究中获得具有科学价值的成果,除了他接受过严格的数学思维训练以外,他在数学理论研究的过程中,必定会在问题的提出、方法的选择、结论的提示等诸多方面自觉或不自觉地受到实践的指引。可以这么说,脱离了实践,数学就会变成无源之水,无本之木。   但是,数学理性思维的特点,使它不会满足于仅研究现实的数量关系和空间形式,它还努力探索一切可能的数量关系和空间形式。在古希腊时期,数学家就超越了在现实有限尺度精度内度量线段的方法,觉察到了无公度量线段的存在,即无理数的存在。这其实是数学中最困难的概念之一—连续性、无限性的问题。直到两千年以后,同样的问题导致极限理论的深入研究,大大地推动了数学的发展。试想今天如果还没有实数的概念,我们将面临怎样的处境。这时人们无法度量正方形对角线的长度,也不会解一元二次方程:至于极限理论与微积分学更不可能建立即使人们可以像牛顿那样应用微积分,但是在判断结论的真实性时会感到无所适从。在这种状况下,科学技术还能走多远呢?又如在欧几里德几何产生时,人们就对其中一个公设的独立性产生怀疑。到19世纪上半叶,数学家改变这个公设,得到了另一种可能的几何一一非欧几里德几何。这种几何的创立者表现了极大的勇气,因为这种几何得出的结论从“常理”来说是非常“荒唐”的。例如“三角形的面积不会超过某一个正数”。现实世界似乎没有这种几何的容身之地。但是过了近一百年,在物理学家爱因斯坦发现的相对论中,非欧几里德几何却是最合适的几何。再如,20世纪30年代哥德尔得到了数学结论不可判别性的结果,其中的某些概念非常抽象,近几十年却在算法语言的分析中找到了应用。实际上,许多数学在一些领域或一些问题中的应用,一旦实践推动了数学,数学本身就会不可避免地获得了一种动力,使之有可能超出直接应用的界限。而数学的这种发展,最终也会回到实践中去。   总之,我们应该大力提倡研究和当前实际应用有直接联系的数学课题,特别是现实经济建设中的数学问题。但是我们也应该在纯粹科学和应用科学之间建立有机的联系,建立抽象的共性和丰富多彩的个性之间的平衡,以此来推动整个科学协调地发展。   (二)数学—充满了辩证法由于数学严密性的特点,很少有人怀疑数学结论的正确性。相反,数学的结论往往成为真理的一种典范。例如人们常常用“像一加一等于二那么确定”来表示结论不容置疑。在我们的中小学的教学中,数学更是只准模仿、演练、背诵。数学真的是万古不变的绝对真理吗?   事实上,数学结论的真理性是相对的即使像1+1=2这样简单的公式,也有它不成立的地方。例如在布尔代数中,1+1=0!而布尔代数在电子线路中有广泛的应用。欧几里德几何在我们的日常生活中总是正确的,但在研究天体某些问题或速度很快的粒子运动时非欧几何却是适宜的。数学其实是非常多样化的,它的研究范围也随着新问题的出现而不断扩大。如同一切科学一样,数学家们如果死守着前辈的思想、方法、结论不放,数学科学就不会进步。把数学的严密性和公理化体系看作一种“教条”是错误的,更不能像封建时代的文人对待孔夫子说的话:“真理”已经包含在圣人说过的话里,后人只能对其作诠释。数学发展的历史可以证明,正是数学家特别是年轻数学家的创新精神,敢于向守旧的思想挑战,数学的面貌才得以不断地更新,数学才成长为今天这样一门蓬勃发展、富有朝气的学科。   数学的公理化体系从来也不是不容怀疑、不容变化的“绝对真理”欧几里德的几何体系是最早出现的数学公理化体系,但从一开始就有人怀疑其中的第五公设不是独立的,即该公设可以从公理体系的其他部分推出。两千多年来人们一直在寻找答案,终于在19世纪由此发现了非欧几何。虽然人们长时期受到欧几里德几何的束缚,但是最终人们还是接受了不同的几何公理体系。如果历史上某些数学家多一点敢于向旧体系挑战的革新精神,非欧几何也许还可能早几百年出现 数学公理化体系反映了内部逻辑严密性的要求。在一个学科领域内,当有关的知识积累到一定程度后,理论就会要求把一堆看来散乱的结果以某种体系的形式表现出来。这就需要对己有的事实再认识、再审视、再思索,创造新概念、新方法,尽可能地使理论能包括最一般、最新发现的规律。这实在是一个艰苦的理论创新过程。数学公理化也一样,它表示数学理论已经发展到了一个成熟的阶段,但并不是认识一劳永逸的终结。现有的认识可能被今后更深刻的认识所代替,现有的公理也可能被今后更一般化、包含更多事实的公理体系所代替。数学就在不断地更新过程中得到发展。   有种看法以为,应用数学就是把熟诵的数学结论套到实际问题上去,以为中小学的教学就是教给学生这些万古不变的教条。其实数学的应用极充满挑战性,一方面不但需要深切地认识实际问题本身,另一方面要求掌握相关数学知识的真谛,更重要的是要求能创造性地把两者结合起来。   就数学的内容来说,数学充满了辩证法。在初等数学发展时期,占统治地位的是形而上学。在该时期的数学家或其他科学家看来,世界由僵硬的、不变的东西组成。与此相适应,那时数学研究的对象是常量,即不变的量。笛卡尔的变数是数学中的转折点,他把初等数学中完全不同的两个领域一一几何和代数结合起来,建立了解析几何这个框架具备了表现运动和变化的特性,辩证法因此进入了数学。在此后不久产生的微积分抛弃了把初等数学的结论作为永恒真理的观点,常常做出相反的判断,提出一些在初等数学的代表人物看来完全不可理解的命题。数学走到了这样一个领域,在那里即使很简单的关系,都采取了完全辩证的形式,迫使数学家们不自觉又不自愿地转变为辩证数学家。在数学研究的对象中,充满了矛盾的对立面:曲线和直线,无限和有限,微分和积分,偶然和必然,无穷大和无穷小,多项式和无穷级数,正因为如此,马克思主义经典作家在有关辩证法的论述中经常提到数学。我们学一点数学,一定会对体会辩证法有所帮助。
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lindadoncry

这是我之前写论文看文献,你也看下小学数学教育“可拓认知”思维模式构建摘要:数学教育在小学教育中的重要性是毋庸置疑的,其最大的难题是数学教育中教与学认知上的不确定性。本文研究目的是建立一种不确定性与确定性的教育转化思维——“可拓认知”,基于可拓认知思维讨论了如何从数学教育中认知数学教育,如何从数学学习中学会学习数学,体现了元认知数学教育的可拓思想。研究表明,小学数学教育的“可拓认知”基本特点是,从多元化角度培养学生数学认知的可拓性,即发散性认知、相关性认知、蕴涵性认知、共轭性认知,从而扩展了小学数学教育视野,赋予数学教育一种新的思维模式。结语在基于“可拓认知”的数学教育教学过程中,不论哪一种教学思维都是从不同角度解决教与学认知方面的不确定性。小学数学教育的本质是将教育教学建立在“可拓认知”思维基础上,通过对数学可拓认知模式的把握,形成了数学如何教、如何学的模式,即“可拓认知”下的元认知教育模式。研究表明,数学教育思想是从机械论、系统论而发展到可拓论,而小学数学教育的“可拓认知”是一种新的数学教育思想,其核心在于教育过程中的“可拓认知”。这种“可拓认知”体现了数学教育中的元认知教育理论,即对认知的认知、对教育的教育、对学习的学习。“可拓认知”教学模式为小学数学教育研究与实践提供了新的思维模式,作为从事小学数学教育的教师和研究者,要进一步研究“可拓认知”的教育教学理论与方法,将它应用到具体的教育教学实践中。同时,“可拓认知”思维模式可以对元认知教育理论进行深入的研究与实践,这也是当代教育理论亟待解决的问题。参考文献:陆海霞 小学数学教育“可拓认知”思维模式构建[J] 创新教育研究, 2022, 10(2): 279-

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小花肚子饿

数学论文培养大学生数学思维的能力论文摘要:数学不应该被看成单纯的工具,它对思维训练也有着十分重要的意义。大学生应该培养数学的形象、抽象、直觉与函数思维。培养大学生数学思维,需要优化大学生思维方式,培养逻辑思维能力与直觉思维能力。关键词:数学;大学生;思维能力一、数学思维的概念及结构分析数学思维作为思维的一种特殊形式,是人脑运用数学符号与数学语言对数学对象间接概括的反映过程。具体地说,数学思维是以数学概念为细胞,通过数学判断和数学推理的形式揭示数学对象的本质和内在联系的认识过程。数学思维既从属于一般的人类思维,受到一般思维规律的制约,又具有不同于一般思维的特点,数学思维是一种高级形态的思维,属于现代抽象思维的范畴。数学思维的功能性结构是一个三维的立体结构,三条坐标轴分别是思维内容、思维方法和个体发展水平,这三部分的相互作用就构成了数学思维能力。数学思维能力是各种数学能力的核心,内容是思维主体面临的思维对象,包括数学概念、法则、命题以及各种数学理论问题与实践问题等。数学思维方法是数学方法的核心,是数学思维活动的步骤和格式,是对思维内容进行加工的方式和程序。个体发展水平则是指主体的思维品质和非智力品质,其中思维品质包括深刻性、广阔性和灵活性等,非智力品质包括动机、情感和意志等,它们在思维活动中发挥着重要的作用。二、培养什么样的数学思维能力(一)形象思维。形象思维即具体思维,它包括非操作性的形式(观察、感知等)和操作性形式(对事物或其模型直接进行操作等)。大学生在感观、操作等方面较以前都有了很大的提高,能力有了一定的增强,记忆方式由机械性记忆逐步向理解性记忆转变,他们渴望进行自主学习。(二)抽象思维。抽象思维是与抽象化活动密切联系的思维活动,是高等数学的核心和基础,抽象思维充分体现了高等数学学科的高度严密性和严谨性,也是学生需要着重培养的一种数学思维。这里的抽象化有双重性,即在抽取其本质属性的同时剥离其余的非本质属性。(三)直觉思维。直觉思维是认识的特殊方法,它是对数学对象、结构以及规律关系的敏锐想象和迅速判断的思维方式,其特点是直接解决问题或得出真理。(四)函数思维。函数思维是指从数学对象、性质之间的相互关系中认识事物的一种思维。函数是高等数学中一个重点的研究对象,我们解决现实生活中的许多问题都涉及函数关系的确定和解决。三、如何培养大学生的数学思维能力要培养大学生具备较好的数学思维是一个长期艰巨的过程。基本策略是:重思想的形成、促观念的培养。要特别注意做到以下几点:(一)优化思维方式。如果学生在学习过程中,对所学知识的理解不够深刻、准确,或者其新旧知识不能建立联系,就会造成认识上的不足和理解上的偏差,在解决具体问题时,出现思维不够严密或者不够灵活的现象。因此,应该引导学生优化思维方式,培养思维的严密性和灵活性。1、修正思维的误差,培养思维的严密性部分学生在解决数学问题时,不注意挖掘所研究问题中的隐含条件,产生了思维误差,影响了问题的正确解决。所以,要教会学生充分挖掘隐含条件,及时调控思维过程,修正思维误差,培养思维的严密性。2、转换思维角度,培养思维的灵活性。学生在解题时习惯于从已知出发推演结论,形成单向思维,给解题带来一定的思维障碍。对逆向思维的培养要贯穿于整个学习过程中。3、培养和发展学生的数学探索能力,进而激发学生的创新思维。数学的探索及创新能力是数学思维中最具创造性和挑战性的要素,也是数学思想的核心,数学几千年的发展史就是人们不断探索和创新的历史。(二)培养逻辑思维能力。逻辑思维能力是思维能力的重要组成部分,逻辑思维的主要形式是概念、判断和推理,它是证明结论的主要工具。在抽象定义、推导公式、证明定理、运用知识解决问题时,都在运用逻辑思维。1、培养理解概念、应用概念解决问题的能力。理解能力是学习数学的基础,学生在学习过程中,如果对一些数学概念或数学原理的发生、发展过程没有深刻地理解,就不能把握问题的本质。因此,要深刻理解概念、法则、公式、定理的实质,应用概念去解决问题。2、培养推理判断的能力。推理判断能力是逻辑思维能力的重要组成部分,培养推理判断能力要在学生深刻理解概念的基础上,学生应该掌握必要的推理和判断方法,如归纳法、演绎法、类比法、穷举法、特例法、反证法等,并通过一定的训练加以巩固,从而提高推理判断的能力。提高学生的推理能力要注意推理过程的学习(包括逻辑推理和直觉推理),一开始就要养成推理过程,步步有根据步步都严密的习惯。3、培养学生的抽象概括能力。要善于将数学材料中反映的数与形的关系从具体的材料中抽象出来,概括为特定的一般关系和结构,做好抽象概括的示范工作,要特别注意重视分析和综合的学习;另外,在解题中要注意发掘隐藏在各种特殊细节后面的普遍性,找出其内在本质,善于抓住主要的、基本的和一般的东西;要鼓励学生平时对于一些问题进行经常性的概括和总结,培养学生概括的习惯。

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