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關鍵詞:新課改;小學;中高年級;數學
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2017)01-0077-02
隨著我國教育事業的不斷發展,新課改的加速進行,人們對小學教育的關注度提高,這些因素都促使教師不靜安時代潮流,轉變傳統的教學理念,堅持以學生為主體,創新教學方法。小學數學作為整個學生數學學習的基礎,決定學生能否將數學學好。學習數學旨在提高學生的邏輯思維能和推理能力,這就要求教師不管是在教學課程的安排上還是教課方式上都要進行科學合理的設計,這樣才能更好的吸引學生的興趣和注意力,提高學生學習數學的積極性。但是在我國實際的數學教學過程中,教師仍然堅持應試教育的理念,將自己作為整個教學活動的在中心,忽視學生的主體地位,同時采用單一的灌輸式教學方法,根本無法提高學生的學習質量和整體的教W效率。在新課改的背景下,怎樣改革創新教學方法成為教師急需解決的重點問題。
1.優化數學教學設計,創新教學方式
隨著新課程標準的 對教學內容和教學任務有了新的要求,這就要求教師必須轉變原有的教學理念,堅持以學生為主體。教師在日常的教學中,要認真研讀教材,吃透教材內容,在教學目標和課程安排上要嚴格根據學生的學習特點和實際情況進行,同時教師要結合多媒體教學資源,豐富教學內容和教學方法。在進行教學過程中,也要進行課堂氛圍的營造,寬松和諧的課堂氛圍,可以更好的引發學生的學習興趣。教師要定期參加培訓,提高自身的知識水平和專業能力,同時要不斷吸取其他教師的成功教學方法,結合自身的教學經驗和學生的實際情況,總結出一套具有自身特點的教學方式,教師還可以利用多媒體教學,通過圖片和視頻更直觀的向學生進行知識的講解,提高學生對知識點的理解能力。
2.創設生活化的教學情境
教師在日常教學活動中無論是問題的設置和例子都要結合生活實際,這樣才更符合學生的思維。教師可以根據實際生活情況,設置生活化的教學情境,這樣可以讓學生明白生活離不開數學,增加數學重要性的意識。例如在學習小數點的時候,為了讓學生明白一個小數點的作用,教師可以舉一個生活中的實例。例如,張先生的朋友欠了他50000元,借條上只用了阿拉伯數字進行書寫,可是張先生的朋友只承認說欠了張先生500元,很多人都不理解為什么50000變成了500,原來張先生的朋友利用了小數點來進行更改,把50000變成500.00元。通過實例讓學生明白一個小數點的巨大作用,這樣使得學生感受到數學在生活中的作用。
3.引入探究式教學模式
更好的引發學生學習的興趣,將學生融入到教學中去,這樣才能更好的提高教學質量。利用探究式教學模式 引發學生進行學習的興趣。教師可以在教學過程中設置問題,家里數學模型,這樣可以將抽象的知識點進行形象化,方便學生的理解,同時也可以吸引學生的興趣。教師在進行問題的設置后一定根據學生的學習特點,同時將學生進行分組討論。學生只有親身參與到整個教學中去才能更好的對知識點進行理解和交流。同時在進行問題討論時,教師不可做過多的指導,只進行簡單的引導即可,這樣可以提高學生自主學習的能力和解決問題的能力。小組間的討論提高了課堂氛圍,在這樣的氛圍了,學生可以不斷進行思路的調整,進行問題的思考,這樣有助于學生交流和學習能力的提高。
4.加強培養學生自主學習的能力
在整個教學過程中學生作為主體,必須有進行自主學生的意識,在沒有教師督促的情況下,也能自己進行學習,樹立強烈的求知欲和自主學習的欲望,這樣才能更好的提高自己的學習成績。教師在教學過程中一定要有意識的培養學生自主學習的意識。這樣大大降低學生對教師的依賴性,可以根據自己的情況及學習的特點,進行自身學習方法的總結,有利于學生整體素質的提高,進一步提高整個教學效率和教學質量。教師在日常的學習中,要根據下節課的教學內容,提前進行問題的預留,要求學生通過預習,找到答案。同時例如在遇到多解題時,教師只給出一種解答的方法,要求學生在課下進行其他方法的探究,進而更好的培養學生主動學習的意識。
5.加強學生小組合作學習的意識
合作學習作為一種新型的教學方法,得到很多教師的重視和運用。數學教師在日常的教學活動中可以根據教學內容,設置探究問題,將學生分成不同的小組,問題拋出后,有小組成員進行答案的尋找,小組成員可以根據查閱資料,網上尋找等多種方式進行問題的解答,同時將資料作為支持答案的依據。在小組成員答案確定后,教師不要公布正確答案,而是再進行各小組的答案的討論,讓學生最后形成一個初步統一的答案,再與正確答案進行對比,查出學生遺漏的點,教師加以引導和指正。這樣的過程大大提高了學生的積極性,同時使得學生可以找到適合自己的學習方法,同時學生之間的配合也大大提高學生之間的感情和合作能力,教師的加入也大大減少師生之間的隔閡,拉近教師與學生的距離,建立良好和諧的師生關系。同時教師還要建立公平合理的評價體系,對學生自己小組合作中的變現進行評價,加強學生的自我反省的能力。
6.總結
綜上所訴,隨著新課程標準的不斷推廣和加深,對教師的教學內容和任務有了新的要求,教師必須意識到傳統的教學方法根本無法適應新課改的新要求,必須實現教學方法多樣化。教師在日常的教學活動中,必須堅持以學生為主體,認真研讀教材,根據教學內容、學生的學習特點與自身的教學經驗總結出一套具有自身特色的教學方法。需要教師清楚的是教育是一項長期堅持的過程,需要教師具有強力的責任感和奉獻精神,同時也需要家庭和社會的配合和努力,為學生的學習成長提供一個良好健康的環境。
參考文獻:
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小學數概念是小學生正確進行列式、計算、判斷、推理等教學活動的基礎,是小學數學教學的一項重要內容,其主要任務是要使學生獲得科學、完整的數概念,但是小學生掌握數概念是一個主動的、復雜的過程,不能一次完成,而是隨著知識經驗的發展,對已掌握的概念不斷加以充實和改造,于是對于某一種概念,教材對小學各年級學生要求掌握的廣度和深度是不一樣的,正如列寧所說:“認識是思維對客體的永遠的、沒有止境的接近。”為此本文試從小學數概念發展規律和小學生掌握數概念的特點來闡述其教學中的階段性。
一、小學生數概念的逐步深刻化
小學生數概念的深刻化是他們思維發展的重要方面,小學生只有正確而深刻地掌握數概念,才能順利地進行抽象概括,形成判斷、推理,理解客觀事物,并發展分析問題和解決問題的能力。根據我國心理學家丁祖蔭的研究:小學生概念掌握表現了階段特征。
1、小學低年級學生,較多應用“具體實例”、“直觀特征”型式掌握概念,也就是說獲得數學概念的主要方式是“概念形成”,他們獲得數概念的過程,往往是個反復感知,辨認同類事物不同例子,分不同層次抽象概括其本質特征的過程。
一年級學生是這樣形成10以內數概念:數實物(使實物與數目相聯系)——撥算珠(抽象出事物的數量特征,用有形的算珠代表事物)——讀寫數字(用抽象的數字代替算珠)——形成數概念。
隨著數概念范圍逐步擴展,在學習20以內數、100以內數,萬以內數的認識過程中獲得數概念的方式是基本相同的,但每個階段具體要求是不同的,體現了從易到難,從簡單到復雜不同層次水平,從具體到抽象的順序不斷發展深化,下面就數數和讀寫數為例加以說明:
教學20以內認數時,在數實物的過程中突出“十”為單位的基礎上一個個地數,孕伏計數單位“十”和“一”;在讀寫數的過程中要憑借實物圖,從圖、數的對應地讀,寫做起,以便突出20以內數的組成。
教學100以內認數時,數實物要分層進行:第一層從二十起一根根地數到100,弄清100以內數的順序,第二層十根十根地數,數到100掌握整十數的順序并感知10個十是一百,第三層接近整十數往下數,突破認識100以內數的順序難點,第四層在數數的過程中憑借實物感知100以內數的組成,在讀、寫教學中不再依靠實數而是借助計數器。在感知數位的基礎上形成讀、寫一般表象“都從高位起”。
教學萬以內認數,有了100一以內數認識的基礎同時由于數的再擴展,所以通過計算器半軸象地進行數數練習;在讀、寫數教學中要提高抽象概括的水平,如讀數第一步通過656、3812兩數讀法總結出“從高位起”,按照數位順序讀,千位上是幾千,……個位上是幾就讀“幾”,第二步通過703、5006兩數讀法總結出“中間有一個0或兩個0,只讀一個零”,第三步通過400、8000兩個數的讀法總結出“末尾不管有幾個0,都不讀”,第四步通過3040讀法,最后總結性概括讀法。
2、小學中年級是處于直觀概括水平到抽象概括水平的過渡階段。學生的認識結構和認識發展水平已逐步具備概念同化的條件,數概念的學習可以運用已掌握的萬以內數的概念去理解新的多位數的概念,把萬以內數的概念與多位數的新概念進行聯系,實現知識遷移,使多位數概念的本領特征在學生頭腦中得到類化,從而得到融會貫通。
在多位數的讀法和寫法教學時,我們可以引導把10個一是十……10個一千是一萬的數法類推到10個一萬是十萬,……10個一千萬是一億……的數法,通過計數器上多次操作后概括出“10個較低的單位等于1個較高的單位,每個相鄰的單位之間的進率都是10”的十進制計數法;多位數的讀、寫法也可以從個級、萬級類推到億級,最后綜合概括。當然在訓練的過程中還應該注意借助計數器,數位順序作為中介逐步獨立抽象地讀、寫過渡。
至此為止,在學生頭腦中,仍只認識一些具體數,而不知道什么叫“數”,即使以后引進小數初步認識,學生也不知道數的各種類別,因此只要能讀會寫就可以了,沒有必要給出“整數”這個概念。
3、高年級的學生已初步形成數概念結構,分化融合新概念的能力大大提高,常常能利用舊的概念對新概念進行本質分析、判斷,逐漸能夠根據非直觀的“重要屬性”、“實際功能”、“種屬關系”掌握概念。在“數的整除”這單元中要經常用到自然數、整數這兩個概念,因此必須使學生理解掌握和正確區分它們。首先可以分別運用舉例方法定義自然數概念,用來表示物體個數的1、2、3、4、……叫自然數。因為一個物體也沒有無需數數,“自然數和0都是整數”,而且簡要說明整數不僅是自然數和零,還包括其它的數,以增強概念科學性。
基于以上認識小學整數概念深刻化分為“二十以內”、“百以內”、“萬以內”、“多位數”、“整數”幾個階段循序漸進,螺旋上升式地發展,每個階段各有重點,“二十以內”以認識基數、序數,掌握計數單位“一”為重點;“百以內”以掌握計數單位“十”為重點;“萬以內”以掌握計數單“百”、“千”和數位為重點;多位數以掌握十進制計數法為重點;“數的整除”以定義整數概念為重點,經過多次循環逐步完成小學階段整數的基本認識并不斷深化。
二、小學生數概念的逐步豐富化
在數學教學和實際生活的運算過程中,小學數的數概念迅速地獲得發展,數概念的內容不斷豐富,運算能力逐步地提高,其發展和豐富的趨勢為:
1、數概念的廣度和深度不斷發展
根據教材的編排,數概念認識是以整數為基礎按整數、小數、百分數的順序擴展其范圍,為體現認識的階段性,整數分五段逐步擴展其范圍,小數和分數又都分為兩個階段進行。第一階段都是結合實際初步感知,不給出定義;第二階段已具備抽象理解的條件又有前一階段教學的基礎,把感性的認識提高到理性,并不斷增加認識的深度,比如分數初步認識階段平均分的物件“一”與數量1所表示的意義是一致的(一個物體、一個圖形或一條線段)而在分數理性認識的第二階段對單位“1”的理解體現了一定深度(不僅可表示一個物體還可以表示一個計量單位,一類物體組成的一個整體);在分數初步認識階段只從一個方面來認識意義,而在理性認識第二階段不僅要從定義上理解一般意義,還要就分數與除法的關系方面加以理解。
2、數概念的內涵逐漸豐富
小學數概念不僅按學生認識結構擴展不斷豐富,還將隨知識結構發展規律逐漸豐富其內涵完善數概念。如“0”的認識,小學生學習了數5以后就開始學了,這時“0”的意義有兩個:其一表示沒有;其二表示起點:在學習了萬以內數的讀寫以及被乘(除)數中間有0和末尾有0的乘除法以后,0起著占位的作用,表示一個單位也沒有,這是第一種意義的延續,到了學習用四舍五入法截取小數近似數這一內容時,“0”的意義增添了新的內涵,通過比較30與3,使學生明確小數末尾0,表示精確度(2.95 ~ 3.04)。當然“0”的意義還不止這三個方面,其它的到中學再學。
三、小學數概念的逐步系統化
兒童概念的發展不僅表現在概念本身的不斷充實和改造上,而且表現在概念系統的掌握上,因為小學生要掌握的概念不是各自孤立、互不相關的,任何一個概念總是與其他有關概念有一定區別又有一定聯系。因此教師要經常不失時機地不斷引導學生掌握有關概念之間的區別和聯系,完成概念的系統化。
數學是一門邏輯性很強的學科,各個概念不是孤立存在,而是緊密聯系著的,要很好地掌握數概念和運用數概念,就不僅要掌握每個概念的內涵外延,還必須了解概念間的聯系,按邏輯角度引導學生掌握數概念基本的幾種關系(如下圖所示)。
無限小數 自然數
質數 整
素數 數
同一關系 交叉關系 矛盾關系 對立關系
“質數”和“素數”兩個概念在外延上完全重合,是同一關系;“自然數”的全部外延包含在“整數”和外延之中是從屬關系“偶數”和“質數”兩個外延只部分重合是交叉關系;“循環小數”和“不循環小數”兩個外延互相排斥而它們的外延相加的和又等于鄰近的種概念“無限小數”的外延是矛盾關系;“質數”和“合數”這兩個概念的外延互相排斥,而它們的外延相加的和小于鄰近的種概念“自然數”的外延是對立關系……
除此之外對于確定的概念從非邏輯的各種角度考慮還會有各種不同的關系;如20和5,從數字大小考慮是20>5;把20看作單位“1”則是部分與整體關系;從“整除”的角度考慮又是約數和倍數關系……所以這些都是教師在教學中應該注意的。
由小到大地建立數概念系統。
數概念之間,前后之間,縱向之間的聯系,每個相對獨立數概念都是整個數概念之間的組成部分,教師在教學中要重視揭示這些概念之間的共通性。
(1)進行縱向疏理,前后溝通組建數概念小系統。如:
純小數
帶小數
有限小數
無限小數
(2)注意橫向溝通,套成數概念鏈。
如: 整 除
倍 數 約 數 奇數與偶數
公倍數 質數和合數 公約數
最小公倍數 分解質因數 最大公約數
互質數
(3)縱橫綜合,融會貫通,形成數概念網絡。
揭示了概念縱橫聯系后,還要逐步引導學生尋找小系統與小系統之間“聯結點”,穿線結網,聯結成概念較大系統并能化成學生頭腦中概念的認識結構。
零 質數—質因數—分解質因數
合數
整數 自然數 整除
奇數
偶數
數 按整數部分
小數 有限小數
無限小數
真分數
假分數—帶分數
“數的認識”對數學學習的重要意義毋庸贅言,“數的認識”的教學在小學數學教學中看似非常簡單,以至于部分教師對此有輕視甚至忽視的思想。可實際上,對于剛進入小學的學齡初期兒童來說,要教會他們認識數,形成數的概念,并非一件容易的事,尤其是對于邊遠貧困、民族地區的小學生來說,“數的認識”的教學自有其困難之處,當然也有其特別之處,本文只對其中存在的部分心理學特征進行分析并提出應對策略。
一、民族地區兒童自然數認識中的心理特征
數學是研究客觀世界數量關系和空間形式的科學,而數學概念是人腦對現實事物中有關數量關系的反映,民族地區部分兒童數學學習困難的原因,其根源往往是數的概念沒有完全弄清,民族地區兒童由于經濟、文化、家庭等條件的限制,在對自然數的認識上,存在以下幾方面的心理特征:
1.機械唱數的局限性
兒童掌握數,最初是從機械唱數開始的。他們最先只是照大人教的“1、2、3、4…”像背順口溜似的唱數。這時,即使他們憑借良好的記憶能背到幾十甚至一百,其實他們的心中并不清楚這些數字代表什么意思,只是機械地背唱,所以,能“數數”并不代表真正認識了數。
2.模仿計數的差異性
兒童最初唱出的數字,并不能代表實際的數量,這點可以從一件事實說明:如果在他們面前放一堆實物,讓他們邊唱數邊點數實物,就會發現他們口中唱出的數和手上點的實物數往往不一致,這就是模仿計數的差異性。只有達到了在點數過程中的口手一致,并且以數到的最后數詞表示已經數過的實物總數,才算是從實際數量相同的事物中,抽象概括出它們在數量上的共同特征,才能突破模仿計數的差異限制。10以內的自然數的基數概念通常都是這樣掌握的。
3.基數與數序促進性
對數的認識不僅要掌握基數,同時也要掌握數序。點數實物使實際數量的多少與其前后次第的關系結合在一起,最初只分清相鄰數的先后,漸漸地才能掌握次第序數(第幾個)。序數不僅涉及數而且涉及序,只有概括出一個數在群中所處的相應位置時才能真正掌握它,這兩種數的概念的掌握并不分割,而是互相制約又彼此促進的。
4.概念形成的具體性
兒童雖然能在日常生活和成人幫助下初步形成基數和數序的原始概念,但是,它具有很大的具體性,不容易與實物或操縱實物的動作分開。只有經過正確的教學過程,他們原始基數、數序概念的抽象水平才能逐漸提高,并在此基礎上,使自然數的概念進一步擴大發展。
以上特征并非民族地區兒童所獨有的,而是所有兒童在數的認識中所共有的心理特征。只不過,由于各種條件限制,民族地區兒童在其各個特征和不同階段的學習中,表現更明顯,學習困難的程度更大。
二、教學策略
基于以上分析,在實際的數的認識教學中,我們可以采取以下應對策略,以提高民族地區小學數學“數的認識”部分內容的教學質量:
1.物數提高策略
漸進式強化數詞與數字的記數方法,讓最原始的數概念漸漸擺脫實物和操縱實物的動作,從而逐漸獲得更高度的概括性和抽象性。
例如,在進行10以內的數的認識教學時,不但注意教學生認識每個數字代表的實際數量,而且要讓他們注意數字本身在序列中所占有的確定位置。這時要特別注意讓學生形成以下兩種意識:
(1)集合意識。即每個數字都代表一定“量”的集合,如“5”這個數字,它并非只是“一個”數字,而是代表“五個一”這樣一個集合,也就是說,它是一群實物的集合,做到這一點的方法是充分利用有組織的“物”和“圖”。
(2)對應意識。使數字和它在序列中的位置相對應。如“5”這個數字與“1”到“10”這十個數字序列中的第五個位置對應,其余類推。
只有具有以上兩種意識,才能更有利于使“數”成為整體的數群概念和數序概念,從而同時提高兩個概念的水平,而這個水平的提高,又為數的組成及分解造成有利的條件,這樣,才能使基數群可分可合,不但獲得每個數的確實概念,而且獲得數的構成概念,再加上數的序列變化,這樣才能形成真正的更進一步的數的概念。
2.十進位策略
“11~20”的認識與前面階段“1~5”和“6~10”的認識教學有質的區別,這就是計數單位“十”的掌握,形成十進位概念,使數概念的發展起了根本性的變化。十以內的數是以“個”為計數單位,現在加上以“十”為新的計數單位,引進數位概念與滿十進一的進制概念,這就為數概念的發展創造了條件,從這時起,每個數字的意義都超出了它對于具體數量的直接關系的范圍。如,“20”中的“2”不再是“兩個”,而是“兩個十”。同一個數字當它處在不同數位時,獲得了不同的數量意義。因此,十個數字就可以以不同的配合表示任何十進制的數了,例如,“12”與“21”是用兩個同樣的數字結合而成的,由于其數位不同,“1”和“2”這兩個數字的意義是不同的。從此,數的概念的廣度大大擴展了,每個數字通過十進制聯成一體,構成了整個自然數列的概念結構。
所以,在實際教學中,我們應抱著“磨刀不誤砍柴工”的態度,加大在十進位教學中的力度,因為這個質的飛躍,是我們以后進行進一步教學的堅實基礎。
3.計算與概念互促策略
關鍵詞:數學;藝術設計;設計數學
0 前言
數學研究的是現實世界中的數量關系和空間形式。它作為一門基礎科學,既廣泛應用于技術工程中,又是研究許多理論科學必不可少的工具,數學與美學之間也存在著天然的聯系。然而,由于數學具有高度的抽象性,學藝術設計的人會對它存在著片面的認識,認為數學和藝術的關聯不大,甚至產生抵觸的情緒。事實上,數學貫穿于設計過程的始終。以產品設計為例,設計過程涵蓋了市場調研、需求分析、草案設計及評價、方案設計、方案輸出等諸多環節,每一環節都離不開數學這個有用的工具。特別是在當今的信息時代,設計的過程也越來越呈現出數字化的趨勢。沒有好的數學基礎是不能很好掌握數字化設計工具的。
“數學是研究現實世界空間形式和數量關系的科學”(恩格斯《反杜林論》)。整個數學是以“數”和“形”兩個基本概念作為主干,圍繞著這兩個基本概念的提煉、深化、演變而發展起來的。但是“數”和“形”二者并不是截然分開、互相割裂的。復雜的幾何圖形將千變萬化的空間形式的研究歸結為比較成熟、也容易駕馭的數量關系的研究的方法原則一直被廣泛使用,將其應用于工業設計和藝術設計中出現了新的分支――設計數學,拓寬了數學的應用領域,同時促使設計師對“數”和“形”概念的認識進一步深化,加強對設計本質的理解,并為設計師提供了強有力的武器,幫助設計師擺脫設計表達的煩瑣事務,集中精力于創意和構思,進行更富創造性的設計活動。
1 數學與藝術設計的關系
設計數學在工業設計和藝術設計中隨處可見:透視、比例、均衡、尺度、韻律、節奏、黃金分割、視覺平衡與協調。設計數學不僅解釋了自然界和藝術作品中的美,也提出了在設計中創造美的理論與方法:對于一個未來設計師來說,要了解精美圖形背后所蘊含的深奧科學哲理和簡單的運算規則,要理解看似冷冰冰的、枯燥的數學與富有情感的美實質上是內在相通的,更重要的是要學習應用這些知識和技術,在實際設計中創造美。
數學并不是由一串串的計算公式和一系列定理堆砌而成的,數學的精華在于它的思想、精神和解決問題的方法,這種精華給予人類文化演進和認識客觀世界以極其巨大的影響。數學為設計師和藝術家提供創造和傳達設計思想的靈感和工具方面起著積極的作用,設計師和藝術家利用設計數學遁入高維空間和復雜世界。著名數學家波利亞有一句名言:“數學就是解決問題的藝術。”學習設計數學的主要任務是學習設計中所需要的數學基本知識和基礎理論,掌握設計中常用的數學方法,進行應用數學工具開展設計實踐的基本訓練,逐步培養抽象思維能力、邏輯推理能力、幾何直觀能力、空間想象能力和解決實際設計問題的能力。學習設計數學不僅要體驗、理解和應用數學美,領會“視覺感受的數學關系”,培養“數學方式的理性思維”,學習理性設計藝術,而且要掌握數學抽象化、符號化、公理化、模型化和最優化的思考方式,創造出符合美學標準,并具有欣賞價值的優秀設計作品。
數學作為科學技術發展的基礎,在整個設計領域中起著非常重要的作用。例如,圖案設計看似與數學無關,實際上,目前大量的圖案都是利用數學函數生成的。設計師一旦掌握了用數學函數設計圖案的方法,其設計的效率會提高數十倍,設計的水平也會得到質的飛躍。既然連圖案設計都如此需要數學,產品設計、建筑設計、環境藝術設計等就更需要數學的支持。
2 數學在藝術設計中的體現
正如數學是很多學科的基礎一樣,設計也離不開數學。設計的過程包含了許多環節。而且隨著時代的發展,設計所涉及的知識領域也大大擴展,設計師再也不能依賴于很多年前的設計思想和方法,需要掌握更多新的知識和技能。而數學對于我們理解和掌握這些知識起著重要的作用。
2.1 藝術設計與統計分析
工業設計中要涉及數據處理的知識。無論什么樣的企業,什么樣的產品,都服務于市場,受市場所支配,受市場所制約的。因此,工業設計師在產品設計之前必須充分把握市場的潮流,了解消費動態。而這種主動認識市場、正確分析市場的活動必須基于數理統計和數據分析的知識。
同時,為了提高產品適用性,必須在工業設計中考慮“人的因素”:應用人體測量學、人體力學、生理學、心理學等學科的研究方法,研究人體尺度參數。這些測量分析活動涉及大量的數據,如果沒有數理知識做后盾,處理的難度是難以想象的。
2.2 藝術設計與幾何學
幾何學早數千年前已因人類生活的需要而誕生了。無論中外,原始的陶器上都會繪制上鮮明的幾何圖案;古代埃及的金字塔工程浩大,造型精美,沒有相關的幾何知識,是無法被建造出來的。設計的最終目標是創造更好的生活方式。
幾何因生活需要而生,注定成為我們創造更好生活的有力工具。
2.3 藝術設計與測量
測量與幾何息息相關,由于生活和生產的需要,越來越多的幾何問題擺在我們的面前。從寫生素描、制作工具,到測量土地山河、研究天文,遠處不用到測量的知識。
在寫生素描的時候,我們都有用鉛筆來目測被畫對象的經歷,相似形的原理保證了目測的可靠性;設計產品時,在沒有相關圖紙資料,只能大致判斷的情況下,進行簡單的運算,就可以粗略地計算出關鍵的尺寸;環境設計時,即使有工具,還是有相當多的尺寸無法測量,這就要用到測量學的知識,運用輔助線、輔助工具,就可以得到想要的數據。為什么設計得好好的文字、圖形看上去會變形呢?這其中的視覺誤差現象你了解多少?
2.4 藝術設計與微積分
在設計過程中,必然存在著對設計對象及其相關事物的分析。而客觀世界的一切事物,小至粒子,大至宇宙,都可以用數學方法抽象成變量和由變量表示的函數。研究設計對象的函數、變量就是數學分析。例如在設計汽車外觀造型過程中,我們需要知道設計的外形曲線是否光順,光順的問題必須用微分才能夠進行判定。此外,微積分還可以用在形體的面積與體積計算、統計分析、優化設計、運動設計、材料的強度分析以及計算機圖形學當中。可見,微積分是設計分析的有力工具。
參考文獻:
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【關鍵詞】 數學分組操作活動;現狀與成因;指導策略
【正文】
一、對數學分組操作活動實際意義的理解
所謂數學分組操作活動是指在數學集體教學活動中教師為幼兒提供一種或多種桌面操作材料,引導幼兒在各個組巡回操作材料的過程中進行探索學習,從而獲得數學經驗、邏輯知識和技能的活動過程.
實踐證明,科學合理地將前后有層次的,系統的、內容性質相關的活動編排在分組操作活動,有利于幼兒積累數學經驗以及理解概念,更能促進幼兒在不同水平上的發展. [1]
二、數學分組操作活動中的教師指導現狀
問題一:重操作結果,輕過程能力. 在讓幼兒操作時,教師常以幼兒盡快達成操作目的與結果為滿足,而不是發現他們是怎么做的.
問題二:重整體觀察,輕個體發展. 沒有充分考慮到每個幼兒的現有水平,只是側重觀察大多數幼兒獲得經驗感知的能力而缺乏有目的有策略地對個別幼兒操作現狀的觀察與分析來提出具體的指導.
問題三:重個別評價,輕經驗共享. 在分組操作評價環節,教師往往會急切于主觀講評,或直接指向結果進行評析.
三、透視教師指導現狀的成因
成因一:拘泥于“以教定學”. 傳統的課堂教學模式,已使教師養成了一種習慣,教師往往有意無意地會處于一種高控現象,按部就班、單向灌輸. [2]
成因二:教師學科知識的欠缺. 大部分的幼兒園教師普遍對數學核心概念不清晰,對某些數學內容知識處于大致和有限的理解,為此不能對幼兒作有效指導.
成因三:不善于解讀孩子的行為. 忽視對幼兒思維發展規律的了解,不明白幼兒為什么這樣做?不理解他們在想什么,只是過多關注操作結果的評價.
四、數學分組操作活動中教師的有效指導策略
策略一:巧分組,明要求.
(1)基本組:根據多數幼兒發展水平設計的,處于他們的最近發展區,大多數幼兒能達成相應的教學目標. [3]
(2)平行組:它與基本活動難度大致相當,但由于材料有變化,幼兒操作經驗也不斷豐富,從而使幼兒的數學概念突破某一事物的限制,增強其適用的普遍性. [3]
(3)提升組:它與基本活動指向同一數學概念,但難度明顯提高,屬于幼兒“跳一跳才能達到”的水平. [3]
策略二:巧指導,重發展.
操作活動中,教師應全面地把握幼兒的活動情況,既要有普遍性地觀察,又要有針對性地了解.
例:某中班幼兒在進行“扮小丑”的活動中,教師引導幼兒通過運用計數比較的方法找出多的那一隊動物.
表現一:個別幼兒判斷動物多少時,受排列形式的干擾,無法正確計數動物多少,數了數,想想放第一排,想想放第二排,最終參照他人的做法放對了道具. 其實這類孩子尚未建立計數概念,僅處于唱數至準確點數能力的過渡階段. 于是,我就用語言一步一步提示幼兒,幫助幼兒先分別對兩個集合準確計數,再做數量比較,“寶貝,你先數數小象有幾只啊,小貓呢?那是7多還是6多啊?而對能力弱的幼兒依然用手指連線一一對應的方法來驗證.
表現二:部分幼兒準確計數兩隊動物多少,隨后就一個一個對應放道具送給多的那隊. 這類孩子初步建立了計數能力,但不一定掌握與理解總數的意義. 我就引導幼兒回憶操作規則,“小朋友,你再想想到底是哪隊多啊,一共有幾個?那你應該一次拿出幾個道具?”重點要求幼兒先計總數,再一次取出等量的道具而不是簡單運用一一對應的方法做等量集合.
表現三:部分幼兒分別數數兩隊小動物有幾個,比較多少,然后從操作盤中取出相應多數量的道具,然后一一發給多的那隊. 這樣的孩子,已能用計數的方法比較7以內的數量,明確理解基數性. 針對這樣的孩子,我通過追問:你是怎么找出多的那排小動物的呢?你還有其他辦法嗎……鼓勵孩子們用語言來表述操作的過程.
可見,教師的指導作用是在了解每個幼兒學習過程基礎上加以點撥,幫助幼兒解決難點,對不同層次的幼兒都應作激勵,不斷提高他們學習的興趣,樹立自信心.
策略三:巧評價,促提升. 幼兒通過操作所獲得的知識是零星的、粗淺的,需要教師的歸納和評價.
如在“金箍棒”活動中,有幼兒在操作中先將所有的“金箍棒”排列一行,然后依次抽出最長的金箍棒來按從長到短的順序進行排序. 于是老師在觀察到這一情況后,特意在評價環節引導幼兒“誰愿意來說說,你是怎么做的”可請在個別指導時觀察到的幾個操作策略不同的幼兒輪流介紹,通過比較評價,幼兒進一步明白了有序排序的意義和方法并能在以后的學習中運用正確的方法進行學習.
綜上所述,高質量的分組操作活動,需要有效的指導策略. 這些策略需要建立在正確的教育觀和兒童觀的基礎上,取決于教師扎實的數學專業能力和靈活的教育技巧.
【參考文獻】
[1]張慧和,張俊.幼兒園數學教育.北京:人民教育出版社,2003.
[2]徐麗秋.優化教學回應,幼教博覽,2012.01總第194期.
所謂統計數據觀是指對待統計數據的立場、觀點及態度的總和,是人們統計數據意識的深化,是形成統計數據思維的前提。其實質就是如何看待和使用統計數據的問題。可以說,統計數據觀不同,對統計數據的認識、看法和態度也不同。在統計數據從誕生到投入使用的全過程,方方面面都滲透著統計數據觀,下面不妨揀重要的一一道來。統計數據生產觀
統計數據作為一種數字信息產品,為誰生產、生產多少、怎樣生產,離不開正確的統計數據生產觀作指導。
統計數據生產觀,是人們關于統計數據生產的認識及其態度的總和,其實質是如何認識和對待統計數據的生產問題,包括數據生產主體、數據生產數量、數據生產質量、數據生產方法、數據生產成本、數據生產與數據消費之間的關系等。
統計數據生產是統計工作的基礎環節。誰來生產、如何生產、生產多少、需要消耗多少成本、怎樣保障生產質量等有關統計數據生產的一系列重大問題,既影響統計數據的供給和需求,又影響統計數據的質量和價值,還影響著統計數據的消費及數據產業的發展,更影響和制約著統計科學的發展。因此,如何正確認識和解決統計數據生產問題,意義十分重大。換句話說,統計數據生產觀缺失會嚴重影響統計數據的生產工作。目前,我國民間統計機構發展緩慢、數據生產成本核算滯后、數據生產方式、程序和質量標準不規范等問題的存在,就與人們統計數據生產觀的缺失有關。
統計數據管理觀
當前,一些地方和單位忽視統計數據管理工作,統計數據管理工作嚴重滯后和缺失,統計數據質量得不到保障,一個重要原因就是缺乏正確的統計數據管理觀。進而,既影響地方和單位統計工作的開展,又影響和制約地方和單位科學決策與科學管理工作的實施。同時,更影響管理水平和管理層次的提升及發展,阻礙地方和單位的發展進程。可見,統計數據觀不可小覷。
所謂統計數據管理觀,就是指人們對統計數據管理工作的認識及其態度的總和。顯然,要提高統計數據管理效率和管理效果,離不開正確的統計數據管理觀的指導。
統計數據管理工作事關統計數據管理的效率和水平,涉及數據管理方法、數據管理平臺、數據管理機制,數據管理機構等若干方面,是比較特殊的信息化管理工作,包括統計數據制度管理、統計數據質量管理、統計數據成本管理、統計數據儲存管理、統計數據傳播管理,統計數據消費管理,統計數據生產管理等主要內容。所以,統計數據管理工作是一項復雜的系統性工程,沒有正確的統計數據管理觀作指導,就難以做好統計數據管理工作。
統計數據質量觀
質量關乎統計數據的生命。按照人們對統計數據質量的認識差異,可把統計數據質量觀分為以下兩種:
一種是統計數據絕對質量觀。依據統計數據是否如實反映客觀實際以及反映的準確程度來判斷統計數據質量高低的認識及其態度,可稱之為統計數據絕對質量觀。這種質量觀以統計數據自身的質量,即真實性、準確性、完整性為判斷數據質量高低的基本標準,視真實性和準確性為數據質量的核心品質,其質量標準常用統計數據誤差大小來度量。
另一種是統計數據相對質量觀。依據數據用戶質量需求,以統計數據質量滿足數據用戶的需求實現程度來認識和判斷統計數據質量高低的思想觀念,可稱之為統計數據相對質量觀。這種質量觀在關注統計數據自身質量的同時,更加重視數據用戶自己對統計數據的質量要求。一般以是否滿足自己的質量需求為判斷和衡量統計數據質量高低的標準。由于數據用戶的職業崗位、知識層次、工作性質以及使用數據的目的和用途等方面存在著客觀差異,數據用戶對統計數據的質量需求是不同的,存在著較大的差異。因此,其質量標準是相對的,難以制定統一的度量標準,通常由數據用戶自己來把握和判斷。
統計數據質量觀事關人們對統計數據質量定義及標準的認識。統計數據質量觀不同,人們對統計數據質量的判別標準就會出現差異。如果缺乏正確的統計數據質量觀,就容易陷入對統計數據質量的無謂爭論,產生模糊的甚至錯誤的認識,進而影響對統計數據質量的判斷。
同時,也容易混淆統計數據誤差、統計數據質量缺陷、統計數據陷阱、統計數據欺詐等基本概念,對統計數據質量認識模糊。進而,對統計數據產品的價值以及統計的形象和聲譽產生錯誤的認識。
統計數據消費觀
統計數據消費觀具體反映了人們如何認識和對待統計數據消費問題。可以說,數據用戶的消費觀如何,直接影響和制約統計數據的消費,進而影響統計的可持續發展。不過,統計數據消費是一種特殊的“知識產品”消費,統計數據消費觀念的形成,受統計數據消費環境、統計數據消費市場、統計數據產品質量、統計數據消費成本,統計數據消費效用和數據用戶知識文化水平等多方面因素的影響。
統計數據消費是一種非物質產品消費,或者說是一種依靠大腦進行消化、吸收的“軟消費”。由于其消費效用不同于一般的物質產品消費,因人而異,具有顯著的不確定性,因此,針對統計數據的消費認識也存在差異,其中有代表性的觀念有以下三種:一是積極的統計數據消費觀,即非常重視統計數據的作用和價值,在學習、工作和生活中,主張盡可能多地消費統計數據產品,用數據說話,最大限度地發揮統計數據在投資、決策和管理等方面的積極作用。毋庸置疑,這是一種樂觀的數據消費觀念。通常,唯數據論者是這一觀念的鼓吹者。二是消極的統計數據消費觀,即認為統計數據的作用和價值有限,或者認為統計數據的質量不可靠、不可信,主張謹慎消費統計數據產品,少用數據或不用數據,減少數據消費風險。顯然,這是一種比較保守的數據消費觀。通常,數據無用論者是這一觀念的倡導者。三是適度的統計數據消費觀,即認為統計數據是一種十分重要的數字信息產品,主張正確發揮統計數據的作用和價值,提倡依據用戶的實際需要恰當地選擇和使用統計數據。這種數據消費觀比較注重消費的針對性和實用性,是一種比較理性的數據消費觀念。筆者認為需要大力倡導人們樹立適度的統計數據消費觀,有效克服和防止唯數據論和數據無用論。
統計數據風險觀
在資本市場不斷健全的今天,人們對風險的認識正在逐步深入。其實,在統計數據的使用過程中,同樣面臨著如何認識,對待和應對統計風險的問題。筆者將統計風險觀分為科學的統計風險觀和不科學的統計風險觀。
關鍵詞:自主探究;自然生成;最本質教學;兩類計數原理
中圖分類號:G633.6 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)36-0156-02
課堂是用來展現學生生命活力的一個場所,而簡單式的教學和注入式的講授最容易使學生養成“坐中學習、聽中學習、看中學習”的現狀。數學的課程標準中指出:有效的數學學習活動不能僅僅單純地依靠模仿與記憶,只有親自動手實踐、深入自主探索和積極的合作交流才是學生學習數學所提倡的重要方式與手段。
正因為如此,我們教師就應當在進行自主探究的基礎式的學習方式中,在進行探究的過程中來進行追尋知識的自然生成和對教學過程的最本質教學。在課堂教學中,許多教師都認識到在教學中要做到“放手”、“探究”、“引導”和“啟發”,但在實際的教學操作中往往又不能真正的放下心來,從而出現了既害怕探究不出結果,又害怕會造成課堂失控的現象。這其實是因為有一些老師沒有能夠真正把握住學生學習的心理特點以及正確評估學生學習的潛在力。所以只要我們老師能夠用心地來對探究問題進行科學的設計并且采用恰當的探究方式,我們的課堂就一定會產生意想不到的結果。要知道教師對學生灌輸和講授式的教學,對學生而言不是他們真正收獲的知識,而只是一種間接獲得的經驗。學生一定要在經歷這種間接經驗形成的過程當中,并且能夠親身參與和投入到的活動中去,才能夠真實的獲取到有效的知識。下面是對某教師教授人教A版《數學》選修2-3第一節“分類加法計數原理與分步乘法計數原理”的節選及評析。
一、課堂節選
教師:
問題1:從溫州到拉薩,可以乘火車,也可以乘飛機。假設一天中,火車有4班,飛機有2班,那么一天中從溫州到拉薩共有多少中不同的走法?
問題2:用一個大寫的英文字母或一個阿拉伯數字給教室里的座位編號,總共能夠編出多少種不同的號碼?
用一個大寫的英文字母和一個阿拉伯數字給教室里的座位編號,總共能夠編出多少種不同的號碼?(以A1,A2,…,B1,B2,…)
(學生在激烈的討論中給出了答案。)
教師:你能夠嘗試將這幾個事件進行分類,并歸納出它們的共同特征嗎?
學生:分兩類:一類用加法,一類用乘法。(但學生對這兩類的具體劃分依據理解的不透徹,以至于不能很好的歸納)
教師:問題3:某班有男生30名,女生24名,現從中選出一名代表參加比賽,共有什么種不同的選法?
學生:(表現踴躍)回答了以上的答案。
教師:那你們能根據這個表格的內容,對運用加法的這類事情的特征進行歸納,并給出結論嗎?
學生:(熱烈討論后)歸納出了分類加法計數原理的定義。
…………
二、點評
同一個課時的內容,兩位同課異構的教師是在前一天按照教材內容進行獨立備課:第一位教師對概念的引出是直接、較生硬的從例子中自己歸納得出,以上課堂節選于第二位教師,她在教學中對教材進行了探究性重組,對概念的生成進行了精心的設計,通過對例題中所蘊含的概念的本質,設計了一系列的問題,并且放心放手讓學生在探究活動中去體驗、經歷和內化知識,這種做法無疑是成功的。
對探究性的學習進行總結和歸納,可以分為以下幾種。
1.教師借助創設情境來對問題進行提煉,能夠切實地讓學生經歷數學發現的過程。
2.教師通過類比的形式啟發引導學生,讓學生類比之前掌握的知識來探究學習新知識。
3.教師通過對學生進行不斷的追問,引導學生進行大膽的猜想,小心的求證,激發學生探究問題的興趣。
4.教師針對學生在學習過程中出現的問題,進行不斷的梳理和指引,在此過程中教師把知識提煉成可探究的問題,去調動學生去不斷地探究與思考,使學生獲得嘗試探究的樂趣。
5.在課堂中,教師要創設條件讓學生之間展開充分而自由的討論,在此過程中學生能集思廣益,取長補短,既能提高表達能力,又能使學生的思維更具有邏輯性和條理性。
在新的課程理念指導下,在有效性學習的要求下,我們教師的教學要緊緊地圍繞如何讓學生能夠更有效地掌握知識做文章,而我認為真正能讓我們的學生理解與掌握知識的有效途徑就是要教師能夠設計好適合學生探究的問題和素材。
數量和計算
數量包括數數、計數。數數是說1、2、3……計數是孩子能查清到底有幾個物品。最初家長可以從日常生活小事開始幫助孩子認識數量,家里買來蘋果,洗完后讓孩子一個一個數著往盤里裝,知道總數以后再拿出去幾個,最后數一數還剩幾個。
對于計算,多數家長知道要教孩子算加減法,這其實還不夠。我們還要讓孩子在算的過程中,更多地進行理解。比方說,小明有10顆糖,毛毛有8顆,小明比毛毛多了幾顆?豆豆有20顆糖,他分給小朋友8顆,還剩幾顆?雖然都要用到減法,但前者是比較型,后者是剩余型。家長在引導的過程中應該幫孩子去理解兩者間的不同,而不僅是算出最后結果。
分類和排序
想讓孩子的思維發展,就必須重視多元化分類。比如:把一個藍色三角形、一個紅色圓形和一個紅色三角形放在一起。我們可以按形狀來分類,把兩個三角形歸為一類;還可按顏色進行歸類,把紅色圓形和紅色三角形歸為一類。這就是多元化分類,它能更好地鍛煉孩子思維的清晰度。不過,在孩子剛接觸新概念時,要先從單一分類入手;當這些概念掌握后,才開始進行多元化分類。
排序分為兩種:一種是循環排序,比如將三角形、圓形、三角形、圓形依次擺放在一起,孩子知道三角形后面是圓形。另一種是序數表達,比如小朋友們排隊,自己從左到右是第幾位,從右到左又是第幾位;再比如孩子知道把一些東西從大到小排序或從高到低排序。這些對增強孩子對數的感知及數學學習有密切關系。
時間和空間
除了通過表盤讓孩子認識時間外,還要讓孩子知道分針走到哪兒是10分鐘,并感受10分鐘到底代表多長時間;告訴孩子鐘表的讀數有兩種進位制,分針、秒針采用的是60進位制,而時針卻采用了12進位制。
對于空間的理解,除了讓孩子感受上下、左右、前后、里外等方位詞,還要培養孩子的空間建構能力,拼積木、拼圖等游戲都是在進行空間建構。拼積木是隨意的、創造性的立體空間建構;拼圖則要求事先想好要拼一幅什么樣的圖畫,是一種有目的、平面性的空間建構。
抽象和具體
可以這樣給孩子講解“數”的概念:1個蘋果、1個梨、1輛汽車、1架飛機……它們雖然是些不同的東西,但有一個共同點:它們都是單個的東西,這就是1。如果是兩個蘋果、兩個梨、兩輛汽車、兩架飛機……成雙成對就是它們的共同點,這就是2。教孩子記數和計算時,家長應要求孩子注重數量關系,忽略事物的名稱,這樣才有利于孩子抽象能力的培養。
最后,父母還要檢查下自己的其他行為是否有助于孩子數理能力的培養:
――除了教孩子識數計算外,是否給孩子講解過其他數學知識?
――是否知道蘊含著數學知識的一些游戲?是否了解和孩子一起玩七巧板、折紙等游戲,就是在引導孩子學習數學知識呢?
“數學實驗”與“數學研究性學習”有相似之處,都含有“探究”的成分.但在實際教學過程中還是有所區別的:如果數學結論是在探究過程中發現的,前提是此結論是未知的,這個過程把它界定為“試驗”,與“數學研究性學習”相對應;如果是對已有結論或想法進行驗證,這個過程把它界定為“實驗”,與“數學實驗”相對應.例如,在圓周率概念的教學中,利用電腦對圓周展開,同時跟蹤測量圓周長和圓直徑,引導學生發現圓周長與圓直徑的比是一個定值.由于實驗中圓可以隨意變化,學生很容易接受π的存在,從而認識圓周率.此過程就是數學實驗.數學未知結論的探究對于中學生來說存在一定的困難性,而數學實驗是可行的.數學實驗的過程實際上就是一個科學研究和探索數學真理的過程.因此,加強數學實驗教學必然能更高效地培養學生的探索能力和科學創新精神,從而激發學生的好奇心.高中學生不能也不必只依賴用數學實驗的方法來學習數學,但完全可以利用數學實驗的方法來探索數學的真理,經歷數學知識的形成過程,最終牢固掌握數學知識,從而提高學習數學的興趣.因此,我們相信,開展數學實驗教學的前途是比較樂觀的.
一、設計數學實驗的指導思想和特征
數學實驗教學的特點是以問題為載體,以計算機為手段,培養學生應用計算機來解決實際數學問題的意識和能力;以學生為主體,在教師的精心準備和指導下,學生自主探索解決問題的方法,在失敗和成功的過程中獲取數學知識,以此來培養和提高解決數學問題的能力.這應該成為我們設計數學實驗的指導思想.數學實驗主要有兩大特征,第一,數學實驗最重要的是對數學問題的理解(當然也包括驗證或證明);第二,數學實驗追求的目標是發現和創新、對問題解決以及新的求實精神.電腦使數學教學的表現形式更加形象化、多樣化、直觀化,有利于充分揭示數學概念的形成與發展,揭示數學思維的過程和實質,展示數學問題的形成過程.
二、數學實驗設計的基本步驟
數學實驗是以電腦作為基本工具,以數學問題的內容為載體,運用“運動”、“變換”、“動畫”等手段,揭示問題中的圖形位置、數量關系、變化趨勢等的教學活動.它形象生動、易于操作,不該是原數學問題解法的翻版,應該是揭示問題的數學屬性及變化過程.數學實驗的設計主要是在數學思想和方法的指導下,形象地演示數學現象,正確表達數學關系,應具有數學“專業化”的特點.
數學實驗設計的基本步驟如下:第一,收集信息和數據,提出數學問題;第二,在計算機上選擇合適的數學應用軟件;第三,揭示運動變化過程,觀察其效果;第四,猜想并得到初步結論;第五,改變控制因素,不斷嘗試、演示(此時要注意數學思想方法的滲透、指導);第六,通過嚴格的證明,確定數學結論.實驗設計的步驟可以根據實際的數學問題進行適當的調整,以最終實現實驗目的.
三、設計數學實驗的基本原則
中學開展數學實驗教學應注意到其載體是數學問題,實驗是從問題出發進行探索研究的.因此,在設計數學實驗時應遵循的主要原則有:(1)可行性:應選取適合中學生年齡和認知水平的課題,實驗時不需要補充大量的知識就可人手且易于操作.(2)實效性:應注意選取有一定代表性和實際背景的課題,這可以使學生從實驗過程中體會數學的應用價值,提高學習數學的實效性.(3)趣味性:饒有趣味的數學問題,能吸引學生思考,啟迪學生思維,開闊學生視野,提高學生學習數學的興趣.(4)體現計算機的工具性:數學實驗課題的解決主要借助計算機的計算和模擬等功能,這是信息時代的要求,也是數學實驗教學改革和發展的方向.
四、數學實驗設計的幾種常見類型
以正確展現數學屬性為基本出發點,并期望達到以上提出的實驗教學目的進行的數學實驗設計,其類型可以各式各樣,以下只是從幾種常見的類型中進行實踐探索,不一定是典型例子,以期拋磚引玉.
1.通過設計數學實驗來揭示數學問題的本質.
抽象是數學的一個最顯著特點,如何把抽象的數學問題和數學概念形象化、具體化,我們可以據此入手進行數學實驗設計.
例如,函數圖象的平移,用了電腦以后,如果仍是把鼠標點住圖象“拖動”,這和實物“移動”就沒有區別了.實際上所謂圖象的平移,它與解析式中的某一參變數是有直接聯系的,如何正確地刻畫出參變數的變化與圖象位置的變化呢?在實驗設計中可以把參變數作為一個點讓其在數軸上移動,以表示它的變化,再建立參變數與圖象之間的鏈接,當鼠標點住數軸上表示參變數的點移動的時候,對應的圖象就會隨著移動.這樣的設計,能把問題的本質完全揭示出來,使學生對參變數的作用有更深切的了解.
2.通過設計數學實驗來揭示函數圖象的特征.
利用函數圖象特征來研究函數性質是教學中經常遇到的事情.由于缺乏直觀形象,學生往往對此普遍會感到比較困難,這時我們不妨利用計算機強大的計算功能和圖形功能來設計數學實驗,把函數圖象變得具體、形象而生動,易于學生掌握.