第一篇:高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)第一階段工作總結(jié)
《高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)》
第一階段工作總結(jié)
金鄉(xiāng)縣第二中學(xué)
二00四年一月
《高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)》之準(zhǔn)備階段
工作總結(jié)
在《高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)》的準(zhǔn)備階段,我們主要做了以下工作:
一、學(xué)習(xí)有關(guān)理論,轉(zhuǎn)變教育觀念
通過集體講座、個人自學(xué)、印發(fā)資料、推薦篇目、列出等形式的學(xué)習(xí),統(tǒng)一思想,形成共識,從而明確了研究性學(xué)習(xí)的本質(zhì)、內(nèi)涵、特征、過程、評價以及提出背景。
我們認(rèn)為,研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通行選擇一定的課題,以類似于科學(xué)研究的方式,進(jìn)行主動探究的一種教學(xué)方式。研究性學(xué)習(xí)是在素質(zhì)教育的創(chuàng)新觀念下催生出的一種全新教學(xué)方式,它包括教師教的方式和學(xué)生的方式。它主要有七個特征,即:突出學(xué)生的主體性、重過程、重應(yīng)用、重體驗(yàn)、全員性、創(chuàng)新性、綜合性。研究性學(xué)習(xí)要經(jīng)過以下五個基本階段:問題分析階段、信息收集階段、綜合研究階段、成果展示階段、反思階段。研究性學(xué)習(xí)的主人,我們認(rèn)為應(yīng)主要從評價原則、評價內(nèi)容、評價途徑、評價方式、評價的表述等角度進(jìn)行切入。研究性學(xué)習(xí)提出的背景是:
(一)適應(yīng)時代挑戰(zhàn)的需要
21世紀(jì),一個沒有研究能力的民族,只能跟在別人背后爬行,甚至失去生存的權(quán)力。
(二)迎接中華民族偉大復(fù)興的需要。
(三)我國教育自身發(fā)展的需要
我國以繼承為主的教育越來越不知識未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對培養(yǎng)研究性人才的需要了。
1、學(xué)生的知識面太窄。
2、學(xué)生的動手能力較差。
3、教育的共性壓抑了學(xué)生的個性。
4、學(xué)生缺乏質(zhì)疑問難的研究品質(zhì)。
5、教育重視了對學(xué)生的知識傳授,忽視了對學(xué)生的能力培養(yǎng)。
6、教育缺乏鼓勵研究創(chuàng)新的文化傳統(tǒng)和機(jī)制。
(四)研究性學(xué)習(xí)在高中新課程計劃中占有突出位置。
(五)課堂教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,要求將研究性學(xué)習(xí)帶進(jìn)課堂。
二、集思廣益,確定研究性學(xué)習(xí)的課題與內(nèi)容
我們集中具有科研能力的優(yōu)秀教師,對課題研究方案、總課題、子課題及內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計、論證。確定的課題與內(nèi)容主要有:
(一)研究性學(xué)習(xí)的理論研究
作為一種新的教育模式,研究性學(xué)習(xí)有大量的理論問題需要研究。本課題要研究以下問題:
1、研究性學(xué)習(xí)的產(chǎn)生與發(fā)展研究。
2、研究性學(xué)習(xí)的本質(zhì)研究。
包括研究性學(xué)習(xí)的概念、本質(zhì)、特征等方面的研究。
3、研究性學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)研究
包括研究性學(xué)習(xí)的哲學(xué)基礎(chǔ)、心理學(xué)基礎(chǔ)、思維科學(xué)基礎(chǔ)、教育科學(xué)基礎(chǔ)等方面的研究。
4、研究性學(xué)習(xí)的思想研究
包括研究性學(xué)習(xí)的主體觀、研究性學(xué)習(xí)的質(zhì)量觀、研究性學(xué)習(xí)的活動觀等方面的研究。
5、研究性學(xué)習(xí)在我國當(dāng)代教育改革中的地位
包括與研究性學(xué)習(xí)相關(guān)改革的分析、研究性學(xué)習(xí)對我國當(dāng)代教育發(fā)展的意義等方面的研究。
(二)研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)體系研究
1、研究性學(xué)習(xí)的人才培養(yǎng)目標(biāo)研究
包括研究性學(xué)習(xí)的人才知識結(jié)構(gòu)研究、研究性學(xué)習(xí)的人才能力結(jié)構(gòu)研究、研究性學(xué)習(xí)的人才個性特征研究等。
2、高中各學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)目標(biāo)研究。
3、研究性學(xué)習(xí)高中階段培養(yǎng)目標(biāo)研究。
(三)研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)研究
1、研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)改革理論基礎(chǔ)研究
①課堂教學(xué)現(xiàn)狀研究
②研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)理論基礎(chǔ)研究
③研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)特征研究
④研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)互關(guān)系研究
2、研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)設(shè)計研究
包括研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計過程、設(shè)計策略與方法等方面的研究。
3、研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)原則研究。
4、研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式研究。
5、研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)組織形式研究。
6、研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略和方法研究。
(四)現(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)生研究性學(xué)習(xí)素質(zhì)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
(五)學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究
1、學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究
2、學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐模式實(shí)驗(yàn)研究
①專題研究模式
②開放性作業(yè)模式
③完全自主模式
(六)研究性學(xué)習(xí)評價實(shí)驗(yàn)研究
1、研究性學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)成績評價模式研究
2、研究性學(xué)習(xí)學(xué)科教學(xué)評價模式研究
3、學(xué)生學(xué)業(yè)成績學(xué)分制評價研究
4、研究性學(xué)習(xí)課堂教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)研究
(七)研究性學(xué)習(xí)管理實(shí)驗(yàn)
(八)指導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)的教師培養(yǎng)研究
三、對參加課題研究的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行培訓(xùn)
組織參加課題研究的實(shí)驗(yàn)教師,學(xué)習(xí)教育科學(xué)研究的基本理論、課題研究的實(shí)驗(yàn)理論等。
四、制定實(shí)驗(yàn)調(diào)查問卷,對研究對象進(jìn)行前測
我們制定了比較科學(xué)、較為完備的調(diào)查問卷,對研究對象進(jìn)行前測。
五、召開研究性學(xué)習(xí)的方式與模式研究開題會,部署課題研究工作。
把所確定的課題,統(tǒng)一部署,明確分工,做到各司其職,齊頭并進(jìn),從而也明確了下一步的工作目標(biāo)。
總之,在研究的準(zhǔn)備階段,我們通過學(xué)習(xí),思想上提高了認(rèn)識,達(dá)成了共識,完成了理論準(zhǔn)備工作;加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),健全組織,成立了領(lǐng)導(dǎo)小組、課題小組,保證人員、經(jīng)費(fèi)、課題、制度、辦公室五落實(shí);我們還對研究方案進(jìn)行詳盡、周密的設(shè)計、論證,明確了總課題、子課題以及內(nèi)容,同時對研究對象進(jìn)行前測。我們認(rèn)為研究準(zhǔn)備階段的各項(xiàng)工作已全部完成,研究性學(xué)習(xí)的方式與模式研究工作可以推進(jìn)到下一個階段即實(shí)驗(yàn)階段。
二00四年一月
第二篇:高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)總結(jié)
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)總結(jié)席靜1
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)
第二學(xué)期總結(jié)
寶石中學(xué)席靜
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是學(xué)校立項(xiàng)的從2004年9月開始、高中數(shù)學(xué)教師全員參加的一項(xiàng)教改實(shí)驗(yàn)。它還處于實(shí)驗(yàn)之初的摸索階段。
研究性學(xué)習(xí)是在教師的指導(dǎo)下,以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),從學(xué)生生活和社會生活中選取課題。通過親身實(shí)踐獲取直接經(jīng)驗(yàn)養(yǎng)成科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度。掌握科學(xué)的方法,提高綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。它是用類似科學(xué)研究的方法去獲取知識應(yīng)用知識的學(xué)習(xí)方式。這是一種全新的學(xué)習(xí)方式。為了做好此項(xiàng)實(shí)驗(yàn),高中數(shù)學(xué)全體教師在認(rèn)真學(xué)習(xí)新課程標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)教改資料后,進(jìn)行了熱烈的討論:如何進(jìn)行研究性學(xué)習(xí):研究性學(xué)習(xí)的原則、途徑、步驟等實(shí)驗(yàn)的核心問題。
首先,提高數(shù)學(xué)意識,樹立正確的數(shù)學(xué)觀念是當(dāng)務(wù)之急。這要求讓學(xué)生理解數(shù)——數(shù)的意義、表示方法、把握數(shù)的大??;運(yùn)用數(shù)——用數(shù)表達(dá)、交流信息、選擇適當(dāng)算法、估計運(yùn)算結(jié)果;有符號感——用符號表示規(guī)律、理解符號表示的規(guī)律、進(jìn)行符號間的轉(zhuǎn)換;空間感、有應(yīng)用統(tǒng)計觀念和意識。
其次培養(yǎng)學(xué)生以上素質(zhì)的途徑經(jīng)教師們的討論認(rèn)為;
1、注重學(xué)生學(xué)習(xí)的活動性,使其獲得豐富的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
2、創(chuàng)設(shè)豐富的現(xiàn)實(shí)情境,鼓勵學(xué)生從數(shù)學(xué)角度思考問
題。
3、創(chuàng)造自主探索與合作交流的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在創(chuàng)作
數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
根據(jù)學(xué)校、教師、學(xué)生的具體情況,我們認(rèn)為研究性學(xué)習(xí)應(yīng)分兩大部分進(jìn)行。第一部分是課堂內(nèi)用研究性學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí);第二部分是課外的研究性學(xué)習(xí)活動。
課堂內(nèi)實(shí)驗(yàn):
1、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的背
景、探索的過程。
2、教會學(xué)生科學(xué)研究的一般過程。
3、教會學(xué)生科學(xué)研究的簡單方法:歸納法、演繹法、分
析綜合法、黑箱原理、系統(tǒng)論、信息論、控制論。
4、教會學(xué)生研究性學(xué)習(xí)報告、論文的寫作方法。
課外活動實(shí)驗(yàn):
1、數(shù)學(xué)建?;顒?/p>
2、數(shù)據(jù)處理方法。
3、調(diào)查報告
4、創(chuàng)新創(chuàng)意大賽
本學(xué)期的研究性學(xué)習(xí)分三階段進(jìn)行。
第一階段的主要任務(wù)是改善學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的情感體驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。采取的措施是向?qū)W生提供生動、有趣的數(shù)學(xué)知識背景材料。材料分三類,一類是數(shù)學(xué)家介紹。向同學(xué)們宣傳費(fèi)馬、歐拉、阿基米德、希爾伯特、羅素、朱世杰、沈括等數(shù)學(xué)家的生平、數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)、生活趣聞;第二類是數(shù)學(xué)知識背景,主要配合教材內(nèi)容。有:等差數(shù)列圖象、兔子數(shù)列、數(shù)論、數(shù)學(xué)史、無理數(shù)無理嗎?羅素悖論、希爾伯特旅館等內(nèi)容;第三類是數(shù)學(xué)的人文知識。有:數(shù)學(xué)威力、數(shù)學(xué)財富、數(shù)學(xué)與美、等內(nèi)容。
第二階段是研究性學(xué)習(xí)工具準(zhǔn)備階段。主要是以講座形式進(jìn)行。
主要內(nèi)容有:
1、如何寫好論文?
2、如何寫調(diào)查報告?
3、如何設(shè)計實(shí)驗(yàn),確定變量與不變量?
4、如何收集、處理數(shù)據(jù)?
5、如何建立較為準(zhǔn)確的擬合函數(shù)?
通過以上工作使學(xué)生初步具備了進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的能力。
第三階段是研究性學(xué)習(xí)課外活動階段。由于前兩階段工作的圓滿完成,使學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)充滿了熱情,也具有一定科研手段、方法等方面的知識,所以后期我們舉辦了以下活動:
1、曲線七巧板創(chuàng)意大賽。
2、數(shù)學(xué)建模大賽。
3、論文寫作大賽。
4、數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)論文答辯會。
曲線七巧板創(chuàng)意大賽中的學(xué)生作品色彩艷麗、制作精美、表達(dá)意向豐富而奇特,充分發(fā)揮了學(xué)生的個人特質(zhì)。學(xué)生們都驚奇、欣喜的發(fā)現(xiàn):數(shù)學(xué)原來還可以這樣有趣的學(xué)。
數(shù)學(xué)建模大賽中學(xué)生課題關(guān)注學(xué)習(xí)生活、社會生活的各個方面。有:學(xué)生早上到校擁擠問題、小麥生長適宜的土壤酸堿度、青少年體重與身高關(guān)系、葛洲壩水庫大壩造價問題、煤氣灶旋鈕角度與煤氣用量、空氣阻力與面積關(guān)系……等內(nèi)容豐富,反映學(xué)生敏銳的觀察力和對社會問題的關(guān)注。收集處理數(shù)據(jù)、建模過程中的團(tuán)結(jié)合作與知識整合全面鍛煉了學(xué)生的能力。
論文寫作大賽、學(xué)術(shù)辯論會既展示了學(xué)生的文化功底,又提升了學(xué)生的思辯能力。還給學(xué)生一個表現(xiàn)自我個性、風(fēng)采、鍛煉
與公眾交流的舞臺。
經(jīng)過同學(xué)們的評議,本次評出論文一等獎兩篇、二等獎兩篇、三等獎兩篇、優(yōu)秀組織評論獎兩名。
一等獎
《由三峽大壩引起的思考》
組長:郭思郁,組員:武龍、曹飛、齊少華、黃永超。
獲獎原因:課題引人入勝,與實(shí)際聯(lián)系緊密,研究過程中設(shè)計了模擬實(shí)驗(yàn),將問題轉(zhuǎn)化的較為巧妙。數(shù)據(jù)處理合理,論述詳細(xì),有條理。
《論樓高度和樓間距與采光之間的關(guān)系》。
組長:聶鑫組員:劉小林、王強(qiáng)、劉雯、王文強(qiáng)、任斌獲獎原因:日益增長的人口與快速發(fā)展的城市化進(jìn)程使得土地問題在今天變得格外重要。提高土地的使用效率與提高人的生活質(zhì)量成為尖銳的矛盾,課題與生活聯(lián)系密切,數(shù)據(jù)收集過程合理,擬合函數(shù)較為準(zhǔn)確。研究結(jié)果有現(xiàn)實(shí)意義。二等獎
《雨水PH值對小麥生長的影響》
組長:劉敏組員:王飛、李鑫睿、王寧、楊清雯、王小宇 獲獎原因:在我們中國這樣一個農(nóng)業(yè)大國,研究雨水PH值對小麥生長的影響,這樣一個選題十分貼近國情。研究采用對比的方法,實(shí)驗(yàn)設(shè)計合理,且由研究結(jié)果對寶雞地區(qū)的小麥種植提出了合理建議、從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度提出了治理酸雨的重要性、迫切性。課題研究選題從實(shí)踐中來,又用研究結(jié)果指導(dǎo)實(shí)踐活動。
《關(guān)于光的反射的研究》
組長:黨亮 組員:張文君、溫妮娜、周貝貝、黎陽、羅飛 獲獎原因:運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究物理問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計巧妙,研究過程再現(xiàn)了物理學(xué)上對光反射現(xiàn)象的研究過程。數(shù)據(jù)收集合理,處理方法得當(dāng),擬合函數(shù)描述問題較準(zhǔn)確,研究結(jié)果驗(yàn)證了物理結(jié)論。
三等獎
《超越自己》
組長:鄧?yán)诮M員:武瑩、張仡、米娜、翟海娟、王芳、馮嬌
獲獎原因:研究小組能團(tuán)結(jié)協(xié)作,親身實(shí)驗(yàn)研究助跑距離與跳遠(yuǎn)距離之間的關(guān)系。難能可貴的是在數(shù)據(jù)收集與處理過程中充分地考慮了實(shí)驗(yàn)中一些影響數(shù)據(jù)的不確定因素,并予以彌合,使研究過程較為嚴(yán)密,結(jié)果較為可信。
《物體影長與物體距發(fā)光點(diǎn)的水平距離的研究》
組長:陳寶娣組員;段叢蕊、劉菊琴、羅蓉、尚婧
獲獎原因:從數(shù)學(xué)角度研究物理現(xiàn)象。論文結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、完整,敘述清晰。研究的數(shù)學(xué)過程,計算準(zhǔn)確,推理嚴(yán)密。選取的數(shù)學(xué)模型較為恰當(dāng)。
優(yōu)秀組織評論獎:鄧娟、董廣通
獲獎原因:能認(rèn)真組織小組成員撰寫論文。在論文評選過程中,積極組織審閱、討論等活動,并以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對評選論文進(jìn)行較為客觀的評價,特別地能對論文研究過程中的一些問題提出自己的審慎意見。
通過這一學(xué)期的教改實(shí)驗(yàn)活動,發(fā)展了學(xué)生的收集技能、組織技能、創(chuàng)新技能、操作技能、傳達(dá)技能,培養(yǎng)了學(xué)生對數(shù)學(xué)的良好情感,為研究性學(xué)習(xí)教改實(shí)驗(yàn)的深入開展創(chuàng)造了良好的開端。
教改實(shí)驗(yàn)中受益的不僅是學(xué)生,更有教育的實(shí)施者——教師。研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施使教師與學(xué)生處于平等的地位,拉近了師生間的關(guān)系,使學(xué)生“愛其師,信其道”;教師在教改實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)變了
教學(xué)觀念,教改實(shí)驗(yàn)對教師角色的挑戰(zhàn)是教師不斷學(xué)習(xí)新的教育理論和教學(xué)方法的強(qiáng)大動力。
短短一學(xué)期的研究性學(xué)習(xí)教改實(shí)驗(yàn)使我們對數(shù)學(xué)教育的人文功能有了更加深刻的理解。在教改實(shí)踐中,我們也摸索出了一些經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然這些工作中也有些許遺憾。有理由相信,經(jīng)過實(shí)踐的磨礪,我們會詳盡分析、充分準(zhǔn)備,將下一階段的教學(xué)實(shí)驗(yàn)搞的有聲有色。
課題組:席靜
2005/6/15
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)
學(xué) 期 總
寶 石 中 學(xué)席 靜
2004/6/20 結(jié)
第三篇:高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)論文
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)論文
摘要:研究性學(xué)習(xí)具有綜合性和開放性的特征,但究其實(shí)施過程,也需要依托相應(yīng)的課程作為載體。從而,現(xiàn)行的中學(xué)各學(xué)科教學(xué)中也都應(yīng)該為研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施做出自己的努力。那么,高中數(shù)學(xué)中如何進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)呢? 論文針對高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中存在的誤區(qū)及應(yīng)堅持正確的導(dǎo)向進(jìn)行了認(rèn)真審視和深入思考。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué) 研究性學(xué)習(xí)問題 思考
2004年4月,教育部頒布《全日制普通高級中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱(實(shí)驗(yàn)修訂版)》首次明確提出:在必修課的內(nèi)容中安排“研究性課題學(xué)習(xí)”(12課時),并給出了其教學(xué)目標(biāo)和參考課題。研究性學(xué)習(xí),作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一種重要途徑和載體,無疑是當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育課程改革的熱點(diǎn)、亮點(diǎn)和難點(diǎn)。應(yīng)該說,目前中學(xué)對數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行了一些積極的嘗試,并且取得了一定成績,體現(xiàn)在推動了學(xué)校管理體制的改革,促進(jìn)了學(xué)校、社會、家庭間的相互配合,從整體上推進(jìn)了數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的實(shí)施,加快了教學(xué)設(shè)備的更新,為學(xué)校發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。而且,數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的開展充分尊重與滿足師生及學(xué)校環(huán)境的獨(dú)特性與差異性,有助于學(xué)校形成支持和激勵的氛圍,有助于教育質(zhì)量的提高。但是,我們也應(yīng)該看到,由于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)沒有非常成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,因而在具體運(yùn)作過程中,也會出現(xiàn)一些問題,需要我們認(rèn)真審視和深入思考,并在實(shí)施前就要加以注意。
一、高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的展開要學(xué)會因校制宜
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)、生活和社會生活實(shí)際選擇研究專題,同時要充分利用本校本地的各種教育資源。學(xué)校內(nèi)部資源包括具有不同知識背景、特長愛好的數(shù)學(xué)教師,包括圖書館、實(shí)驗(yàn)室、計算機(jī)、校園等設(shè)施設(shè)備和場地。也包括反映學(xué)校文化的各種有形無形的資源。有條件的地方應(yīng)盡量利用高校、科研院所、學(xué)術(shù)團(tuán)體等部門的數(shù)學(xué)人才和數(shù)學(xué)電子信息資源為數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的開展提供有力支持。從某種意義上說,越是困難的地區(qū)和學(xué)校,對培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識研究解決實(shí)際問題的意識和能力的需求越迫切。上海郊縣一所中學(xué)的農(nóng)村學(xué)生在數(shù)學(xué)和生物教師指導(dǎo)下,針對當(dāng)?shù)亟?jīng)常受到乳蟲危害,造成麥子大量減產(chǎn)的情況,成立了“勤蟲誘因與防治預(yù)報”課題組,他們的研究結(jié)果被鎮(zhèn)植保站采納,課題組也深受鼓舞。
除了充分利用校內(nèi)外教育資源外,學(xué)校也要結(jié)合自身實(shí)際對數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的開展進(jìn)行有效管理。在這方面,上海市晉元高級中學(xué)做法有可取之處。他們有研究性學(xué)習(xí)的兩級管理指導(dǎo)協(xié)調(diào)系統(tǒng):一是學(xué)校和教師,包括研究性學(xué)習(xí)教研室,教務(wù)處、年級組、學(xué)生處、團(tuán)委、總務(wù)處,大家分工明確,互相配合。二是教研室與學(xué)生之間管理協(xié)調(diào)系統(tǒng),例如,他們有高一年級組研究性學(xué)習(xí)協(xié)調(diào)委員會,由學(xué)生干部擔(dān)任主要角色,對包括數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)在內(nèi)的各類研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行學(xué)生間的協(xié)調(diào)和管理,有助于及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
二、教師觀念的轉(zhuǎn)變和角色的轉(zhuǎn)換
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的具體操作者是學(xué)校和教師,除了學(xué)校以外,數(shù)學(xué)教師的作用更是不容忽視。數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是為了讓學(xué)生“會學(xué)數(shù)學(xué)”,數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)應(yīng)視學(xué)校學(xué)習(xí)為起點(diǎn),以“終身學(xué)習(xí)”為目標(biāo),為了更好的開展研究性學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)教師要進(jìn)行如下觀念的轉(zhuǎn)變:以人為本,以問題和問題解決為中心,因?yàn)椤皢栴}是數(shù)學(xué)的心臟”:數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)應(yīng)面向全體學(xué)生,實(shí)現(xiàn)“人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué)”,“人人都獲得必需的數(shù)學(xué)’,“不同的人在數(shù)學(xué)上獲得不同的發(fā)展”。在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施中,要讓全體同學(xué)參與其中,樂在其中;數(shù)學(xué)來源于生活又回歸于生活,因此,數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)應(yīng)在學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,幫助他們在自主探索和合作交流過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識與技能、數(shù)學(xué)思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)。公務(wù)員之家
在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施中,數(shù)學(xué)教師觀念轉(zhuǎn)變是前提,同時要求數(shù)學(xué)教師也要進(jìn)行角色的轉(zhuǎn)換。首先,數(shù)學(xué)教師應(yīng)是學(xué)習(xí)者。因?yàn)椤皵?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”的理念是“以人為本”,數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是人本思想的體現(xiàn),因此數(shù)學(xué)教師要摸清學(xué)生在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中的心理機(jī)制和認(rèn)知特點(diǎn),以學(xué)習(xí)者的身份去體驗(yàn)數(shù)學(xué)研究,以學(xué)習(xí)者的立場參與其中,去發(fā)現(xiàn)問題,反思問題,進(jìn)而引發(fā)學(xué)生學(xué)會向數(shù)學(xué)提問,學(xué)會向數(shù)學(xué)問題解決提問。
其次,數(shù)學(xué)教師應(yīng)充當(dāng)指導(dǎo)者.數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是與數(shù)學(xué)問題的解決密不可分的,而問題的解決又不是一朝一夕之功。為此,數(shù)學(xué)教師在選題階段,要針對學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展需要,結(jié)合學(xué)校和社區(qū)教育資源條件、特點(diǎn),開發(fā)設(shè)計適合學(xué)生研究的課題。另外,還可提出建議,讓學(xué)生討論,形成具體計劃,還可提供相關(guān)背景知識,誘導(dǎo)學(xué)生尋找值得研究的課題:在實(shí)施階段,教師要進(jìn)行分工指導(dǎo),幫助學(xué)生明確目標(biāo)任務(wù)和職責(zé)。另外,數(shù)學(xué)教師還要對學(xué)生進(jìn)行心理疏導(dǎo),激勵學(xué)生研究探索,鼓勵學(xué)生克服挫折。在方法上,教師也要根據(jù)新情況新問題鼓勵學(xué)生不斷對實(shí)施方案進(jìn)行微調(diào)。除此之外,教師要指導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中,獲得數(shù)學(xué)科學(xué)態(tài)度、科研方法、探索興趣的感悟和體驗(yàn)。
再有,數(shù)學(xué)教師應(yīng)充當(dāng)評價者。這里的評價包括兩方面,一是教師對學(xué)生的評價,在這一過程中,要注意過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合,多注重過程,注意激勵與導(dǎo)向的結(jié)合。注意多元化的評價,既要關(guān)注學(xué)生在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)方面已達(dá)到的程度水平,更要關(guān)注學(xué)生行為、情感、態(tài)度的生成和變化,一些中學(xué)轉(zhuǎn)自http://開展的數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)論文答辯會和成長紀(jì)錄袋的評價形式值得借鑒;二是數(shù)學(xué)教師對自身的評價。數(shù)學(xué)課程的改革,要求教師對任何學(xué)習(xí)活動都要有反思與體驗(yàn),對研究性學(xué)習(xí)也是如此。從這一點(diǎn)來講,數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)去反思自己在研究性學(xué)習(xí)中的表現(xiàn),強(qiáng)化評價意識。只有知道什么樣的選題是好的選題,自己才能幫助學(xué)生把好關(guān)、選好題,只有知道什么樣的指導(dǎo)最到位,才會引領(lǐng)學(xué)生在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的過程中少走彎路,提高效率。
三、研究性學(xué)習(xí)的定位及其與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系
數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是面向全體學(xué)生的,而不是只針對少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生的,它以激發(fā)學(xué)生主動探索的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神為追求目標(biāo),鼓勵學(xué)生介入數(shù)學(xué)學(xué)科前沿的研究,要求學(xué)生的研究結(jié)果具有一定的科學(xué)性,但并不強(qiáng)求每個學(xué)生的最后研究結(jié)果都必須獨(dú)一無二.。強(qiáng)調(diào)這樣的定位,有助于預(yù)防數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)變?yōu)樾碌臄?shù)學(xué)學(xué)科競賽。
由于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn),大大改變了以往的教育模式,學(xué)生不再只是被動接受者,而是成為學(xué)習(xí)的主人,是問題的研究者和解決者,而教師則是在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)W(xué)生給予幫助,起著組織和引導(dǎo)的作用。從初步開展數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐情況來看,凡是認(rèn)真參加數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的學(xué)生,基本上都沒有影響數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)。訪談結(jié)果顯示,因?yàn)殚_展數(shù)學(xué)研究課題的需要,學(xué)生“用然后知不足”,常常自覺的加深或拓寬了與課題相關(guān)的數(shù)學(xué)學(xué)科課程的學(xué)習(xí):有的通過自己的親身實(shí)踐,更加加深了對數(shù)學(xué)學(xué)科課程的理解和熱愛。因此,是否
可以這樣說,數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)和現(xiàn)有數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)之間,不是一個反對一個,一個否定一個,而是互為補(bǔ)充,相互促進(jìn)的關(guān)系。
四、應(yīng)著眼于使學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)文化的魅力,將知識融入到生活實(shí)際
毫無疑問,數(shù)學(xué)作為一種科學(xué),描述了一種最高的文化成就。美國數(shù)學(xué)家懷爾德1981年從數(shù)學(xué)人類學(xué)的角度提出了“數(shù)學(xué)——一種文化體系”的數(shù)學(xué)哲學(xué)觀,這是很長時期以來出現(xiàn)的第一個成熟的數(shù)學(xué)哲學(xué)觀。數(shù)學(xué)作為一種文化,除了具有文化的某些普通特征外,還有其區(qū)別于其他文化形態(tài)的獨(dú)有特征。數(shù)學(xué)是科學(xué)的語言,是思維的工具,也是傳播人類思想的一種基本方式:數(shù)學(xué)用一種客觀的方式將自然與社會連接起來,并具有相對的穩(wěn)定性和延續(xù)性:數(shù)學(xué)作為一種思想方法,充滿著理性精神。學(xué)校數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的開展有助于學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)文化,在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中,我們要發(fā)揮這種魅力對同學(xué)們的吸引。一些中學(xué)顯然認(rèn)識到了這一點(diǎn),如在北京某中學(xué)進(jìn)行數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的活動動員中,數(shù)學(xué)組長的發(fā)言為同學(xué)們提到了海灣戰(zhàn)爭中的數(shù)學(xué),提到了推理小說中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué),提到了古漢語研究中的數(shù)學(xué),還提到了經(jīng)濟(jì)中的數(shù)學(xué)、化學(xué)中的數(shù)學(xué)等等,讓同學(xué)們充分認(rèn)識到了數(shù)學(xué)文化的無處不在,同時也認(rèn)識到了數(shù)學(xué)文化的傳承與發(fā)展。一斑窺全貌,由此可見,開展研究性學(xué)習(xí)有助于讓學(xué)生們進(jìn)入到數(shù)學(xué)文化的氛圍,從而感受到數(shù)學(xué)文化的魅力。如果數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)能為人們認(rèn)識數(shù)學(xué)文化、推動數(shù)學(xué)文化的發(fā)展做一些貢獻(xiàn),那么在未來培養(yǎng)出大批積極主動和有能力的年輕的數(shù)學(xué)文化傳播者,也是指日可待的。
另外,數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)應(yīng)首先著眼于讓學(xué)生融入生活實(shí)踐,所研究的數(shù)學(xué)問題不要求很大,只要能有一定的生活實(shí)踐意義和價值,不管多么小的問題,都不失為一個好問題。在以往的數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題中,也己體現(xiàn)了這一著眼點(diǎn)。如某中學(xué)同學(xué)研究的“學(xué)校食堂窗口的設(shè)置問題”就是從生活實(shí)踐的角度出發(fā),從統(tǒng)計學(xué)的角度出發(fā),找到了學(xué)生到達(dá)窗口與廚師盛飯時間的大致規(guī)律,從而讓同學(xué)們更加融入了身邊的生活實(shí)際,也增強(qiáng)了服務(wù)于生活實(shí)踐的意識。學(xué)校和教師作為數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的真正的管理者和執(zhí)行者,一定注意不要貪大舍小。要首先從觀念上教會學(xué)生融入生活實(shí)際。為什么這么說呢?因?yàn)閿?shù)學(xué)是生活世界的財產(chǎn),在實(shí)踐中應(yīng)用數(shù)學(xué)財產(chǎn),而且這種應(yīng)用與感興趣的日常實(shí)際密切結(jié)合,就可以讓學(xué)生走進(jìn)生活實(shí)踐、提高生存能力,從而使生活變得輕松,因而會讓學(xué)生們感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的輕松愉快。
總之,研究性學(xué)習(xí),作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一種重要途徑和載體,無疑是當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育課程改革的熱點(diǎn)、亮點(diǎn)和難點(diǎn)。研究性學(xué)習(xí)具有綜合性和開放性的特征,但究其實(shí)施過程,也需要依托相應(yīng)的課程作為載體。從而,現(xiàn)行的中學(xué)各學(xué)科教學(xué)也都應(yīng)該為研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施做出自己的努力。
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第四篇:高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)報告
世界近代史上三大數(shù)學(xué)猜想——費(fèi)爾馬大定理
現(xiàn)在不少學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)是一門枯燥乏味、難以學(xué)習(xí)的學(xué)科,那是因?yàn)樗麄儧]有體會到數(shù)學(xué)的價值就認(rèn)為數(shù)學(xué)是沒有實(shí)際意義的學(xué)科,學(xué)數(shù)學(xué)只是為了應(yīng)付考試?,F(xiàn)在的高中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的觀念主要有:
(1)學(xué)數(shù)學(xué)主要靠記憶、模仿;
(2)學(xué)數(shù)學(xué)就是為了在考試中取得好成績;
(3)學(xué)數(shù)學(xué)就是要會做數(shù)學(xué)題;
(4)學(xué)數(shù)學(xué)就是要培養(yǎng)一個人的運(yùn)算能力;
(5)學(xué)數(shù)學(xué)就是用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題
這些信念說明了現(xiàn)在的多數(shù)高中生的數(shù)學(xué)觀念不夠健全和科學(xué)。而數(shù)學(xué)史對改變學(xué)生的數(shù)學(xué)觀念能產(chǎn)生積極的影響,同時對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣十分有幫助。
1、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史能使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的價值,認(rèn)識數(shù)學(xué)的本質(zhì)。
2、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
3、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史有助于培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)觀念。
4、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史有助培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義思想和民族自尊心。
5、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史有助于培養(yǎng)學(xué)生堅強(qiáng)的意志品質(zhì)和實(shí)事求是的態(tài)度以及創(chuàng)新精神。(第二部分世界近代史上三大數(shù)學(xué)猜想):
① 接下來我們就從下面幾個方面來談?wù)剶?shù)學(xué)史中最有名的理論或人物。首先請三位同學(xué)來
說說“世界近代史上三大數(shù)學(xué)猜想”,第一,費(fèi)爾馬大定理
②
接下來,講講第二大猜想———四色猜想。(第5-6頁)
③下面我們說說第三大猜想———哥德巴赫猜想。(第7-8頁)
(第一部分的小結(jié))
現(xiàn)在大家對三大猜想是不是有了一定的了解?是不是覺得數(shù)學(xué)也有很多有趣的看似簡單但其實(shí)非常難以解決的問題呢?希望大家今后多注意簡單的問題,多從簡單的問題深入思考,說不定你就是第四大猜想的發(fā)現(xiàn)者喲!
(第二部分阿拉伯?dāng)?shù)字的起源):
我們現(xiàn)在每天學(xué)數(shù)學(xué)都在跟一些數(shù)字打交道,什么數(shù)字呀?(同學(xué)回答:阿拉伯?dāng)?shù)字),那你們知不知道阿拉伯?dāng)?shù)字是怎么來的呀?
下面我們說說阿拉伯?dāng)?shù)字的起源。(第9-10頁)
(第三部分解析幾何的創(chuàng)始人笛卡兒)
我們現(xiàn)在正在學(xué)習(xí)的是必修2的第二章——解析幾何初步,那大家知不知道解析幾何是誰創(chuàng)始的嗎?下面我們搜集了一些資料來幫助我們了解這一部分歷史。請宋嘉彬同學(xué)來給我們講講這里的故事。(第11-12頁)
(第三部分小結(jié))
解析幾何是我們高中數(shù)學(xué)非常重要的一部分,希望通過今天的學(xué)習(xí)讓大家對解析幾何有一個更全面一點(diǎn)的認(rèn)識,從而加強(qiáng)對這一部分的學(xué)習(xí)。
(第四部分菲爾茲獎)
大家知道數(shù)學(xué)上最高榮譽(yù)獎是什么獎嗎?不知道吧?下面我們也來了解一下數(shù)學(xué)中的諾貝爾獎,我們介紹一下。(第13頁)
(第五部分總結(jié))
希望通過今天的學(xué)習(xí)大家能明白數(shù)學(xué)并不是你們現(xiàn)在所想的那樣枯燥無味,在這塊領(lǐng)域里要好多感人的有趣的故事,更別說它對其它學(xué)科的滲透力。所以希望今后大家能多了解一些數(shù)學(xué)史的知識,從而能更全面的學(xué)好數(shù)學(xué)這門學(xué)科
下面我就來給大家講講世界近代史上三大猜想之一:費(fèi)爾馬大定理
費(fèi)爾馬大定理,起源于三百多年前,挑戰(zhàn)人類3個世紀(jì),多次震驚全世界,耗盡人類眾多最杰出大腦的精力,也讓千千萬萬業(yè)余者癡迷。終于在1994年被安德魯·懷爾斯攻克。古希臘的丟番圖寫過一本著名的“算術(shù)”,經(jīng)歷中世紀(jì)的愚昧黑暗到文藝復(fù)興的時候,“算術(shù)”的殘本重新被發(fā)現(xiàn)研究。
1637年,法國業(yè)余大數(shù)學(xué)家費(fèi)爾馬在“算術(shù)”的關(guān)于勾股數(shù)問題的頁邊上,寫下猜想:對于任意大于2的整數(shù)n , 不可能有非零的整數(shù) a, b, c滿足。此猜想后來就稱為費(fèi)爾馬大定理。費(fèi)爾馬還寫道“我對此有絕妙的證明,但此頁邊太窄寫不下”。一般公認(rèn),他當(dāng)時不可能有正確的證明。猜想提出后,經(jīng)歐拉等數(shù)代天才努力,200年間只解決了n=3,4,5,7四種情形。1847年,庫木爾創(chuàng)立“代數(shù)數(shù)論”這一現(xiàn)代重要學(xué)科,對許多n(例如100以內(nèi))證明了費(fèi)爾馬大定理,是一次大飛躍。
歷史上費(fèi)爾馬大定理高潮迭起,傳奇不斷。其驚人的魅力,曾在最后時刻挽救自殺青年于不死。他就是德國的沃爾夫斯克勒,他后來為費(fèi)爾馬大定理設(shè)懸賞10萬馬克(相當(dāng)于現(xiàn)在160萬美元多),期限1908-2007年。無數(shù)人耗盡心力,空留浩嘆。最現(xiàn)代的電腦加數(shù)學(xué)技巧,驗(yàn)證了400萬以內(nèi)的N,但這對最終證明無濟(jì)于事。1983年德國的法爾廷斯證明了:對任一固定的n,最多只有有限多個a,b,c振動了世界,獲得費(fèi)爾茲獎(數(shù)學(xué)界最高獎)。
歷史的新轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在1986年夏,貝克萊·瑞波特證明了:費(fèi)爾馬大定理包含在“谷山豐—志村五朗猜想 ” 之中。童年就癡迷于此的懷爾斯,聞此立刻潛心于頂樓書房7年,曲折卓絕,匯集了20世紀(jì)數(shù)論所有的突破性成果。終于在1993年6月23日劍橋大學(xué)牛頓研究所的“世紀(jì)演講”最后,宣布證明了費(fèi)爾馬大定理。立刻震動世界,普天同慶。不幸的是,數(shù)月后逐漸發(fā)現(xiàn)此證明有漏洞,一時更成世界焦點(diǎn)。這個證明體系是千萬個深奧數(shù)學(xué)推理連接成千個最現(xiàn)代的定理、事實(shí)和計算所組成的千百回轉(zhuǎn)的邏輯網(wǎng)絡(luò),任何一環(huán)節(jié)的問題都會導(dǎo)致前功盡棄。懷爾斯絕境搏斗,毫無出路。1994年9月19日,星期一的早晨,懷爾斯在思維的閃電中突然找到了迷失的鑰匙:解答原來就在廢墟中!他熱淚奪眶而出。懷爾斯的歷史性長文“模橢圓曲線和費(fèi)爾馬大定理”1995年5月發(fā)表在美國《數(shù)學(xué)年刊》第142卷,實(shí)際占滿了全卷,共五章,130頁。1997年6月27日,懷爾斯獲得沃爾夫斯克勒10萬馬克懸賞大獎。離截止期10年,圓了歷史的夢。他還獲得沃爾夫獎(1996.3),美國國家科學(xué)家院獎(1996.6),費(fèi)爾茲特別獎(1998.8)。
下面我就來說說世界近代史上第二大數(shù)學(xué)猜想:四色猜想
四色猜想的提出來自英國。1852年,畢業(yè)于倫敦大學(xué)的弗南西斯.格思里來到一家科研單位
搞地圖著色工作時,發(fā)現(xiàn)了一種有趣的現(xiàn)象:“看來,每幅地圖都可以用四種顏色著色,使得有共同邊界的國家著上不同的顏色。”這個結(jié)論能不能從數(shù)學(xué)上加以嚴(yán)格證明呢?他和在大學(xué)讀書的弟弟格里斯決心試一試。兄弟二人為證明這一問題而使用的稿紙已經(jīng)堆了一大疊,可是研究工作沒有進(jìn)展。1852年10月23日,他的弟弟就這個問題的證明請教他的老師、著名數(shù)學(xué)家德.摩爾根,摩爾根也沒有能找到解決這個問題的途徑,于是寫信向自己的好友、著名數(shù)學(xué)家哈密爾頓爵士請教。哈密爾頓接到摩爾根的信后,對四色問題進(jìn)行論證。但直到1865年哈密爾頓逝世為止,問題也沒有能夠解決。1872年,英國當(dāng)時最著名的數(shù)學(xué)家凱利正式向倫敦數(shù)學(xué)學(xué)會提出了這個問題,于是四色猜想成了世界數(shù)學(xué)界關(guān)注的問題。世界上許多一流的數(shù)學(xué)家都紛紛參加了四色猜想的大會戰(zhàn)。1878~1880年兩年間,著名的律師兼數(shù)學(xué)家肯普和泰勒兩人分別提交了證明四色猜想的論文,宣布證明了四色定理,大家都認(rèn)為四色猜想從此也就解決了。11年后,即1890年,數(shù)學(xué)家赫伍德以自己的精確計算指出肯普的證明是錯誤的。不久,泰勒的證明也被人們否定了。后來,越來越多的數(shù)學(xué)家雖然對此絞盡腦汁,但一無所獲。于是,人們開始認(rèn)識到,這個貌似容易的題目,其實(shí)是一個可與費(fèi)馬猜想相媲美的難題:先輩數(shù)學(xué)大師們的努力,為后世的數(shù)學(xué)家揭示四色猜想之謎鋪平了道路。進(jìn)入20世紀(jì)以來,科學(xué)家們對四色猜想的證明基本上是按照肯普的想法在進(jìn)行。1913年,伯克霍夫在肯普的基礎(chǔ)上引進(jìn)了一些新技巧,美國數(shù)學(xué)家富蘭克林于1939年證明了22國以下的地圖都可以用四色著色。1950年,有人從22國推進(jìn)到35國。1960年,有人又證明了39國以下的地圖可以只用四種顏色著色;隨后又推進(jìn)到了50國??磥磉@種推進(jìn)仍然十分緩慢。電子計算機(jī)問世以后,由于演算速度迅速提高,加之人機(jī)對話的出現(xiàn),大大加快了對四色猜想證明的進(jìn)程。1976年,美國數(shù)學(xué)家阿佩爾與哈肯在美國伊利諾斯大學(xué)的兩臺不同的電子計算機(jī)上,用了1200個小時,作了100億判斷,終于完成了四色定理的證明。四色猜想的計算機(jī)證明,轟動了世界。它不僅解決了一個歷時100多年的難題,而且有可能成為數(shù)學(xué)史上一系列新思維的起點(diǎn)。不過也有不少數(shù)學(xué)家并不滿足于計算機(jī)取得的成就,他們還在尋找一種簡捷明快的書面證明方法。
那我就來跟大家講講世界近代史上三大數(shù)學(xué)猜想:哥德巴赫猜想
史上和質(zhì)數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)猜想中,最著名的就是“哥德巴赫猜想”了。哥德巴赫是德國一位中學(xué)教師,也是一位著名的數(shù)學(xué)家,生于1690年,1725年當(dāng)選為俄國彼得堡科學(xué)院院士。1742年6月7日,哥德巴赫在寫給著名數(shù)學(xué)家歐拉的一封信中,提出了兩個大膽的猜想:
一、任何不小于6的偶數(shù),都是兩個奇質(zhì)數(shù)之和;
二、任何不小于9的奇數(shù),都是三個奇質(zhì)數(shù)之和。
這就是數(shù)學(xué)史上著名的“哥德巴赫猜想”。顯然,第二個猜想是第一個猜想的推論。因此,只需在兩個猜想中證明一個就足夠了。
同年6月30日,歐拉在給哥德巴赫的回信中,明確表示他深信哥德巴赫的這兩個猜想都是正確的定理,但是歐拉當(dāng)時還無法給出證明。由于歐拉是當(dāng)時歐洲最偉大的數(shù)學(xué)家,他對哥德巴赫猜想的信心,影響到了整個歐洲乃至世界數(shù)學(xué)界。從那以后,許多數(shù)學(xué)家都躍躍欲試,甚至一生都致力于證明哥德巴赫猜想。可是直到19世紀(jì)末,哥德巴赫猜想的證明也沒有任何進(jìn)展。證明哥德巴赫猜想的難度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的想象。有的數(shù)學(xué)家把哥德巴赫猜想比喻為“數(shù)學(xué)王冠上的明珠”。
我們從6=3+3、8=3+5、10=5+
5、??、100=3+97=11+89=17+83、??這些具體的例子中,可以看出哥德巴赫猜想都是成立的。有人甚至逐一驗(yàn)證了3300萬以內(nèi)的所有偶數(shù),竟然沒有一個不符合哥德巴赫猜想的。20世紀(jì),隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)哥德巴赫猜想對于更大的數(shù)依然成立??墒亲匀粩?shù)是無限的,誰知道會不會在某一個足夠大的偶數(shù)上,突然出現(xiàn)哥德巴赫猜想的反例呢?于是人們逐步改變了探究問題的方
式。
1900年,20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家希爾伯特,在國際數(shù)學(xué)會議上把“哥德巴赫猜想”列為23個數(shù)學(xué)難題之一。此后,20世紀(jì)的數(shù)學(xué)家們在世界范圍內(nèi)“聯(lián)手”進(jìn)攻“哥德巴赫猜想”堡壘,終于取得了輝煌的成果。
20世紀(jì)的數(shù)學(xué)家們研究哥德巴赫猜想所采用的主要方法,是篩法、圓法、密率法和三角和法等等高深的數(shù)學(xué)方法。解決這個猜想的思路,就像“縮小包圍圈”一樣,逐步逼近最后的結(jié)果。
1920年,挪威數(shù)學(xué)家布朗證明了定理“9+9”,由此劃定了進(jìn)攻“哥德巴赫猜想”的“大包圍圈”。這個“9+9”是怎么回事呢?所謂“9+9”,翻譯成數(shù)學(xué)語言就是:“任何一個足夠大的偶數(shù),都可以表示成其它兩個數(shù)之和,而這兩個數(shù)中的每個數(shù),都是9個奇質(zhì)數(shù)之和。” 從這個“9+9”開始,全世界的數(shù)學(xué)家集中力量“縮小包圍圈”,當(dāng)然最后的目標(biāo)就是“1+1”了。
1924年,德國數(shù)學(xué)家雷德馬赫證明了定理“7+7”。很快,“6+6”、“5+5”、“4+4”和“3+3”逐一被攻陷。1957年,我國數(shù)學(xué)家王元 證明了“2+3”。1962年,中國數(shù)學(xué)家潘承洞 證明了“1+5”,同年又和王元合作證明了“1+4”。1965年,蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家證明了“1+3”。
而大家知道是誰證明了“1+2”嗎?(下面同學(xué)討論看能不能得出結(jié)果)
1966年,我國著名數(shù)學(xué)家陳景潤 攻克了“1+2”,也就是:“任何一個足夠大的偶數(shù),都可以表示成兩個數(shù)之和,而這兩個數(shù)中的一個就是奇質(zhì)數(shù),另一個則是兩個奇質(zhì)數(shù)的和。”這個定理被世界數(shù)學(xué)界稱為“陳氏定理”。1996年3月下旬,當(dāng)陳景潤即將摘下數(shù)學(xué)王冠上的這顆明珠,“在距離哥德巴赫猜想(1+1)的光輝頂峰只有颶尺之遙時,他卻體力不支倒下去了??”在他身后,將會有更多的人去攀登這座高峰。
由于陳景潤的貢獻(xiàn),人類距離哥德巴赫猜想的最后結(jié)果“1+1”僅有一步之遙了。但為了實(shí)現(xiàn)這最后的一步,也許還要?dú)v經(jīng)一個漫長的探索過程。有許多數(shù)學(xué)家認(rèn)為,要想證明“1+1”,必須通過創(chuàng)造新的數(shù)學(xué)方法,以往的路很可能都是走不通的。
我們都知道,數(shù)學(xué)計算的基礎(chǔ)是阿拉伯?dāng)?shù)字,那大家知不知道阿拉伯?dāng)?shù)字有多少個?(下面同學(xué)齊聲回答:10個),哪10個?(下面同學(xué)齊聲回答:1、2、3、4、5、6、7、8、9、0)。離開這些數(shù)字,我們無法進(jìn)行計算。然而阿拉伯?dāng)?shù)字是阿拉伯人發(fā)明創(chuàng)造的嗎?(下面同學(xué)回答)。其實(shí),阿拉伯?dāng)?shù)字并不是阿拉伯人發(fā)明創(chuàng)造的,而是發(fā)源于古印度,后來被阿拉伯人掌握、改進(jìn),并傳到了西方,西方人便將這些數(shù)字稱為阿拉伯?dāng)?shù)字。以后,以訛傳訛,世界各地都認(rèn)同了這個說法。
阿拉伯?dāng)?shù)字是古代印度人在生產(chǎn)和實(shí)踐中逐步創(chuàng)造出來的。
在古代印度,進(jìn)行城市建設(shè)時需要設(shè)計和規(guī)劃,進(jìn)行祭祀時需要計算日月星辰的運(yùn)行,于是,數(shù)學(xué)計算就產(chǎn)生了。大約在公元前3000年,印度河流域居民的數(shù)字就比較先進(jìn),而且采用了十進(jìn)位的計算方法。
到公元前三世紀(jì),印度出現(xiàn)了整套的數(shù)字,但在各地區(qū)的寫法并不完全一致,其中最有代表性的是婆羅門式:這一組數(shù)字在當(dāng)時是比較常用的。它的特點(diǎn)是從“1”到“9”每個數(shù)都有專字?,F(xiàn)代數(shù)字就是由這一組數(shù)字演化而來。在這一組數(shù)字中,還沒有出現(xiàn)“0”(零)的符號?!?”這個數(shù)字是到了笈多王朝(公元320—550年)時期才出現(xiàn)的。公元四世紀(jì)完成的數(shù)學(xué)著作《太陽手冊》中,已使用“0”的符號,當(dāng)時只是實(shí)心小圓點(diǎn)“·”。后來,小圓點(diǎn)演化成為小圓圈0”。
這樣,一套從“1”到“0”的數(shù)字就趨于完善了。這是古代印度人民對世界文化的巨大貢獻(xiàn)。
印度數(shù)字首先傳到斯里蘭卡、緬甸、柬埔寨等印度的近鄰國家。
公元七到八世紀(jì),地跨亞非歐三洲的阿拉伯帝國崛起。阿拉伯帝國在向四周擴(kuò)張的同時,阿拉伯人也廣泛汲取古代希臘、羅馬、印度等國的先進(jìn)文化,大量翻譯這些國家的科學(xué)著作。公元771年,印度的一位旅行家毛卡經(jīng)過長途跋涉,來到了阿拉伯帝國阿拔斯王朝首都巴格達(dá)。毛卡把隨身攜帶的一部印度天文學(xué)著作《西德罕塔》,獻(xiàn)給了當(dāng)時的哈里發(fā)(國王)曼蘇爾。曼蘇爾十分珍愛這部書,下令翻譯家將它譯為阿拉伯文。譯本取名《信德欣德》。這部著作中應(yīng)用了大量的印度數(shù)字。由此,印度數(shù)字便被阿拉伯人吸收和采納。
此后,阿拉伯人逐漸放棄了他們原來作為計算符號的28個字母,而廣泛采用印度數(shù)字,并且在實(shí)踐中還對印度數(shù)字加以修改完善,使之更便于書寫。
阿拉伯人掌握了印度數(shù)字后,很快又把它介紹給歐洲人。中世紀(jì)的歐洲人,在計數(shù)時使用的是冗長的羅馬數(shù)字,十分不方便。因此,簡單而明了的印度數(shù)字一傳到歐洲,就受到歐洲人的歡迎??墒牵_始時印度數(shù)字取代羅馬數(shù)字,卻遭到了基督教教會的強(qiáng)烈反對,因?yàn)檫@是來自“異教徒”的知識。但實(shí)踐證明印度數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于羅馬數(shù)字。
1202年,意大利出版了一本重要的數(shù)學(xué)書籍《計算之書》,書中廣泛使用了由阿拉伯人改進(jìn)的印度數(shù)字,它標(biāo)志著新數(shù)字在歐洲使用的開始。這本書共分十五章。在第一章開頭就寫道:“印度的九個數(shù)目字是‘9、8、7、6、5、4、3、2、1’,用這九個數(shù)字以及阿拉伯人叫做‘零’的記號‘0’,任何數(shù)都可以表示出來?!?/p>
隨著歲月的推移,到十四世紀(jì),中國印刷術(shù)傳到歐洲,更加速了印度數(shù)字在歐洲的推廣與應(yīng)用。印度數(shù)字逐漸為全歐洲人所采用。
西方人接受了經(jīng)阿拉伯傳來的印度數(shù)字,但他們當(dāng)時忽視了古代印度人,而只認(rèn)為是阿拉伯人的功績,因而稱其為阿拉伯?dāng)?shù)字,這個錯誤的稱呼一直流傳至今。
大家知道解析幾何的創(chuàng)始人是誰嗎?他就是偉大的哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、生理學(xué)家笛卡兒(Rene Descartes)。
笛卡兒1596年3月31日生于法國土倫省萊耳市的一個貴族之家,笛卡兒的父親是布列塔尼地方議會的議員,同時也是地方法院的法官,笛卡兒在豪華的生活中無憂無慮地度過了童年。他幼年體弱多病,母親病故后就一直由一位保姆照看。他對周圍的事物充滿了好奇,父親見他頗有哲學(xué)家的氣質(zhì),親昵地稱他為“小哲學(xué)家”。
父親希望笛卡兒將來能夠成為一名神學(xué)家,于是在笛卡兒八歲時,便將他送入拉弗萊什的耶穌會學(xué)校,接受古典教育。校方為照顧他的孱弱的身體,特許他可以不必受校規(guī)的約束,早晨不必到學(xué)校上課,可以在床上讀書。因此,他從小養(yǎng)成了喜歡安靜,善于思考的習(xí)慣。笛卡兒1612年到普瓦捷大學(xué)攻讀法學(xué),四年后獲博士學(xué)位。1616年笛卡兒結(jié)束學(xué)業(yè)后,便背離家庭的職業(yè)傳統(tǒng),開始探索人生之路。他投筆從戎,想借機(jī)游歷歐洲,開闊眼界。這期間有幾次經(jīng)歷對他產(chǎn)生了重大的影響。一次,笛卡兒在街上散步,偶然間看到了一張數(shù)學(xué)題懸賞的啟事。兩天后,笛卡兒竟然把那個問題解答出來了,引起了著名學(xué)者伊薩克·皮克曼的注意。皮克曼向笛卡兒介紹了數(shù)學(xué)的最新發(fā)展,給了他許多有待研究的問題。與皮克曼的交往,使笛卡兒對自己的數(shù)學(xué)和科學(xué)能力有了較充分的認(rèn)識,他開始認(rèn)真探尋是否存在一種類似于數(shù)學(xué)的、具有普遍使用性的方法,以期獲取真正的知識。
據(jù)說,笛卡兒曾在一個晚上做了三個奇特的夢。第一個夢是,笛卡兒被風(fēng)暴吹到一個風(fēng)力吹不到的地方;第二個夢是他得到了打開自然寶庫的鑰匙;第三個夢是他開辟了通向真正知識的道路。這三個奇特的夢增強(qiáng)了他創(chuàng)立新學(xué)說的信心。這一天是笛卡兒思想上的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),有些學(xué)者也把這一天定為解析幾何的誕生日。
然而長期的軍旅生活使笛卡兒感到疲憊,他于1621年回國,時值法國內(nèi)亂,于是他去荷蘭、瑞士、意大利等地旅行。1625年返回巴黎,1628年移居荷蘭。
在荷蘭長達(dá)20多年的時間里,笛卡爾對哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和生理學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究,并通過數(shù)學(xué)家梅森神父與歐洲主要學(xué)者保持密切聯(lián)系。他的主要
著作幾乎都是在荷蘭完成的。
1628年,笛卡爾寫出《指導(dǎo)哲理之原則》,1634年完成了以哥白尼學(xué)說為基礎(chǔ)的《論世界》。書中總結(jié)了他在哲學(xué)、數(shù)學(xué)和許多自然科學(xué)問題上的一些看法。1637年,笛卡兒用法文寫成三篇論文《折光學(xué)》、《氣象學(xué)》和《幾何學(xué)》,并為此寫了一篇序言《科學(xué)中正確運(yùn)用理性和追求真理的方法論》,哲學(xué)史上簡稱為《方法論》,6月8日在萊頓匿名出版。1641年出版了《形而上學(xué)的沉思》,1644年又出版了《哲學(xué)原理》等重要著作。
笛卡兒近代科學(xué)的始祖,是歐洲近代哲學(xué)的奠基人之一,黑格爾稱他為“現(xiàn)代哲學(xué)之父”。他自成體系,熔唯物主義與唯心主義于一爐,在哲學(xué)史上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
笛卡兒在科學(xué)上的貢獻(xiàn)是多方面的,但是,笛卡兒最杰出的成就是在數(shù)學(xué)發(fā)展上創(chuàng)立了解析幾何學(xué)。在笛卡兒時代,代數(shù)還是一個比較新的學(xué)科,幾何學(xué)的思維還在數(shù)學(xué)家的頭腦中占有統(tǒng)治地位。笛卡兒致力于代數(shù)和幾何聯(lián)系起來的研究,于1637年,在創(chuàng)立了坐標(biāo)系后,成功地創(chuàng)立了解析幾何學(xué)。他的這一成就為微積分的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。解析幾何直到現(xiàn)在仍是重要的數(shù)學(xué)方法之一。
解析幾何的出現(xiàn),改變了自古希臘以來代數(shù)和幾何分離的趨向,把相互對立著的“數(shù)”與“形”統(tǒng)一了起來,使幾何曲線與代數(shù)方程相結(jié)合。笛卡兒的這一天才創(chuàng)見,更為微積分的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ),從而開拓了變量數(shù)學(xué)的廣闊領(lǐng)域。
正如恩格斯所說:“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是笛卡兒的變數(shù)。有了變數(shù),運(yùn)動進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),辯證法進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),微分和積分也就立刻成為必要了?!?/p>
菲爾茲獎是以已故的加拿大數(shù)學(xué)家、教育家J.C.菲爾茲(Fields)的姓氏命名的。J.C.菲爾茲1863年5月14日生于加拿大渥大華。他11歲喪父,18歲喪母,家境不算太好。J.C.菲爾茲17歲進(jìn)人多倫多大學(xué)攻讀數(shù)學(xué),24歲時在美國的約翰·霍普金斯大學(xué)獲博土學(xué)位,26任美國阿勒格尼大學(xué)教授。1892年他到巴黎、柏林學(xué)習(xí)和工作,1902年回國后執(zhí)教于多倫多大學(xué)。J.C.菲爾茲于1907年當(dāng)選為加拿大皇家學(xué)會會員。他還被選為英國皇家學(xué)會、蘇聯(lián)科學(xué)院等許多科學(xué)團(tuán)體的成員。
菲爾茲強(qiáng)烈地主張數(shù)學(xué)的發(fā)展應(yīng)是國際性的。他對于促進(jìn)北美數(shù)學(xué)的發(fā)展有獨(dú)特見解,并作出了很大貢獻(xiàn)。菲爾茲全力籌備并主持了1924年在多倫多召開的國際數(shù)學(xué)家大會,當(dāng)他得知大會經(jīng)費(fèi)有剩余時,就萌發(fā)了設(shè)立一個國際數(shù)學(xué)獎的想法,并為設(shè)立國際數(shù)學(xué)獎積極地奔走于歐美各個國家以謀求更多的支持。菲爾茲教授在去世前立下遺囑,要把自己的遺產(chǎn)添加到上述剩余的經(jīng)費(fèi)中,由多倫多大學(xué)轉(zhuǎn)交給第九次國際數(shù)學(xué)家大會。國際數(shù)學(xué)家大會的每位成員都被菲爾茲教授的舉動所深深感動,于是大會一致同意將該獎項(xiàng)命名為菲爾茲獎。菲爾茲獎就這樣于1932年的第9屆國際數(shù)學(xué)家大會上誕生了。1936年首次頒獎,該獎專門用于獎勵40歲以下有卓越貢獻(xiàn)的年輕數(shù)學(xué)家,菲爾茲獎每4年頒發(fā)一次,每次最多四人得獎,每人可獲得一枚純金制成的獎?wù)潞鸵还P獎金,獎?wù)律厦嬗邢ED著名數(shù)學(xué)家阿基米德的頭像,并且用拉丁文鐫刻有“超越人類權(quán)限,做宇宙主人”的格言。由于在諾貝爾獎中,只設(shè)有物理、化學(xué)、生物或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平事業(yè)五個類別(1968年又增設(shè)了經(jīng)濟(jì)學(xué)獎),沒有設(shè)立數(shù)學(xué)獎,在這種背景下,菲爾茲獎被譽(yù)為數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎。中國的丘成桐教授,因?yàn)槌晒Φ陌盐⒎謳缀闻c偏微分方程的技巧與理論結(jié)合在一起,解決了許多有名的猜想,并在偏微分方程、微分幾何、複幾何、代數(shù)幾何、以及廣義相對論,都作出了巨大的貢獻(xiàn)。因此,在1983年獲得了菲爾茲獎。丘成桐教授是唯一一位獲得此獎的中國數(shù)學(xué)家。
2002年的菲爾茲獎頒獎大會,還在中國的北京舉行。獲得此獎的是法國的洛朗.拉福格和俄羅斯的弗拉基米爾.沃埃沃德斯基。
第五篇:高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐探索
高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐探索
溫 琦(黃石市第二十中學(xué),435000)2007.5.10日交
[摘要]:研究作為人類發(fā)現(xiàn)知識的一種最基本和最有效的方式,也是一種學(xué)習(xí)方法。本文結(jié)合現(xiàn)行高中課堂教學(xué)的實(shí)際情況,從研究過程的重現(xiàn)、主題及任務(wù)的確定、教師的跟蹤指導(dǎo)、評價結(jié)題展開等等方面加以論述,并由此提出幾點(diǎn)看法;以期將研究性學(xué)習(xí)引入到高中數(shù)學(xué)學(xué)科的課堂教學(xué)中,在中學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科的課堂教學(xué)中建立與研究性學(xué)習(xí)相適應(yīng)的課程的微觀結(jié)構(gòu),促使研究性學(xué)習(xí)在更深層面的開展、更大范圍的推廣。
[關(guān)鍵詞]:數(shù)學(xué)教學(xué) 研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐 探索
“研究”通常是指采用觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、統(tǒng)計、模擬以及深度訪談和歷史研究等等一系列定量或定性的方法,以期對某一現(xiàn)象進(jìn)行解釋或從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律的活動?!把芯啃詫W(xué)習(xí)”可以理解為以“研究”作為手段的一種學(xué)習(xí)方式,是學(xué)生探索新知的過程,是師生圍繞著解決問題,共同完成研究內(nèi)容的確定,方法的選擇,以及為解決問題相互合作和交流的過程。這種學(xué)習(xí)方式具有開放性、探索性和實(shí)踐性的特點(diǎn),是對傳統(tǒng)的“接受性學(xué)習(xí)”的挑戰(zhàn)。
1、研究性學(xué)習(xí)的主題的確定
研究性學(xué)習(xí)的主題的創(chuàng)設(shè)必須是關(guān)鍵性和富有挑戰(zhàn)性的,能激起學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與當(dāng)前課題的認(rèn)識沖突,這樣,學(xué)生才會以濃厚的興趣投入到研究活動中來。在立體幾何課程上,為了強(qiáng)化同學(xué)們的空間思維能力,我首先提出疑問:彎月是由于地球擋住了太陽光照射到月球表面而形成的嗎?如同我考察過的一些研究生一樣,我的學(xué)生開始也不假思索的回答是。此類問題具有較大的迷惑性,但是由于認(rèn)知的碰撞,從而激發(fā)了學(xué)生極大的興趣。在經(jīng)歷了近10分鐘的熱烈討論后,部分同學(xué)的意見漸趨一致。在此基礎(chǔ)上,我給出了主題:空間是如何地影響了我們的觀察和體驗(yàn)的?并且布置了課后的任務(wù):研究月球、地球和太陽三者的位置關(guān)系,或者研究我們身邊的幾何體及其給我們的體驗(yàn),并完成一則研究報告。要求部分有條件的同學(xué)制作FLASH動畫用以描述或?qū)ο鄳?yīng)的空間進(jìn)行渲染。這一課題直接加強(qiáng)了學(xué)生對空間的體驗(yàn),并且把這些觀測分析的方法帶入了以后的立體幾何的學(xué)習(xí)中,取得了一定的成效。
總之,在高中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中的“研究性學(xué)習(xí)”的選材,應(yīng)源于教材而高于教材,與大綱有著同一性,具有一定的典型性,兼顧趣味性和挑戰(zhàn)性。這將有利于研究性學(xué)習(xí)進(jìn)入課堂教學(xué),同時克服了大綱內(nèi)容的單一性,兼顧了大綱的要求及研究性學(xué)習(xí)所要達(dá)成的效果。
2、研究性學(xué)習(xí)需要制定比較明確的目標(biāo)和任務(wù)
研究性學(xué)習(xí)必須完成對某一項(xiàng)目的設(shè)計或?qū)δ骋滑F(xiàn)象進(jìn)行概括和描述。任務(wù)即是在一定主題下,學(xué)生通過研究性學(xué)習(xí)必須完成的作業(yè),或者說是必須達(dá)成的目標(biāo)。任務(wù)是由主題所確定,學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中可能獲得的結(jié)論主要是通過任務(wù)的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)的。任務(wù)對學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)有著直接的根本的指引作用,任務(wù)也對評價標(biāo)準(zhǔn)指了明確的方向。
在數(shù)學(xué)的教學(xué)中,同一主題下,任務(wù)呈現(xiàn)出多樣性,考慮到不同的學(xué)生的發(fā)展水平,任務(wù)也應(yīng)因人而異。任務(wù)的設(shè)置必須具有一定的困難,要考慮到學(xué)生應(yīng)有的知識準(zhǔn)備,需要學(xué)生努力而又力所能及。
在冪函數(shù)的特性的研究中,我要求學(xué)生首先作出一些熟知的典型的函數(shù)圖象,然后對其進(jìn)行觀察,對比,歸納,推導(dǎo),從而獲得對這類函數(shù)特性的準(zhǔn)確描述。圍繞這一任務(wù),學(xué)生相互之間可以開展合作,展開討論。在對空間的體驗(yàn)的主題下,有的學(xué)生完成了對上下弦月,月食等現(xiàn)象的詳細(xì)分析與描述。
3、傳統(tǒng)的教學(xué)方式對經(jīng)典的“研究”過程的重現(xiàn)
傳統(tǒng)的教學(xué)模式通過系統(tǒng)的羅列和陳述,讓學(xué)生接受人類已經(jīng)有的知識。長期在應(yīng)試教育的巨大壓力下,傳統(tǒng)教學(xué)模式的實(shí)踐過程單方面的強(qiáng)調(diào)了對現(xiàn)有知識的直接傳授。然而,這些“探索知識的過程和經(jīng)驗(yàn)”是研究性學(xué)習(xí)最直接的、最有參考價值的題材。這便要求教師對整個學(xué)科架構(gòu),學(xué)科發(fā)展史有較深入的理解。
我通過閱讀數(shù)學(xué)史,以及數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家的傳記,同時也重新研讀了實(shí)分析、微分幾何以及一些后續(xù)課程,積累了大量的數(shù)學(xué)科學(xué)研究中的案例,并加以提煉,以較為通俗的方式在課堂上講述。這一過程讓學(xué)生從這些史料中積累了“研究”的間接體驗(yàn),獲取了研究性學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。這些“間接體驗(yàn)”消除了學(xué)生對“研究”的陌生感,在一定程度上為研究性課題的開展做好了鋪墊。
4、積極有效的跟蹤學(xué)生的研究動向,及時予以幫助和指引
研究性學(xué)習(xí),注重學(xué)習(xí)的過程,注重學(xué)習(xí)的實(shí)踐與體驗(yàn)。在研究性學(xué)習(xí)的組織中,一方面要給學(xué)生保留足夠的時間和空間,給學(xué)生足夠的自由度,在課堂上開展研究性學(xué)習(xí),則應(yīng)當(dāng)拋棄呆板的課堂形式,采用隨意性較大的課堂活動方式,給學(xué)生自由交流的空間,讓學(xué)生的思維在相互碰撞中接近真理。另一方面,教師要及時的了解學(xué)生在開展研究性活動時遇到的困難及需要,針對性的加以指導(dǎo)。
在數(shù)學(xué)課程中開展研究性學(xué)習(xí),要做以下幾個方面的工作: 4.1、引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑
“學(xué)起于思,思源于疑”,質(zhì)疑是思維的導(dǎo)火線,是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)動力,是探索和創(chuàng)新的源泉。教師要經(jīng)常的誘導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,改造和重組他們的知識及經(jīng)驗(yàn)。通過巧妙的問題情景的設(shè)置,可以促使學(xué)生經(jīng)常表現(xiàn)出疑慮、驚奇和探索的欲望,使之處于興奮狀態(tài)和積極的思維之中。
思維的沖突是一種很好的激起疑問的方式。在大多數(shù)學(xué)生的思維深處,認(rèn)為0.9只是無限接近(近似)而不是等于1,于是0.9=1的這一論斷對學(xué)生的傳統(tǒng)思維提出了挑戰(zhàn),讓學(xué)生不由自主的產(chǎn)生了疑慮,從而去尋找對其進(jìn)行解釋的途徑,然后再對其錯誤的經(jīng)驗(yàn)加以修訂。在這一過程中,有的同學(xué)又依這一新的結(jié)論提出問題:是不是所有的有理數(shù)都可以表示為循環(huán)小數(shù)的形式?數(shù)軸上除了有理數(shù)和無理數(shù)外,是否還存在其他類型的數(shù)?顯然后一問題已經(jīng)屬于高等數(shù)學(xué)要回答的了。但隨著其中一些問題的解決,極大的強(qiáng)化了學(xué)生的數(shù)與極限的概念。
。4.2、讓學(xué)生敢于闡明想法,敢于提出問題;通過問題緊密的跟蹤學(xué)生的思維活動
長期以來,接受式的學(xué)習(xí)方式禁錮了學(xué)生的提問空間。在課堂上,教師可以營造寬松的氛圍,消除學(xué)生在課堂上的緊張感和焦慮感,給學(xué)生心理上的安全感和精神上的鼓舞,使學(xué)生思維更加活躍,探索熱情更加高漲。在研究性學(xué)習(xí)中,努力做到:特征讓學(xué)生觀察,思路讓學(xué)生探索,方法讓學(xué)生尋找,意義讓學(xué)生概括,結(jié)論讓學(xué)生驗(yàn)證,難點(diǎn)讓學(xué)生去突破。只有在這樣的環(huán)境下,學(xué)生才會積極踴躍的提出問題,發(fā)表自己的想法,把自己的“思維實(shí)際”暴露在老師面前。
在冪函數(shù)特性的研究中,有的同學(xué)隱約的意識到“曲線凸凹”。在我的提示下,該生提出疑問:“圖形凸凹”這種特性是否可以用數(shù)學(xué)語言加以精確的描述?通過該生反復(fù)的嘗試,他初步給出了凸凹性的定義,由此獲得了我的肯定。在這個基礎(chǔ)上,他對冪函數(shù)的凸凹特性做了歸納與證明。這一過程中,學(xué)生朦朧的意識到凸凹這一性質(zhì),并且大膽的提出問題,通過這一問題,我適時的掌握了學(xué)生的思維動態(tài),積極的加以肯定與引導(dǎo),從而在這一課題中獲得了收獲。
4.3、及時的提供信息、補(bǔ)充知識、介紹方法和線索,適度的啟發(fā)和引導(dǎo) 經(jīng)筆者觀察,通常在課題給出以后,學(xué)生并不是在一開始便會有比較清晰的“疑問”。大多數(shù)學(xué)生通常會陷入一段時期的“迷?!睜顟B(tài),沒有方向,這時,他們不知道從何處入手開展工作,一籌莫展。待這一時期發(fā)展充分而仍然沒有進(jìn)展時,則需要教師的介入以縮短其“探索的長度”了。
冪函數(shù)的研究課題中,面對部分同學(xué)的“迷?!?,我給出了部分他們熟悉的函數(shù)y=x3,y=x2,y=x3/2, y=x1,y=x1/2,y=x0,y=x-1/2…讓他們先通過描點(diǎn)法繪出部分函數(shù)圖象。經(jīng)過這一工作,這些學(xué)生也能通過觀察和比較給出自己的一些觀點(diǎn)。
當(dāng)學(xué)生面對疑問而無法解決,向老師投來求助的目光時,首先,應(yīng)確定此問題是否具備價值,學(xué)生的知識準(zhǔn)備是否充足,是否通過一定的引導(dǎo),他們經(jīng)過自己的努力能夠解決;其次,在研究性學(xué)習(xí)中,多半問題只應(yīng)“點(diǎn)到為止”,不可以“引導(dǎo)”而代替或者不適宜的縮短了學(xué)生去“摸索”的過程,度的把握便會產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
4.4、適時的鼓勵
教師作為學(xué)生的智力上的支持者,在研究性學(xué)習(xí)開展過程中,無疑會成為學(xué)生心理上的巨大后盾。除了要關(guān)注學(xué)生遇到的困難以外,教師同樣也該關(guān)注學(xué)生已經(jīng)取得的成績。對學(xué)生的一個新思想、觀察思考問題的一個新角度、解決問題的一個新方法、理解問題的一個新層次,都應(yīng)視為學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)的展現(xiàn),及時予以鼓勵。即使是表面上看來十分荒謬的觀點(diǎn)和看法,也應(yīng)加以疏導(dǎo),積極的鼓勵其繼續(xù)努力。其實(shí),真理是相對性的,從經(jīng)典力學(xué)到相對論力學(xué),從歐氏幾何到非歐幾何,無不如此。羅巴切夫斯基的“荒謬”成就了他“幾何學(xué)中的哥白尼”的聲譽(yù)。
五、交流、評價與總結(jié),鼓勵有興趣的同學(xué)深入開展后續(xù)課題
在研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施中,通常由于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不同,經(jīng)歷體驗(yàn)不同,能力上的差異,因此對同一問題,彼此會從不同的側(cè)面去理解,會產(chǎn)生不同的見解。教師可以在學(xué)習(xí)過程中或結(jié)題之時給予學(xué)生一個交流平臺。在這時可以在課堂上引入類似于“頭腦風(fēng)暴法”的模式,讓思維在相互碰撞中產(chǎn)生火花,學(xué)生由此也提高了自己進(jìn)行懷疑和辨析的能力,也必定會提升學(xué)生對事物本質(zhì)的探索和深究的能力。在評價的實(shí)施中,我在課堂上展現(xiàn)了部分學(xué)生的疑慮的產(chǎn)生及分析解決問題的過程和他們做的各項(xiàng)有效的嘗試,并加以評論,以求加深學(xué)生在此過程中獲取的直接的研究經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上歸納涉及到的理論與方法,把學(xué)生研究性學(xué)習(xí)產(chǎn)生的成果進(jìn)行匯集并系統(tǒng)化、知識化,最后規(guī)范和系統(tǒng)其研究方法。
在冪函數(shù)特性的研究性學(xué)習(xí)的課題中,我把學(xué)生獲取的成果作為知識歸結(jié)為
n以下兩個方面:(1)以x=1為界,沿箭頭方向,冪函數(shù)y?x指數(shù)越來越大,p(2)冪函數(shù)y?xq的冪指數(shù)中的p,q的奇偶性與圖象的關(guān)系。將二者進(jìn)行強(qiáng)化對比,使學(xué)生真正意義的在思維上與老師發(fā)生碰撞,從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)識理解上的同一化,達(dá)到使學(xué)生獲取知識的目的。
對冪函數(shù)的特性的研究性學(xué)習(xí)取得了很大的成功。學(xué)生不由自主的把對冪函數(shù)的研究過程中獲得的經(jīng)驗(yàn)直接的帶入到了其他類型的初等函數(shù)的學(xué)習(xí)中,從而使冪函數(shù)的特性的研究性學(xué)習(xí)起到了相當(dāng)?shù)氖痉蹲饔?,?shí)現(xiàn)了研究性學(xué)習(xí)課題的效果的倍增以及知識和方法的遷移。
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