数学论文最新3篇
在日常学习和工作中,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你写论文时总是无从下笔?这次帅气的小编为您整理了3篇《数学论文》,希望能为您的思路提供一些参考。
数学论文 篇一
摘要:
起初,集合论主要是对分析数学中的“数集”或几何学中的“点集”进行研究。但是随着科学的发展,集合论的概念已经深入到现代各个方面,成为表达各种严谨科学概念必不可少的数学语言。随着计算机时代的到来,集合的元素已由传统的“数集”和“点集”拓展成包含文字、符号、图形、图表和声音等多媒体信息,构成了各种数据类型的集合。
关键词:
集合论、计算机、应用
1、集合论的历史。
集合论是一门研究数学基础的学科。集合论是现代数学的基础,是数学不可或缺的基本描述工具。可以这样讲,现代数学与离散数学的“大厦”是建立在集合论的基础之上的。21世纪数学中最为深刻的活动,就是关于数学基础的探讨。这不仅涉及到数学的本性,也涉及到演绎数学的正确性。数学中若干悖论的发现,引发了数学史上的第三次危机,而这种悖论在集合论中尤为突出。
集合论是德国著名数学家康托尔(G.Cantor)于19世纪末创立的。
十七世纪数学中出现了一门新的分支:微积分。在之后的一二百年中这一崭新学科获得了飞速发展并结出了丰硕成果。其推进速度之快使人来不及检查和巩固它的理论基础。十九世纪初,许多迫切问题得到解决后,出现了一场重建数学基础的运动。正是在这场运动中,康托尔开始探讨了前人从未碰过的实数点集,这是集合论研究的开端。
经历二十余年后,集合论最终获得了世界公认。到二十世纪初集合论已得到数学家们的赞同。数学家们乐观地认为从算术公理系统出发,只要借助集合论的概念,便可以建造起整个数学的大厦。在1900年第二次国际数学大会上,著名数学家庞加莱就曾兴高采烈地宣布“数学已被算术化了。我们可以说,现在数学已经达到了绝对的严格。”然而这种自得的情绪并没能持续多久。
这一仅涉及集合与属于两个最基本概念的悖论如此简单明了以致根本留不下为集合论漏洞辩解的余地。号称“天衣无缝”、“绝对严密”的数学陷入了自相矛盾之中。从此整个数学的基础被动摇了,由此引发了数学史上的第三次数学危机。
危机产生后,众多数学家投入到解决危机的工作中去。1908年,德国数学家策梅罗(E.Zermelo)提出公理化集合论,试图把集合论公理化的方法来消除悖论。他认为悖论的出现是由于康托尔沒有把集合的概念加以限制,康托尔对集合的定义是含混的.策梅罗希望简洁的公理能使集合的定义及其具有的性質更为显然。策梅罗的公理化集合论后来演变成Z F或Z F S公理系统。从此原本直观的集合概念被建立在严格的公理基础之上,从而避免了悖论的出现。这就是集合论发展的第二个阶段:公理化集合论。与此相对应,在1908年以前由康托尔创立的集合论被称为朴素集合论。
2、集合论在计算科学中的应用。
集合论在计算机科学中的应用集合论包括集合、关系和函数3部分。
1)集合集合不仅可以表示数,而且可以像数一样进行运算,还
可以用于非数值信息的表示和处理,如数据的增加、删除、排序以及数据间关系的描述,有些很难用传统的数值计算来处理的问题,却可以用集合来处理。因此,集合论在程序语言、数据结构、数据库与知识库、形式语言和人工智能等领域得到了广泛应用。
2)关系关系也广泛地应用于计算机科学技术中,例如计算机程序的输入和输出关系、数据库的数据特性关系和计算机语言的字符关系等,是数据结构、情报检索、数据库、算法分析、计算机理论等计算机领域中的良好数据工具。另外,关系中划分等价类的思想也可用于求网络的最小生成树等图的算法中。
3)函数函数可以看成是一种特殊的关系,计算机中把输入、输出间的关系看成是一种函数。类似地,在开关理论、自动机原理和可计算性理论等领域中,函数都有极其广泛的应用,其中双射函数是密码学中的重要工具。
起初,集合论主要是对分析数学中的“数集”或几何学中的“点集”进行研究。但是随着科学的发展,集合论的概念已经深入到现代各个方面,成为表达各种严谨科学概念必不可少的数学语言。
随着计算机时代的到来,集合的元素已由传统的“数集”和“点集”拓展成包含文字、符号、图形、图表和声音等多媒体信息,构成了各种数据类型的集合。集合不仅可以用来表示数及其运算,更可以用来表示和处理非数值信息。数据的增加、删除、修改、排序以及数据间关系的描述等这些很难用传统的数值计算操作,可以很方便地用集合运算来处理。从而集合论在编译原理、开关理论、信息检索、形式语言、数据库和知识库、CAD、CAM、CAI及AI等各个领域得到了
广泛的应用,而且还得到了发展,如扎德(Zadeh)的模糊集理论和保拉克(Pawlak)的粗糙集理论等等。集合论的方法已经成为计算科学工作者不可缺少的数学基础知识。
参考文献:
〔1〕屈婉玲,耿素云,等。离散数学[M]。北京:高等教育出版社,2008.
〔2〕离散数学及其应用[M]。北京:机械工业出版社,2006.
〔3〕陈敏,李泽军。离散数学在计算机学科中的应用[J]。电脑知识与技术,2009.
〔4〕龚静,王青川。数理逻辑在计算机科学中的应用浅析[J]。青海科技,2004.
数学论文 篇二
摘要:
新课程理念下,生活化教学已成为数学教学的一种重要方式,数学教学内容与数学能力的培养都是为了使学生在实际社会生活中能独立解决问题。教师在小学数学课堂教学中应将学生已有生活经验与教学内容相联系,通过生活化教学方法的不断探讨与创新,使小学数学教学更贴近于生活实质,同时激发学生的学习兴趣以及学习主体意识,最终实现学生运用数学知识解决实际问题的能力。
关键词:
小学数学;生活化;教师;教学
数学学习对小学生的作用不仅仅表现在学习成绩上,通过对“数学课程标准”的认真解读可以得出生活与数学的密切联系。小学数学教师在教学过程中,不仅要提高学生成绩,还应通过生活化的教学方法,使数学更贴近于小学生日常生活,在生活中学习数学,在数学中感受生活。笔者结合长期小学数学教学经验以及小学生数学教学实际,对当前数学生活化教学进行了探讨。
一、小学数学生活化教学的提出
1、针对小学生实际学习情况提出生活化教学。小学生每天都会进行数学学习,每天都在运用数学,但却对数学学习无法提起兴趣,在实际生活中无法科学运用所学数学知识,这是当前我国小学数学教学中存在的普遍现象。传统的教学方式下,教师一味地进行数学课堂教学,学生被动的接受教师讲解,数学知识被局限于课堂之中,知识与生活不能有效融合,最终难以学习致用。久而久之,学生对数学知识学习缺乏兴趣,探讨的热情下降,学生创新能力未被挖掘出来,对学生实践能力及综合素质的培养都产生局限性。
2、针对当前小学生数学教材状况提出生活化教学。当前,教育学界已深刻意识到小学数学教学与学生生活实际的密切联系,清楚小学数学教材内容的编写应紧扣生活实际。但是在当前小学数学教材内容上,还是以陈旧的教学题材为主,内容缺乏与生活的相关性,与时代的发展速度以及小学生的学习需求不符,小学数学课本需要得到充实与改造,以符合时代的需求。
3、针对当前小学生数学课堂教学效果提出生活化教学。传统教学方法在当前小学生数学课堂教学中仍然占据主体地位。这种传统的教学方式下,教师成为教学主体,对知识的讲解注重逻辑推理,对知识背景、知识的延伸没有足够重视。一块黑板、一支粉笔进行板书,根据教材进行讲课的教学方式为常见教学方法。在数学教学中,多媒体教学方法极少得到运用,学生知识的获取多来源于教师的授课以及课本中的知识点。沉重的课业压力下,学生面临着课堂教学枯燥无味,课后要做大量习题与测试的现状,很难对数学课程产生兴趣。
4、针对当前在小学生国际数学比赛中的现状提出生活化教学。我国的中小学生在各大国际数学比赛中一直占据优势地位,受到教育界的一致好评,也得到了世界的广泛关注。但是摆在这些成绩面前的一大窘况是,我国中小学生在知识的实际运用、生活实际问题的解决能力上,相对于日本、美国等国家来说明显偏低,我们的学生对知识缺少实际运用的意识与能力。在这种现状下,要求小学数学教师重点关注教学内容与生活实际的联系,以学生实际运用能力为导向,以贴近学生生活实际、学生易于理解的生活现象进行数学生活化教学,从生活中提炼出与数学有关的问题,从数学中学到实际生活能力。
二、探讨如何开展小学数学生活化教学
1、创造良好教学氛围,培养学生学习兴趣。针对小学生这一群体的年龄特征与个性特点,培养出小学生良好的学习兴趣,才能吸引学生的学习热情,自主进行学习。小学生年龄偏小,思想意识上还处于萌芽阶段,数学初始学习阶段对课程的兴趣培养对后续学习阶段的学习效率发挥着至关重要的作用。在小学数学课堂教学中,针对小学生爱听故事、爱玩游戏的年龄特征,可以通过营造良好的教学氛围,在生动的课堂教学中引入生活化的教学情境,吸引小学生的关注,带动学习的热情。例如:在数学课堂教学中,教师抽取20名学生,排成两列,提问同学们平均一列为多少人?然后组织同学排成四列,提问每列平均又是多少人?还可以通过分水果、分玩具等方法进行平均数的学习。通过这些简单的活动设定,以及学生的讨论与思考,教学效率会因此而得到提高,学生也会对数学教学充满兴趣。同时,在小学数学教学中,教师应意识到小学生兴趣培养的重要性,在课程设置上注意对学生兴趣的激发,使学生在兴趣驱使下热爱数学课程,最终实现更好的教学效果。
2、创设生活化情境,使数学教学更贴近生活。学生所学知识与自身熟悉的生活环境相似程度越高,学生对知识就更容易接纳与掌握。在小学数学教学中,教师应尽量创设出贴近学生日常生活的教学情境,以促使学生在熟悉的生活情境中更易于接收数学知识,并使学习积极性得到保持。例如:在认识“几分之几”这一教学重点时,要使小学生掌握几分之几这一抽象的数学知识,可通过生活情境的引入:“小明去小花家玩,小花的妈妈拿出蛋糕招待小明。妈妈将蛋糕分成四块,小花吃了一块,小明吃了二块,妈妈吃了一块,那用分数如何表示呢?”学生在这一熟悉的情境下,进行积极地思考,得出小花吃了四分之一、小明吃了四分之二的答案。接着教师可以对本堂课的内容进行重点讲解,这一情境的创设使小学生产生亲切熟悉的感觉,感受到分数的学习与生活有着密切的联系,同时对分数的含义有更完整的认识。乐于解开疑惑,主动思考,也将原本沉闷的课堂教学,抽象的数学变得生动,通过贴近生活的教学情境设置,提高教学效率。
3、教学语言与例题生活化。小学数学教学中,枯燥的数学计算与名词可能使学生产生抵触心理,因此在小学数学教学中,应尽量根据小学生的特征,以生活化的教学语言进行课堂教学。以学生易于接受的语言表达对数学名词进行描述,使小学生与数学课程之间的距离逐渐拉近,体会到数学与生活的相关性。例如:在进行大于号与小于号教学时,可将大于号和小于号编成一段顺口溜:“大于号,小于号,两个数字中间站,谁大对谁开口笑”。学生可以通过对顺口溜的理解,简单地区分出大于号与小于号的含义。又比如将数字的大小比较说成“为数字排队”等,学生在这种生活化的教学语言下能够对数字大小排序进行更直观地理解。其次,还可在数学的加减法教学时,通过设置一些生活化的例题,教会学生数学运算。例如:“老师给小朋友们分糖果,已经给15位同学分发了糖果,还有8位同学没有领到糖果,那么请问这个班级一共有多少位小朋友?”“妈妈给哥哥和弟弟分别买了10支铅笔,每只铅笔0.5元,那么妈妈买铅笔总共花了多少钱?”这种生活化的训练例题在锻炼学生运算能力的同时,也通过将例题生活化,把枯燥乏味的数学运算变得生动,学生在熟悉的语言与生活行为中对数学更易于接受与理解,最终实现学习致用。
4、培养学生数学生活化意识。将数学知识运用到实际生活中,学会用数学的观点处理生活中的问题,认识身边的事物,以及提高用数学知识解决实际问题的能力,是数学学习的最终目的。数学教学中,一些知识是抽象的,晦涩的,难以理解的,数学教师要做的是将学生难以理解与掌握的抽象知识,变得生动与鲜活,成为学生能领悟、能体会的知识。生活本身是一个巨大课堂,在生活中可以学到各种各样的知识。在生活中无时不刻地存在着数学现象,教师要指引学生用数学的眼光去观察生活,对生活中的数学问题进行思考。例如在新学期数学课堂一开始,给学生布置以下课题:以日记的形式,记录自己在学校、家庭、社会生活中接触到的数学知识,以数学的视角观察生活中的细小事情。有同学记录:“今天我和妈妈去菜市场买鱼,卖鱼的婆婆说要27元,妈妈和她讲价后只付了25元,便宜了2元,27-25=2。”又如:“今天哥哥的学校和其他学校进行篮球比赛,我默默地帮哥哥计算得分,进球时看到计分板上的变化,计算刚才的进球应该得2分还是3分。”通过将数学知识运用到生活琐事中,并自行记录,使学生学会用数学知识分析问题,合理安排时间,思考解决问题。因此,在小学数学教学中,教师将数学运用到生活中,培养学生数学生活化意识,将使数学教学事半功倍。
5、课后练习、课外活动生活化。数学教学不仅仅局限于课堂,生活化的课后练习布置以及课外活动可以对课堂教学起到巩固效果。课后练习与课外活动应以趣味性的教学活动为主,带领学生以数学的观点对生活的环境进行独立了解,发挥个人的想象力,掌握抽象的数学知识,体会数学在生活中的运用。例如在对“平面图形”这一章节进行教学时,可布置学生在课后寻找出生活中常见的圆形、正方形、三角形物品,每种形状各带一至两样在课堂上进行交流与沟通,加深其对平面图形的了解。在进行元、角、分的学习时,布置学生在放学后帮助家长去购买一件物品,记录物品的价格,购买时给营业员多少钱,找回多少钱?同时针对这一数学知识的学习,还可以进行相关课外活动。例如将学生分成两个小组,指定一组学生当营业员,其他学生为顾客,将学习用品贴上纸标签,写上价格,指导学生进行购物活动。一组活动完成后将两组成员角色对调,教师在一旁进行引导与监督。通过对数学知识的课后练习与课外活动,学生将对所学知识点有更牢固的掌握,教师不仅仅在课堂上做到生活化教学,在课后也使学生得到了教学实践,提高了学生解决实际问题的能力。
三、结语
总而言之,数学来源于生活,同时又服务于生活。在小学数学教学这一关键阶段,作为数学教育工作者,要以培养小学生数学的应用意识为教学目标,通过将数学教学与生活紧密联系,将生活化教学长期贯穿于教学过程中,引导学生从生活中学习数学,从数学中体验生活,最终培养小学生数学应用能力,达到学以致用的教学目的。
参考文献:
[1]刘秀明。关于小学数学生活化教学的思考[J]。课程教育研究,2014,(32)。
[2]徐荣芳。小学数学生活化教学的探讨[J]。小作家选刊(教学交流),2014,(10)。
[3]王剑。关于小学数学生活化策略的几点思考[J]。教育教学论坛,2014,(22)。
[4]桂木华。小学数学生活化教学初探[J]中华少年:研究青少年教育,2012,(11)
数学论文 篇三
摘要:
随着“新工科”建设的提出,高等数学作为工科专业的公共基础课,急需针对“新工科”人才培养目标进行教学改革。该文提出了融合思政育人元素的案例教学法,既紧扣专业需求,体现数学方法与专业应用的关联性,同时也着眼于提高学生的综合素养。
关键词:
新工科;高等数学;教学改革;课程思政
1、引言
新工科(EmergingEngineeringEducation:3E)是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。中国工程院院士、天津大学校长钟登华指出,新工科的内涵是以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养多元化、创新型的卓越工程人才,为未来提供智力和人才支撑。[1]高等数学是大部分工科学生在高等教育阶段接触到的第一门重要的数学基础课。丘成桐院士在北大百周年校庆学术报告会上指出,高等数学课程在培养高素质科学技术人才方面具有其独特的、不可替代的重要作用。[2]课题组成员此前已对上海应用技术大学工科学生的高等数学成绩与后续课程的成绩关联性展开调研,发现该课程的学习情况将直接影响工科学生后续课程的学习效果。[3-4]因此,在当前我国积极开展“新工科”建设的背景下,高等数学课程也应当针对新工科人才培养目标进行教学改革。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出:“学生特点,以新工科理念为指导,选取来源于与工科专业相关的应用案例,将思政案例教学法引入高等数学的教学,创造属于新工科的独特思考。
2.1学生家国情怀的培养
围绕时政性主题,设置“厉害了我的国”专项主题案例,加强学生对中国国情与科技立项的认识以及对中国特色社会主义思想的政治认同。例如,在定积分的概念讲解中,选取具有代表性的雄安新区面积测绘问题作为典型案例,进行课程引入,旨在利用时政热点激发学生兴趣,同时也普及设立雄安新区,是以习近平同志为核心的党中央深入推进京津冀协同发展做出的一项重大决策部署。让学生仿佛身临其境,感受到这具有重大现实意义和深远历史意义的时刻。又例如,在反常积分中引入北斗导航卫星的介绍等,让学生深切体会中国近几年的迅速发展以及了解未来还应继续努力的方向。在教学实施过程中,思政案例不仅仅要起到引入作用,还应贯穿整个教学过程,在潜移默化中让学生感受到家国情怀,使其之于国、之于家,都怀有一种朴素的情感,增强学生的民族自豪感和文化自信心。尤其是在案例教学的讨论环节中,鼓励学生积极发表见解,加深他们对当今时代、对自身发展、对如何实现民族伟大复兴的思索。青年的国家认同感和政治认同感,是新工科培养具有创新创业能力和多学科交叉融合能力复合型人才需求最重要的底色。
2.2学生开放创新思维的培养
习近平总书记着眼于培养社会主义建设者和接班人,指出教师要具备价值导向能力、理论思维能力、科学研究能力以及教学能力,注重培养学生的学习能力、独立思考能力以及思辨能力。因此,在案例教学进行中应重视学生开放性思维的培养。例如在极值的应用中,引入易拉罐的设计方案作为案例:首先让学生观察生活中常见的易拉罐形状,其次让学生进行分组讨论:为什么其形状总是圆柱形的?引导学生解决生产实际中的问题:在相同的制作材料下如何尽可能多地盛装饮料来降低生产成本,这就自然而然地引出了极值的应用。在此基础上,再进行思政元素的拓展,让学生思考易拉罐设计的细节,为什么底是圆拱形?设计长宽比例的原因是什么?为什么顶面底面的材料更为坚硬?拉环的制作有什么特点与优势?介绍易拉罐制作回收中的节能意识,并让学生尝试自主设计易拉罐。从而培养学生发现、感知的意识和开放性思维,进一步深化学生对世界的理解,关注节能减排,关注人类共同面对的全球挑战。
2.3学生思辨能力的培养
引入现代科学计算手段,对案例实际问题进行模拟,让学生感知数学中的离散与连续,实质即是哲学中的量变与质变。例如,在定积分的概念中利用数学软件MATLAB,进行分割、近似、求和的软件模拟,再通过分割的不断加细,最终由“无限”加细这一理念,从而产生质变:极限。用思辨的观点看待数学知识点的转化与融合,有利于提高学生的学习兴趣,同时也提高了学生运用数学软件进行计算的基本能力,以及对具体案例进行探索与研究的能力。用数学软件等技术辅助教学,是上海应用技术大学理学院目前大力推行的教学改革方向之一,旨在调动和发挥学生的主体性,为学生提供多样化的现代学习方式,帮助学生理解和实践如何将创意或方案转化为有形的数学模型,如何进行模型的求解以及对于出现的问题如何利用科学的方式进行改进与优化。
2.4学生国际视野的培养
将科学前沿知识融入案例教学,培养学生的国际视野。人工智能是当今世界每一个国家都在大力发展研究的技术科学,它作为计算机科学的一个分支,在过去几年实现了爆炸式发展。2016年,GoogleDeepMind的AlphaGo打败了韩国的围棋大师李世石九段,让人工智能赢得了前所未有的关注。而高等数学课程当中的微积分、偏导数、向量函数、方向梯度、微分方程等内容均在人工智能领域有着重要的应用。例如,数值微分方程在指导深层神经网络构架设计方面的应用、极值在飞行器模拟设计中的应用等。此外,在极限的拓展部分加入分形的介绍,在微分方程中反思混沌非线性微分方程应用等各类前沿领域,都将从多维度给学生展现一个丰富多彩的世界,激发学生的求知欲望,让学生意识到只有增强知识储备才能迎接全球化的机遇和挑战。
2.5工匠精神的培养
适时普及类比国内外数学发展史,帮助学生了解中外数学文化并进一步理解数学概念。例如,微积分学是在17世纪下半叶由英国数学家牛顿和德国数学家莱布尼兹创立的,其中极限是其最基本的概念。而极限的思想在中国古代文化中也早有体现。例如,战国时期的庄周在《庄子天下篇》中提到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”就是古代极限思想的体现。然而极限的定义是如何从描述性定义过渡到精确性定义的呢?这就要提到19世纪后半叶实数理论的建立。实数理论使得极限理论有了严格的理论基础,从而使微积分的基础和思想方法日臻完善。这一发展历程让学生了解了数学这一学科的严谨之美,从而也认识到知识的创新完备从来都不是一蹴而就的,而是应具有严谨认真、精益求精、追求完美、勇于创新的工匠精神。
2.6人文素养的培养
著名文学家雨果说过:“数学到了最后阶段就遇到想象,在圆锥曲线、对数、概率、微积分中,想《众鼎号·www.1126888.com》象成了计算的系数,于是数学也成了诗。”因此,在教学设计中可适时引入诗词文化,引导学生在诗词中发现数学的美。例如,李尚志教授所写的微积分诗:“一番难遇风顺,一路高低不平。平平淡淡分秒,编织百味人生。”突破了原有定积分定义所带来的表层局限性,打破了文学和数学理工科的鸿沟,从星星点点的字逐渐构成了一副波澜壮阔的画卷,引导学生去感悟微积分中所蕴含的人生哲理。
3、结语
课程思政与案例教学法的有机融合,能引导学生于生活、历史文化中发现数学之美,改变其对数学课程枯燥难懂的固有印象,于时政、科学前沿、专业应用中,体悟数学的重要性,培养学生的开放创新性思维,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,激发学生实现中华民族伟大复兴的责任感。以上是笔者关于新工科背景下高等数学教学改革中进行课程思政案例教学的一些思考,具体实施过程中,思政案例需要教师与时俱进,不断总结、更新和改进,才能真正为培养具有家国情怀的新工科复合型人才打下坚实的基础。
参考文献
[1]钟登华。新工科建设的内涵与行动[J]。高等工程教育研究,2017(3):1-6.
[2]教育部非数学类专业数学基础课程教学指导分委员会。工科类本科数学基础课程教学基本要求[J]。大学数学,2004(1):1-6.
[3]邱翔,庄海根,庞莉莉,等。工科学生“高等数学”成绩的相关分析研究[J]。沈阳师范大学学报(自然科学版),2014,32(2):291-295.
[4]郭琼,徐小明,邱翔,等。关于工科高等数学课程教学改革的探讨[J]。教育现代化,2017,4(33):65-68.
[5]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N]。人民日报,2016-12-09(1)。
[6]王青梅,赵革。国内外案例教学法研究综述[J]。宁波大学学报(教育科学版),2009,31(3):7-11.
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