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《數(shù)學核心素養(yǎng)中的抽象思維培養(yǎng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、數(shù)學核心素養(yǎng)中的抽象思維培養(yǎng)數(shù)學作為一種強大的工具,在17和18世紀推動了以機械運動為主的科學技術(shù)革命。后來又推動了以發(fā)電機,發(fā)動機和電器通信為主的技術(shù)革命。近代無論電子計算機,原子能技術(shù),空間技術(shù),分子生物學,數(shù)理經(jīng)濟學等分支所要的數(shù)學工具尤為深奧和抽象。集合論的觀點與公理化的方法論在20世紀逐漸成為數(shù)學抽象化的范式,數(shù)學發(fā)展到了更為抽象的道路。抽象,是指在認識過程中,舍棄事物個別的、非本質(zhì)的屬性,抽取出本質(zhì)屬性的過程和方法.數(shù)學抽象性的特征冇:數(shù)學的研究對象本身就是抽象的;在數(shù)學的抽象中只保留量的關(guān)系和空間形式而舍棄了其他;數(shù)學抽
2、象是一步一步逐步提高的,所達到的抽象程度大人超過其他學科;核心數(shù)學主要處理抽象概念和他們的相互關(guān)系。通過觀察、分析,撇開事物表象的、外部的、偶然的東西,抽出事物本質(zhì)的、內(nèi)在的、必然的東西,從空間形式和數(shù)量關(guān)系上揭示客觀對象的本質(zhì)和規(guī)律的一種數(shù)學研究方法.著名數(shù)學家歐拉在解決〃哥尼斯堡七橋〃問題吋,撇開島區(qū)、陸地的其他屬性,將它們抽象成四個點,把七座橋抽象成七條線,于是,一次無重復地走過七座橋的問題轉(zhuǎn)化為不重復地一筆畫成圖形的問題.歐拉這一成功的實踐采用的就是數(shù)學抽象的方法。數(shù)學抽象具體表現(xiàn)在以下幾個方而:形成數(shù)學概念與規(guī)則;形成數(shù)學命
3、題與模型和形成數(shù)學方法與思想等。(一)數(shù)學概念是數(shù)學知識的基礎,是數(shù)學思維的基本形式.概念的獲得有兩種基本方式——概念的形成與概念的同化。概念的形成是指從一些具體例證出發(fā),抽取一類事物的共同屬性,從而形成概念。概念同化是指用定義的方式直接揭示概念,學生利用已有認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識理解新概念.可見,概念的形成過程就是對概念進行數(shù)學抽象、概括的過程。聯(lián)系概念的現(xiàn)實原理引入新概念,觀察實物,模型,圖形等,讓學生感性認識基礎上建立概念,在平面兒何的教學中,可以讓學生觀察一組平行線,再利用和交線做比較,然后概括定義。在圓的教學中,讓學生動手用繩
4、子固定一端,另一端栓一支筆,拉緊繩子畫出圖形,然后歸納定義。另外借助符號與類比得到更高層次的抽象.也是引入概念的重耍方法,如:類比一元一次方程得到一元一次不等式,二元一次方程,一元二次方程,一次函數(shù)等概念。(二)在應用題教學中,通過歸納提煉,教學生抽象數(shù)學模型"數(shù)學建模〃是新課標提出的六大數(shù)學素養(yǎng)之一,應用題是建模的主要載體,也是很多學生的"攔路虎〃。而建立模型的過程,就是一個數(shù)學抽象的過程。教師要讓學生親歷探索、建模的過程,教學生抽象數(shù)學模型和問題的木質(zhì)。在數(shù)學建模核心的形成過成中,積累用數(shù)學解決實際問題的經(jīng)驗。學生能夠在實際情景中
5、發(fā)現(xiàn)和提出問題,能夠針對問題建立數(shù)學模型,能夠用數(shù)學知識求解模型,并嘗試基于現(xiàn)實背景驗證模型額完善模型,能夠提升應用能力和創(chuàng)新能力符合當今的核心素養(yǎng)的形成。初屮數(shù)學常見的數(shù)學模型是與函數(shù)最值相關(guān)問題,最大利潤,用料最省,列出解析式解函數(shù)最大值。也是一大難點。另外方程(組)模型,概率與統(tǒng)計模型。下面舉一個例子:甲、乙兩地之間有一條筆直的公路L,小明從甲地出發(fā)沿公路L步行前往乙地,同時小亮從乙地出發(fā)沿公路L騎自行車前往甲地,小亮到達甲地停留一段時間,原路原速返冋,追上小明后兩人一起步行到乙地.設小明與甲地的距離為yl米,小亮與甲地的距離為
6、y2米,小明與小亮之間的距離為S米,小明行走的時間為x分鐘.yl、y2與x之間的函數(shù)圖象,s與x之間的函數(shù)圖象(1)求小亮從乙地到甲地過程屮y2(米)與x(分鐘)之間的函數(shù)關(guān)系式;(2)求小亮從甲地返回到與小明相遇的過程中s(米)與x(分鐘)之間的函數(shù)關(guān)系式;解這道題:(1)設函數(shù)關(guān)系式為yl=kx+b,得,yl=-200X+2000;(2)由題意,得小明的速度為:2000-40=50米/分,小亮的速度為:20004-10=200米/分,???小亮從甲地追上小明的吋間為24x50-?(200-50)=8分鐘,人24分鐘時兩人的距離為:
7、S=24x50=1200,32分鐘時S=0,設S與x之間的函數(shù)關(guān)系式為:S=kx+b,S=-150X+4800;(3)由題意,得a=2000+(200+50)=8分鐘,當x=24時,S=1200當x=32時,s=o.故描出和應的點就可以補全圖象略??梢钥吹饺绻處熢谔幚砝}的時候多方位的運用數(shù)學方法把模型建立起來對學生解決問題的能力是大有提高的數(shù)學建模中有劃歸的思想方法,還有方程的思想,數(shù)形結(jié)合的思想。初中學生在老師的引導下要掌握的消元法,待定系數(shù)法,配方法。只有在教學中全方位的滲透,才有可能木質(zhì)上讓學生理解建模思想達到培養(yǎng)核心素養(yǎng)的
8、目的。數(shù)學抽象,可以把表面復雜的東丙變得簡單,把表面混沌的東丙變得清晰,把表面無關(guān)的東丙變得統(tǒng)一。數(shù)學抽象的意義,歸納一下有四點:1.數(shù)學研究對象通過符號形式進行推理和運算,給數(shù)學理論的表述和論證帶來極大的方便,它是數(shù)學