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论现代数学的应用价值

论现代数学的应用价值
论现代数学的应用价值

论现代数学的应用价值

田红艳

摘要数学是一门古老而常新的具有高度抽象性和逻辑严谨性的学科,通过对数学所研究的算术、代数、几何、三角、解析几何、统计、概率论等内容,揭示数学在现代经济社会发展的地位和作用,揭示数学的

应用价值。数学起源于人类的实践活动。人类的实践活动是数学发展的源泉。从古至今,数学一直存在于

我们的生活里,涉及到了我们生活的方方面面,数学是随着我们人类的发展和社会的进步在发展着。当然,人类的发展也离不开数学,所以人类社会的发展必然推动着数学的发展,数学因此广泛地应用于人类

社会中,如自然科学、社会科学和工程领域等。

关键词现代数学人类社会应用价值

一、现代数学的特点

每一门科学,都有自己固有的特点,数学也不例外。随着现代数学的发展,数学的固

有特点也有所变化,有所发展,而这些特点相互之间又是紧密联系的。

1、高度的抽象和统一

任何学科都具有抽象性。然而数学的抽象性被冠以“高度地”这个定语,表明它与其

他自然科学,以及社会科学的抽象是有显著差异与区别的。其一、数学的抽象撇开研究对

象的具体内容,仅仅保留空间形式或数量关系;其二,数学的抽象是经历过一系列阶段形

成的,它的抽象深刻程度大大超过了其他自然科学或社会科学中的一般抽象;其三,不仅

数学的概念是抽象的,而且数学方法本身也是抽象的,自然科学家为了证明自己的理论,

常常求助于实验,数学家证明定理只需要用推理或计算。由于数学的高度抽象和统一,才

能更深入地揭示本质的数学规律,推动现代数学的发展。由于数学的高度抽象和统一,才

能更深刻地表现现代数学之简洁、统一、对称与和谐,显示数学的美。

2、逻辑与结构的严密

数学理论体系的一个突出特点,是其逻辑与结构的严密性。数学是公理化方法建立科

学理论体系的的光辉典范。所谓公理化方法是以一组尽可能少的不予定义的术语——即原

始概念和一组尽可能少的不加证明的命题——即公理为基础,用逻辑推理来建立、演绎的

科学理论,这是最严格、最广泛、最抽象的科学体系。

任何学科都要运用逻辑工具。但是,数学对逻辑性的要求,与其他学科也有所不同。

这是因为,数学的研究对象是具有高度抽象性的“数”和“形”,乃至“模式”和“结构”,整个数学体系难于通过实验来进行,而只能借助于严密的逻辑结构来实现。在数学

理论的研究、探索过程中,需要运用分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎、类比于假说

等思维的各种方法,从一定的概念出发,运用逻辑推理,引出进一步的结论,得出新的数

学定理来,这样的整个过程,使数学必然地具有严密的逻辑与结构的特点。

3、应用的广泛和向一切学科与社会部门的渗透

任何科学都有其重要的作用,然而,数学的应用范围之广泛,应用地位之重要,应用

程度之深入是任何其他学科都无法比拟的。

正是由于现代数学的这些特点,使得现代数学应用十分广泛,渗透于我们生活的方方

面面,上至我们的计算机、航天等领域,下至我们中学生学习的各个科目。

二、现代数学的应用价值

1、数学为其他学科的发展创造了条件

众所周知,数学在学校里面是一门基础学科,在学术上是一门基础学科。数学有着如

此重要的地位,原因是数学贯穿了所有的自然科学,任何一门自然科学都不能脱离数学而

独立存在。数学作为一种方法,给自然科学的研究提供了途径;数学作为一种思维,为自

然科学的深入发展带来了可能。

物理是和数学关系最为密切的学科,可以说,物理模型抽取概念就是数学:而数学如

果赋予物理概念、规律就变成了物理。所以物理的研究一定要有坚实的数学建模能力基础。比如在研究物理中的摩擦问题时候,我们会用到数学中的三角函数。有的时候物理的解题

也要用到数学中的几何图形法。运用相似三角形的相关知识还有三角形的面积公式,使题

目得到求解。

在化学的世界里,事物的变化堪比任何一个学科。如此纷繁的世界给了数学一个用武

之地。在化学里面,数学建模更是体现的淋漓尽致。,不论是用数学方法在科技和生产领

域解决哪类实际问题,还是与其他学科相结合形成的交叉学科,首要和关键的一步建立研

究对象的数学模型,并加以计算求解。数学的排列组合在高中解有机化学题目的时候起到

了很大的作用。

当然除了物理化学这些学科,数学还与生物学科的发展有着千丝万缕的联系。比如我

们在做遗传题的时候,计算遗传病的概率,这也是我们应用的学科数学。

现代数学在地理中也有所应用。比如自然区划界线的划定,过去多数是运用定性的地

理相关分析法,或结合传统的数学方法进行的。近年来,很多学者曾对模糊数学方法在划

分自然带中的具体应用作过探讨,这对解决模糊的过渡性自然界线的划定这一难题,无疑

是颇具有意义的。

2、数学在法律中的运用

在迄今发现的世界上最早、保存最为完整的古代法典《汉穆拉比法典》的条文中,可

以发现有大量的初等数学知识的运用。一是数量的直接规定,比如《汉穆拉比法典》第十

七条:自由民于原野捕到逃亡之奴婢而交还其主人者,奴主应以银二舍客勒酬之。二是倍

数的运用,如《汉穆拉比法典》第五条:倘法官审理诉讼案,做出判决,提出正式判决书,而后又变更其判决,则应揭发其擅改判决之罪行,科之以相当于原案之起诉金额的十二倍

罚金,该法官之席位应从审判会议中撤销,不再置身于法官之列,出席审判。《汉穆拉比法典》确定的“罚金”与“起诉金额”相关联而言,即“罚金=起诉金额×12”,使得对法官的制裁简洁而具体,操作性非常强。古代法典中,还涉及到了比例的运用等。初等数学

知识的应用,使得这些古代法典达到了操作性极强的地步,应为违反法律的后果十分具体

而确定,法官判案可以通过计算而得到裁判的结果。

3、数学方法运用于经济学领域

将数学方法应用于社会科学领域最为成功的要数经济学,如今的经济学已经数学化了,数理经济学和计量经济学成了经济学向科学化发展的一个标志。1969年,瑞典皇家科学院

教授爱立克在首届诺贝尔经济学奖颁奖致词中说:”在过去的四十年中,经济科学日益朝

着用数学表达经济内容和统计定量的方向发展,沿着这些路线,科学分析被用来解释经济

增长、周期波动和经济资源重新分配于各个目的之类的复杂经济过程。经济学家们编制有

关战略经济关系的数学模型,借助时间序列的统计分析,使这些模型定量的写出来,事实

证明是成功的。正是这条经济研究路线——数理经济学和计量经济学,表明了最近几十年

这个学科的发展。”1

4、数学应用于政治学

从威廉·配第的《政治算数》算起,数学在政治学领域的应用可以推溯到十七世纪。

和只使用比较高级或最高级词汇以及做单纯的思维论证相反,威廉·配第使用了这样的方法,即用数字、重量和尺度的词汇来表达自己想说的问题,只进行能述诸人民感官的论证

和考察在性质上有可见的根据的原因。2

1

王宏昌编译:《诺贝尔经济学奖获得者讲演集》(上),中国社会科学出版社1997年7月第1版,第1页。

2张彩红:《数学方法在法学理论和实践中的运用》,载《甘肃政法成人教育学院学报》2001年第1期,第49页

到了二十世纪下半页,数学方法已经深入地运用于社会选择、投票体制、委员会决策、联

盟行为、公平分配和团体势力等政治学问题之中。

5、现代数学在人文社会科学研究中的应用

近现代数学为人文社会科学提供了更为恰当、适用的科学语言。社会科学以“社会现象”作为自己的研究对象,着重研究社会主体与社会客体的关系以及各主体之间的关系。

社会现象的发展在总体上是有规律可循的,也具有可知性和可预言性。但是与自然现象相比,社会现象的可知性、可预言性受到更为明显的局限。自然现象的规律性更多的表现为

动力学规律。依据动力学规律,人们可以对自然现象的发生发展做出时间更长、范围更大

的预言,因而有了开始于十七世纪的科学数学化进程,使自然科学获得巨大的进展。与自

然科学相比对人文社会科学的归纳、概括和研究要困难、复杂得多。近代的数学工具,如

微积分、线性代数、概率统计等,已捉襟见肘时,针对人文社会科学的特点,需要更为先进、适用的现代数学。包括发轫于20世纪40年代的运筹学,诞生于20世纪60年代的模

糊数学,创立于20世纪80年代的灰色系统理论,以及问世至今不过十三年的属性数学理

论等,数学家们在不断地寻觅与开拓。

概率统计、模糊数学和灰色系统理论,是研究人文社会科学最常用的“科学语言“,

三者的共同点是研究对象的不确定性。模糊数学着重研究”认知不确定“问题,研究对象

具有”内涵明确,外延不明确“的特点,比如”童年“和”少年“就是两个模糊概念,发展心理学的划分是:童年期为6、7——11、12岁,少年期为11、12——14、15岁,它们

的外延都不明晰。

6、数控技术是应用数学的传统领域

首先,数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现来实现一台或多台机

械设备动作控制的技术。数控的产生依赖于数据载体和二进制数据形式运算的出现。现在

数控技术也叫计算机数控技术。由于采用计算机代替原先硬件逻辑电路组成的数控装置,

使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件

来完成,”位置、角度、速度等机械量和机械能量流向有关的开关量“每种量都与高等数

学息息相关,密不可分。

7、数学在计算机领域的应用

二十世纪人类科学技术的重大成就之一是电子计算机的出现和计算机科学技术的发展。它从两个方面冲击、影响和促进现代数学的发展,从而改善着数学科学本身的特点和面貌。

一方面,计算机强大的计算能力使数学如虎添翼,数学比以前任何时候都更具有威力和渗透力,并且改变了数学应用的实践方式。一些复杂的实际问题和数学模型,过去由于求解困难,或计算量过大而不易处理和运用,现在可以依靠计算机直接给出其数值解。这样,不但极大地扩展了数学应用的范围,也改变了人们对数学求解的观念,过去认为满意的解是获得解的分析表达式,现在则认为成功的解是一种算法。于是,各种算法的软件包的研究迅速发展起来,而且可以直接投入到实际运用中去。

8、密码问题

现代数学在密码学中应用主要是指数论、组合数学、群论在密码学中的应用。在RSA 体制的基础上提出了一种新型公钥密码体制。新体制用组合变换为底的幂剩余函数作和及毕达哥拉斯作加,解密变换,消除了RSA体制的周期而不能被直接破译。

9、现代数学在教学评价中的应用。

现代教育中,教育评价被列为当代教育科研的三大领域之一,它也是学校管理技术与手段之一,而教学评价是教育评价中的重要组成部分,要搞好教学评价,关键是要编好教学测量的量表,又要依靠科学的数学方法,方能达到教学评价结果的数量化,才能使最终评价的结论具有充分的可靠性和致信性,才能具有无可辩驳的说服力。

随机过程论中的马尔科夫链分析法,应用在教学成果指标定量分析中,该方法着眼于过程,重视“历史”。马尔科夫链分析法是一种以概率论为基础运用随机数学模型来分析对象发展变化过程中的数量关系的一种统计分析法。

模糊数学在课堂教学评价与综合评价中的应用。因为对一个教师的教学质量指标一般是一些模糊概念,因此用模糊数学方法来处理使之数量化。

现代数学的应用是方方面面的,在这里就不一一举例,只说了运用与我们生活中常见的部分,其实还有自动生产线的设计、电力机车和电力搜集系统地动力学等。

参考文献

[1]季兰芬.数学方法在物理中的运用[J].贵州师范大学,2001,1-5

[2]屠魏.化学竞赛中的数学建模思想[J].鲁东大学,2010,1-4

[3]冯志强.数学在其他学科中的应用[J].中学生理科月刊,2004, 8

[4]刘文华.现代数学中的新理论及其哲学意义[J].现代自然科学与哲学,2012

[5]陈克东.试论现代数学的特点和意义[J].桂林电子工业学院学报,2003,4.23 第2期

[6]夏昌华.试论近、现代数学在人文社会科学研究中的应用[J].学术论坛理论月刊2007年第10期

浅谈数学的文化价值

浅谈数学的文化价值 一、数学:打开科学大门的钥匙 科学史表明,一些划时代的科学理论成就的出现,无一不借助于数学的力量。早在古代,希腊的毕达哥拉斯学派就把数看作万物之本源。享有“近代自然科学之父”尊称的伽利略认为,展现在我们眼前的宇宙像一本用数学语言写成的大书,如不掌握数学的符号语言,就像在黑暗的迷宫里游荡,什么也认识不清。物理学家伦琴因发现了X射线而成为1910年开始的诺贝尔物理奖的第一位获得者。当有人问这位卓越的实验物理学家科学家需要什么样的修养时,他的回答是:第一是数学,第二是数学,第三还是数学。对计算机的发展做出过重大贡献的冯·诺依曼认为“数学处于人类智能的中心领域”。他还指出:“数学方法渗透进支配着一切自然科学的理论分支,……它已愈来愈成为衡量成就的主

要标志。” 科学家们如此重视教学,他们述说的这些切身经验和坚定的信念,如果从哲学的层次来理解,其实就是说,任何事物都是量和质的统一体,都有自身的量的方面的规律,不掌握量的规律,就不可能对各种事物的质获得明确清晰的认识。而数学正是一门研究“量”的科学,它不断地在总结和积累各种量的规律性,因而必然会成为人们认识世界的有力工具。 马克思曾明确指出:“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时,才算真正发展了。”这是对数学作用的深刻理解,也是对科学化趋势的深刻预见。事实上,数学的应用越来越广泛,连一些过去认为与数学无缘的学科,如考古学、语言学、心理学等现在也都成为数学能够大显身手的领域。数学方法也在深刻地影响着历史学研究,能帮助历史学家做出更可靠、更令人信服的结论。这些

情况使人们认为,人类智力活动中未受到数学的影响而大为改观的领域已寥寥无几了。 二、数学:科学的语言 有不少自然科学家、特别是理论物理学家都曾明确地强调了数学的语言功能。例如,著名物理学家玻尔就曾指出:“数学不应该被看成是以经验的积累为基础的一种特殊的知识分支,而应该被看成是普通语言的一种精确化,这种精确化给普通语言补充了适当的工具来表示一些关系,对这些关系来说普通字句是不精确的或过于纠缠的。严格说来,量子力学和量子电动力学的数学形式系统,只不过给推导关于观测的预期结果提供了计算法则。”狄拉克也曾写道:“数学是特别适合于处理任何种类的抽象概念的工具,在这个领域内,它的力量是没有限制的。正因为这个缘故,关于新物

2009《应用数学基础》考试题

《应用数学基础》考试题(2010.1.11) 学院 姓名 学号 一、填空题(10?3分=30分;直接将答案写在答题纸上,注意写清楚题号) 1.若z z -=,则=)Re(z ;2.=i i ;3.=-? =1 ||2 2010 4z i z z ;4. Res =]0,sin [4 2z z ; 5.函数),(),()(y x iv y x u z f +=在iy x z +=可导,则=')(z f ; 6. =-? =dz z z z 2 ||3 ) 1(sin π ;7.1 3 +-z i z 在0=z 展成泰勒级数的收敛域为 ;8.z e w =将直线1=x 映射成 ;9.傅氏变换)()]([ωF t f F =,则=)]([at f F ;其中a 为非零常数;10.拉氏变换=][3t L ,且其收敛域为 。 二、计算题(10?6分=60分;要求写出主要计算步骤) 1.求c b a ,,的值,使)2()(2222y xy cx i by axy x z f +++++=在复平面上处处解析; 2.求dz z z z z ?=--2 ||) 1(12,沿正向;3.把 2 ) 1(z z +展成z 的幂级数,并指出收敛域;4. 将 ) 1(2 +z z e z 在1||0<z 映成1||= +--a e a a F t ω ); 10.用留数方法,求拉氏变换) 1(1)(2 += s s s F 的逆变换。 三、证明题(2?5分=10分;任选其中两题) 1.利用复数的几何意义证明:三角形内角和等于π; 2.试证:z e z z Im sin Im ≤≤; 3.设函数)(z f 在1≤z 上解析,且1)(≤z f ,试证:1)0(≤'f ,进一步证明,这个结论是最优的; 4.设0z 是函数)(z p 的k 级零点,且是)(z q 的1+k 级零点(0≥k 是整数),令) () ()(z q z p z f = ,试证:Res []) () ()1(),(0) 1(0) (0z q z p k z z f k k ++= 。

论现代数学的应用价值

论现代数学的应用价值 田红艳 摘要数学是一门古老而常新的具有高度抽象性和逻辑严谨性的学科,通过对数学所研究的算术、代数、几何、三角、解析几何、统计、概率论等内容,揭示数学在现代经济社会发展的地位和作用,揭示数学的 应用价值。数学起源于人类的实践活动。人类的实践活动是数学发展的源泉。从古至今,数学一直存在于 我们的生活里,涉及到了我们生活的方方面面,数学是随着我们人类的发展和社会的进步在发展着。当然,人类的发展也离不开数学,所以人类社会的发展必然推动着数学的发展,数学因此广泛地应用于人类 社会中,如自然科学、社会科学和工程领域等。 关键词现代数学人类社会应用价值 一、现代数学的特点 每一门科学,都有自己固有的特点,数学也不例外。随着现代数学的发展,数学的固 有特点也有所变化,有所发展,而这些特点相互之间又是紧密联系的。 1、高度的抽象和统一 任何学科都具有抽象性。然而数学的抽象性被冠以“高度地”这个定语,表明它与其 他自然科学,以及社会科学的抽象是有显著差异与区别的。其一、数学的抽象撇开研究对 象的具体内容,仅仅保留空间形式或数量关系;其二,数学的抽象是经历过一系列阶段形 成的,它的抽象深刻程度大大超过了其他自然科学或社会科学中的一般抽象;其三,不仅 数学的概念是抽象的,而且数学方法本身也是抽象的,自然科学家为了证明自己的理论, 常常求助于实验,数学家证明定理只需要用推理或计算。由于数学的高度抽象和统一,才 能更深入地揭示本质的数学规律,推动现代数学的发展。由于数学的高度抽象和统一,才 能更深刻地表现现代数学之简洁、统一、对称与和谐,显示数学的美。 2、逻辑与结构的严密 数学理论体系的一个突出特点,是其逻辑与结构的严密性。数学是公理化方法建立科 学理论体系的的光辉典范。所谓公理化方法是以一组尽可能少的不予定义的术语——即原 始概念和一组尽可能少的不加证明的命题——即公理为基础,用逻辑推理来建立、演绎的 科学理论,这是最严格、最广泛、最抽象的科学体系。 任何学科都要运用逻辑工具。但是,数学对逻辑性的要求,与其他学科也有所不同。 这是因为,数学的研究对象是具有高度抽象性的“数”和“形”,乃至“模式”和“结构”,整个数学体系难于通过实验来进行,而只能借助于严密的逻辑结构来实现。在数学

浅谈从数学文化中理解数学的价值

浅谈从数学文化中理解数学的价值 张瑶03级3班1030500723 数学是什么?数学的特点是什么?数学的价值是什么?我想不是每一个人都能清楚地回答出这三个问题,尽管我们学习的数学专业,但对数学的本质,数学的精髓还知之甚少,需要我们大量阅读关于数学文化,数学史方面的书籍,从而领悟其中的精华。 R.柯朗和H.罗宾斯在《数学是什么》一书告诉我们:数学,作为人类智慧的一种表达形式,反映生动活泼的意念,深入细致的思考,以及完美和谐的愿望。它的基础是逻辑和直觉,分析和推理,共性和个性。也许我们对这段话还不是很理解,以下我想主要从以下几个大方面谈谈数学的特点和价值在这些方面的具体体现。 一、数学文化的概念 由于数学对象并非物质世界中的真实存在,而是人类抽象思维的产物,所以,数学本身就是一种文化,古希腊的亚里士多德指出,数学是研究大小的量和书的,但是它们所研究的量和书,并不是那些我们可以感觉到的,占有空间的广延性的,可分的量和书,而是作为某种特殊性质的抽象的量和数,使我们在思想中将它们分离开来研究的。从而,在亚里士多德看来,数学对象就只是一种抽象的存在,即是人类抽象思维的产物。 1.数学传统的内涵: 数学对象是客体的,但数学活动的主体——数学家从事的数学活动必定是在一定传统指导之下进行的,他们的行为方式形成了数学传统。数学家有着自己特殊的“工作方式”。以下这个笑话被用来表明在解决问题时,数学家采取与一般科学家(如:物理学家)不同的方法: 有人提出这样一个问题:“架设在你面前有煤气灶,水龙头,水壶和火柴,你想烧些水,应当怎样去做?”对此某人回答到:“在壶上放上水,点燃煤气,在把壶放到煤气灶上。”提问者肯定了这一回答,然后又追问道:“如果其他的条件都没有变化,只是水壶中已经有了足够多的水,那你有应当怎么做?”这时被提问者往往有信心地回答道:“点燃煤气,在把水壶放到煤气灶上。”因为“只有物理学家才会这样做,而数学家们则会倒去壶中的水,并声称他已把后一问题划归为原先的问题了。”这笑话说明了数学思维的一个重要特点:“在解决问题时,数学家往往不是对问题实行直接的攻击,而是不断地对此进行变形,直至最终把它转化成了某个已经得到解决的问题。 2.数学在历史发展中存在三个辩证关系: 1)抽象化与具体化 由于数学的发展在很大程度上凭助更高层次的抽象得以实现,所以更新,更高的抽 象程度是数学发展的一个重要特征;但是我们不能认为抽象化是数学发展的唯一形 式。事实上,例如:“计算数学,运筹学,统计数学等与实践密切相关的学科的建 立与发展就是具体化的实际例子。更重要的是,数学向着更高抽象程度的发展又并 非是一个单向的简单过程,而是在抽象与具体的辩证运动中得以实现的 2)一般化与特殊化 对于特殊化发法在数学解题中的作用人们已经作了较为透彻的研究,因为特殊化可 以更好地弄清题意,我们可以通过特例对可能的结论进行猜测,通过有一般向特殊 的化归解决原来的问题。与此相对照,就一般化方法而言,人们只注意了它的构造 性功能,忽视这一方法在解题中的作用。例如:由“轨迹作图法”在几何作图中的 广泛应用可看出:“轨迹作图具有“化难为易”的功能,而由原来所求作的对象到 相应轨迹的过渡事实上就是一个一般化的过程。所以我们不应片面强调一般化或特 殊化,而应明确地肯定一般化与特殊化的辩证运动是数学发展的一个基本规律。 3)多样化与一体化

数学文化研究文献综述

数学文化研究文献综述 段灿松曲靖2013 年5月25日星期六 “数学是一种文化”的新观点起于20 世纪60 年代,是美国学者怀尔德 ( R.Wilder ,1896-1982 )在他的数学著作《作为文化系统的数学》中最早提出来的, 怀尔德从文化生成和发展的理论等方面提出了数学文化的概念及有关理论体系,他的数学文化观是长时间以来出现的第一个比较成熟的数学哲学观。 国内最早关注数学文化的是北京大学的孙小礼教授,1992 年,她与邓东皋、张祖贵合编了《数学与文化》一书,书中精选了一批国内外著名的数学家以及研究数学的哲学家的文章,从各个侧面来说明数学在整个文化中的地位。该书提出:“数学学科并不是一系列的技巧。这些技巧只不过是它微不足道的方面,它们远不能代表数学, 就如同调配颜色远不能当作绘画一样。技巧是将数学的激情、推理、美和深刻的内涵剥落后的产物。数学在形成现代生活和思想中起重要作用” ,“数学一直是形成现代文化的主要力量” ,[1]他们都力图把数学从单纯的逻辑演绎推理的圈子中解放出来,充分揭示数学文化的内涵,肯定数学文化存在的价值。自从邓东皋等编著的《数学与文化》出版以来,相关人士开始从文化的角度关注数学及其文化价值,开始对数学与文化的关系进行深刻思考, 并且有越来越多的人投身于研究之中。 齐民友著的《数学与文化》一书探讨了数学与文化的关系,从数学和文化的起源谈起,直至它们的演变和进化,用诸多的事例,说明数学对人类文化的影响不仅显示在现代科学技术方面,更重要的是它表现了一种理性的探索精神,该书还特别指出:“一个没有现代数学的文化是注定要衰落的。” [2]王宪昌等出版的专著《数学文化学》,强调并指出数学文化是“数学共同体”产生的文化效应,数学文化并非是自生自灭的封闭系统,而是一个开放的系统。[3]院士王梓坤在《今日数学及其应用》一文中总结了数学的四个作用,数学对全体人民的科学思维与文化素质的哺育就是其中的一个作用,他指出:“数学文化具有比数学知识体系更为丰富和深邃的文化内涵,数学文化是对数学知识、技能、能力和素质等概念的高度概括。[4] 近几年来,我国从事数学文化教育研究的人越来越多,许多文章、书籍相继面世。如郑毓信的《数学的文化价值何在、何为—语文课反照下的数学教学》,张顺燕的《数学教育与数学文化》,王新民、马崛兴在《新课程中“数学文化”的涵义诊释》等

应用数学基础

北京石油化工学院2012年高职升本科 《应用数学基础》考试大纲 一、考试性质 “高职升本科”考试是为选拔北京市高等职业教育应届优秀毕业生进入本科学习所组织的选拔性考试。 二、考试科目 《应用数学基础》 三、适用专业 本课程考试适用于报考《计算机科学与技术》、《电子信息工程》、《电气工程与自动化》、《信息管理与信息系统》专业的考生。 四、考试目的 本次考试的目的主要是测试考生在高职或相当于高职阶段的学习中是否具有本科学习的能力。是否了解或理解一元微积分各个部分的基本概念和基本理论,是否掌握了各种基本方法和基本运算,是否具有一定的抽象思维能力、逻辑推理能力、运算能力以及应用一元微积分基本知识分析并解决简单的实际问题的能力。 五、考试内容 根据应用数学基础课程大纲的要求,并考虑高职高专教育的教学实际,特制定本课程考试内容。 1.函数、极限和连续 1.1函数 1.1.1 知识范围 (1)函数的概念 函数的定义,函数的表示法,分段函数。 (2)函数的性质 单调性、奇偶性、有界性、周期性。 (3)反函数 反函数的定义,反函数的图像。 (4)基本初等函数

幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数。 (5)函数的四则运算与复合运算。 (6)初等函数。 1.1.2 要求 (1)理解函数的概念,会求函数的表达式及定义域,会求分段函数的定义域及函数值,会描绘简单的分段函数的图像。 (2)理解函数的有界性、单调性、奇偶性和周期性。 (3)掌握函数的四则运算与复合运算。 (4)熟练掌握基本初等函数的性质及其图像。 (5)了解初等函数的概念。 (6)会建立简单实际问题的函数关系式。 1.2 极限 1.2.1 知识范围 (1)数列极限的概念 数列、数列极限的定义。 (2)数列极限的性质 唯一性、有界性。 (3)函数极限的概念 自变量趋于有限值时函数的极限,左、右极限及其与极限的关系,自变量趋于无穷大时函数的极限,函数极限的性质。 (4)无穷小与无穷大 无穷小与无穷大的定义,无穷小与无穷大的关系,无穷小的性质,无穷小的比较。 (5)极限的运算法则。 (6)极限存在准则,两个重要极限。 1.2.2 要求 (1)理解极限的概念。会求函数在一点处的左右极限。 (2)熟练掌握极限的四则运算法则。

数学史的教育价值与具体应用_1

数学史的教育价值与具体应用 数学史与数学研究的各个分支、社会史、文化史的各个方面都有着密切的联系,下面是小编搜集整理的一篇探究数学史的教育价值与具体应用的论文范文,欢迎阅读查看。 随着数学、科学技术和社会的发展,人们对数学有了越来越深刻的认识,对数学和数学教育、数学史与数学教育的关系有了越来越深刻的认识,对数学教育取向的数学史研究及其教育价值的发挥也越来越重视。本文就数学教育取向的数学史的学科性质,它与数学教育的密切联系,怎样通过数学史学习加强数学教育、发挥数学史的教育价值,以及融数学史与数学教学中存在的困难和问题做初步探讨。 1、数学史的学科性质 数学史是研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,也是科学史下属的一个重要分支。数学史与数学研究的各个分支、社会史、文化史的各个方面都有着密切的联系。数学史研究数学原理、概念、思想和方法等的起源与发展,及其与社会、政治、经济和一般文化、教育的联系,它不仅追溯数学原理、概念、思想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。数学史的研究对象不仅包括具体的数学内容及其发展的历史分期,而且涉及历史学、哲学、文化学、教育学、宗教学等社会科学与人文科学内容。因此,数学史是一门综合性、交叉性学科。 本文所指的数学史,不是那种为历史而研究历史的纯数学史,而

是为教育而研究历史的数学史,也就是数学教育取向的数学史,其关注点侧重于以对数学发展作出贡献的着名历史人物的可歌可泣的、丰满鲜活的数学创造事迹为载体,追溯数学原理、概念、思想和方法的演变、发展过程,探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学发展对人类文明所带来的影响。 2、数学史的教育价值 数学是历史最悠久的人类知识领域之一。从远古屈指计数到现代高速电子计算机的发明,从量地测天到抽象严密的公理化体系,在五千余年的数学历史长河中,重大数学思想的诞生与发展确实构成了科学史上最富有理性魅力的题材。与自然科学相比,数学更是积累性科学,其概念和方法更具有延续性。数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要方面。因而,数学史是从一个侧面反映的人类文化史,又是人类文明史的最重要的组成部分。许多历史学家也通过数学这面镜子,了解古代其他主要文化的特征与价值取向。 数学科学作为一种文化,不仅是整个人类文化的重要组成部分,而且始终是推进人类文明的重要力量。对于每一个希望了解整个人类文明史的人来说,数学史是必读的篇章。可以说不了解数学史就不可能全面了解整个数学科学。数学史在整个人类文明史上的这种特殊地位,是由数学作为一种文化的特点决定的。数学史无论对于深刻认识作为科学的数学本身,还是全面了解整个人类文明的发展都具有重要意义。 数学史在数学教育中的重要作用早在19世纪就已经被一些西方

现代数学的特点和现状-丁伟岳

我主要回答同学们的一些问题。这些问题中大部分都是关系现代数学大局的问题,很深刻,也很难回答。这种问题是没有标准答案的,每个人会有不同的答案。我今天讲的是我的个人意见,同学们可以参考,但不一定正确。 1.现代数学的特点和现状 有的同学问:听说现代数学分支非常细,不同分支的人彼此不了解,这样还能出现总揽全局的数学大师吗?此外,数学的复杂是否使它远离“简单性”这个朴素的自然法则? 这是一个很大的问题,提这个问题的同学希望从总体上了解现代数学,这是非常好,非常值得鼓励的。但是要把这个问题说清楚并不容易。确实,现代数学分支繁多。按美国数学会的分类,数学科目可以分成60多个大类,每个大类下面又有几十个子类,总计有3500个以上的子类。肯定没有人能把所有这些分支都了如指掌,甚至于一个分支的专家也很难把分支里的所有数学了解得一清二楚。 但是,真正影响大局的数学却没有那么多。这就像世界上有200多个国家,但是影响全球格局的却只有少数大国。这种影响大局的数学可以叫做“主流数学”。即便在主流数学中也不是所有的问题都是平等的,还有主次之分。因此,如果能抓住主流数学中的主流问题,大体上就可以说是“总揽全局”了。至于说“大师”,他不仅能总揽全局,而且能通过他的工作影响全局。这样的人肯定很少,但也不能说一个没有,这要由历史来做定论。那么,为什么现在出不了牛顿,欧拉,高斯,黎曼这样的大师了呢?这有两个原因。首先,时势造英雄;不是每个时代都会出旷世英雄的。其次,即便是这样的英雄,他的历史地位也要经过历史的考验,并不是在当时就能确立的。 那么哪些是主流数学呢?回顾历史,现代基础数学从17世纪开始发源,经过18-19世纪的大发展和20世纪的完善,现代数学的基础部分,包括代数和数论,几何与拓扑,分析学的所有主要分支,我们叫这些为经典分支,都进入了成熟期。所谓成熟是指,理论已经十分完善,而内在的发展动力则减弱了。因此,基础数学的单独分支的自身发展已不再是主流。取而代之的是综合与交叉,集多个分支的方法来解决以前无法解决的重要问题。费尔马猜想和庞加莱猜想相继被证明就是最好的例证。在我看来,现代数学的另一个特点是应用数学的兴起,随着现代科学技术的迅速发展各个方面对数学的需求日益增长,推动了应用数学的崛起,它正成长为数学中一个不可忽视的主流。 从重要问题的来源看,基础数学内部一些最主要的问题是来自数论,拓扑以及几何,例如克莱研究所的7大问题中4个是关于纯数学的,两个来自数论(黎曼猜想,BSD猜想),一个拓扑(庞加莱猜想),一个代数几何(Hodge猜想)。[另外3个多少与应用有关:Navior-Stokes方程(流体力学),P-NP问题(计算复杂性),Yang-Mills理论(理论物理)。] 近年来,理论物理对基础数学的影响越来越大,这是值得注意的。 数学的复杂性不在于它的分支繁多,而在于它的深度和难度越来越大。世界既有简单的一面,又有复杂的一面。科学家的任务是把复杂的东西分析和解剖,化繁为简,找出对

什么是数学为什么学习数学《数学文化》的目的和意义

什么是数学?为什么学习数学?《数学文化》的目的和意义 主要内容: 数学的本质 数学美学 数学与人的发展 数学与其它 一、数学研究对象的历史考察 从数学发展的每个历史时期,人们在实践中,对数学研究对象的发现与认识,来加以考察。数学,作为一门科学,它来源于人类社会实践,并促进人类社会实践,也随着人类社会的进步而发展。 1.数学萌芽时期(远古~公元前6世纪) 零零星星地认识了数学中最古老、原始的概念——“数”(自然数)和“形”(简单几何图形)。 数的概念起源于数(读snǔ),脚趾和手指记数、“结绳记数”等; 另一方面,人类还在采集果实、打造石器、烧土制陶的活动中,对各种物体加以比较,区分直曲方圆,逐渐形成了“形”的概念。 2.常量数学时期(公元前6世纪~公元17世纪) 特点:人们将零星的数学知识,进行了积累、归纳、系统化,采用逻辑演绎的方法形成了古典初等数学的体系。 欧几里得(Euclid):《几何原本》 以空间形式为研究对象,以逻辑思维为主线,从5条公设、23个定义和5条公理推出了467条定理,从而建立了公理化演绎体系。 我国东汉时期:《九章算术》 由246个数学问题、答案和术文组成,全书主要研究对象是数量关系。 3.变量数学时期(17世纪~19世纪) 特点:“运动”成为自然科学研究的中心课题,数学由研究现实世界的相对静止的事物或现象进而探索运动变化的规律,常量数学已发展到变量数学。17世纪,迪卡尔(Descartes)将几何内容的课题与代数形式的方法相结合,产生了解析几何学,这标志着变量数学时期的开始。17世纪60年代,Newton和Leibniz各自从运动学和几何学研究的需要,创建了微积分。随后,相继建立了级数理论、微分方程论、变分学等分析学领域的各个分支。 15世纪~18世纪,人们还研究了大量的随机现象,发现存在着某种完全不确定规律性,建立了概率论。这个时期,数学的研究对象已由常量进入变量,由有限进入无限,由确定性进入非确定性;数学研究的基本方法也由传统的几何演绎方法转变为算术、代数的分析方法。马克思主义奠基人之一的恩格斯,在考察了18世纪前整个数学发展的历史基础上指出:“数和形的概念不是从任何地方得来的,而仅仅是从现实世界中得来的”、“纯数学是以现实世界的空间形式和数量关系——这是非常现实的材料——为对象的”,这些论断揭示了科学的数学本质。 4.近现代数学时期(19世纪以后) 特点:数学由研究现实世界的一般抽象形式和关系,进入到研究更抽象、更一般的形式和关系,数学各分支互相渗透融合。随着计算机的出现和日益普及,数学愈来愈显示出科学和技术的双重品质。19世纪以来,由于社会发展的需要,以及数学自身的逻辑矛盾不断产生许多新问题,促使处于数学核心部分的几个主要分支——代数、几何、分析学科的内容发生了深刻变化,并产生了许多新的数学分支。抽象代数学、n维空间、无穷维空间以至于

数学与应用数学(师范)专业

数学与应用数学(师范)专业 四年制本科培养方案 一、培养目标与人才规格 本专业培养德智体全面发展,具有较扎实的专业基础理论、基本知识和基本技能,能适应21世纪发达地区较高的教育要求,胜任基础教育由应试教育向素质教育转轨任务的高素质的中等学校数学教师和教育类人才。同时为更高层次的学历教育输送合格的生源。 本专业的人才规格: 1. 具有健康的身心素质,具有良好的政治品质、思想文化修养和职业道德,热爱教育事业; 2. 掌握本专业所必需的基本理论、基本知识和基本技能,在数学、计算机应用等方面有较扎实的基础、较宽的知识面和修养;受到严格的科学思维训练,初步掌握数学科学的思想方法;具有一定的更新知识、继续学习的能力和应用数学解决实际问题的能力; 3. 能较熟练使用计算机,掌握一些常用计算机语言和数学软件; 4. 具有一定的教学能力和参与社会活动的能力,具备本专业领域初步的科研能力; 5.具有较好的外语水平,在听、说、读、写四个方面全面发展;掌握文献检索、资料查询的基本方法,能运用一种外语阅读专业文献。 6. 具有一定的体育和军事基本知识,掌握科学锻炼身体的基本技能,养成良好的体育锻炼和卫生习惯,受到必要的军事训练,达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准,具备健全的心理和健康的体魄,能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。 二、学制 本专业的标准学制为4年,有效学习年限为6学年。 三、学分要求 本专业总学时数为2844,总学分数为167,其中专业必修课中的学位课程为45学分。 四、本专业课程结构特点说明 1.数学基础课程 本部分课程是本专业学生所必须具备的知识,主干课程为:数学分析、高等代数、解析几何、概率论, 数学建模等。 2.专业基础课程 本部分课程是本专业学生为胜任中等学校数学教学工作必须具备的知识,主干课程为:初等数学研究(代数、几何)、数学教育学等。 3. 计算机软件类课程 这部分课程使学生开拓知识面。培养学生具有一定的教学研究能力。主要课程为:C++程序设计,数学试验与数学软件选讲、计算机辅助教育等。 五、毕业与获得学位的条件 参见上海师范大学《学生学习指南》(2013年版)中“实施学分制学生学籍管理办法”及“上海师范大学关于学士学位授予的规定”。

数学的文化价值何在、何为

【阅读提示】○就基础教育而言,数学的文化价值主要是指数学学习对于人们思维方式、价值观念乃至世界观等方面的重要影响。○如果说语文教学是一种以情感带动知识学习的“情知教学”,那么数学教学则是完全不同的“以知生情”,并且其涉及的情感也截然不同,而是与理性精神、客观研究、数学美、深层次的智力满足感等联系在一起。○语文教学带有明显的个性化倾向;数学教学则追求一种普遍的知识。因此数学教学带有“去情景化、去个人化和去时间化”的过程。○数学学习事实上也同样涉及人的本性,如人类固有的好奇心、上进心,因此也需要一个好的学习情境。○我们应当更加重视如何帮助学生学会数学地思维,尤其应强调由思维方法的学习向数学素养的过渡,即应当努力将文化落实到人格。近期参加了在南京举办的第三届“现代与经典”全国小学教学观摩研讨会,不仅听了数学课,也听了不少优秀的语文课。由于特殊的工作经历,笔者所关注的主要是数学教学,但仍然从语文课中获得了不少启示和教益,甚至还对国际数学教育界何以特别重视国际比较研究有了更深的体会:这主要是为我们更好地认识自身提供了一面镜子(而不是蓝本)。以下就从这样的角度谈自己的一些体会。两种文化的区别——两种文化的课堂表现。关于两种文化即“科学文化”与“人文文化”的整合显然是现今经常可以听到的一个主张,但仔细考察可以看出,这些还仅仅停留于一般性的口号,还未能对“如何才能实现所说的整合”做深入的分析,甚至对于究竟什么是两种文化各自的真谛以及两者的区别也没有很好的了解和体验。由于语文和数学可以被看成分属于“人文文化”与“科学文化”,我们就可通过两者的比较初步地去认识“两种文化”的区别。具体地说,我们在此不妨可以首先想象:如果在语文课上讲“圆”会是什么样的一个局面?教师.首先在黑板上画了一个大大的圆,然后问学生:看着这个圆你想到了什么?学生表现出了丰富的想象力:一轮红日;十五的月亮;这是世界上最美的图形:我爱死你了……类似地,面对“树上有5只鸟,猎人开枪打死2只,还剩下几只”这样一个问题,如果一个学生回答道:“一只也没有剩下,因为它们是一家子,猎人打死的是父母亲,这样三只小鸟就一只也活不下去了。”(这一例子是由黄爱华老师提供的)这个学生显然也是将数学课误当成了语文课。当然,如果在语文课上出现以下情况无疑也会使教师感到十分尴尬:“我们正在学习《太阳》一课,就在我进行总结归纳的时候,一只小手高高地举了起采。是铭——一个喜欢发言却又词不达意、经常会制造点麻烦的孩子。我皱了皱眉,有点无奈地请他站起来说。他结结巴巴地讲:‘老师,太阳不……不是圆的……’同学们一听,哈哈大笑起来,说:‘我们天天都看到太阳,太阳怎么可能不是圆的呢?’可是铭涨红了脸,固执地坚持:‘真的,太阳真的不是圆的。我从书上看来的。’……”①综上可见,语文课与数学课确实有着不同的味道,或者说,语文课具有自己特有的“语文味”,数学课则又具有自己特有的“数学味”。——究竟什么是数学课特有的数学味?从数学教育的角度看,我们当然应特别关注“数学文化”这样一个概念,因为,对于“数学文化”的突出强调事实上也就是新一轮数学课程改革的一个重要特点。很好地把握“数学文化”的内涵就不仅有助于我们更好地去认识两种文化,而且也可被看成是改进数学教学特别是充分发挥数学的文化价值的一个重要环节。“数学文化”有两种不同的含义。就基础教育而言,数学的文化价值主要是指数学学习对于人们思维方式、价值观念乃至世界观等方面的重要影响(尽管这种影响主要是以一种潜移默化的方式发挥作用的),这也就是说,我们在此所论及的主要是由数学教学所体现的“数学文化”。在此我们仍可通过与语文教学的对照来指明所说的“数学文化”的具体内涵,而这事实上也就为“究竟什么是数学课所特有的数学味”提供了直接解答。在这次观摩会上,笔者亲身体会到:听一堂好的语文课真是一种享受!而且,即使对于一个外行来说,多听几堂好的语文课也多少可以体会出究竟什么是语文课所特有的“语文味”。如果借用专业的语言,语文可以说主要是一种“情态教学”:教师将教材中的情感因素充分地发掘出来,从而在课堂上造成一种强烈的感情氛围,并使学生受到强烈的感染……例如,在笔者看来,由窦桂梅老师执教的《珍珠鸟》一课就很好地体现了语文课的上述特色:教师突出地强调了课文中如下关键词:小脑袋、小

应用数学基础试题库(三年制高职适用)

《应用数学基础》试题库(三年制高职适用) 第8章空间解析几何与多元函数微积分简介 8.1.1(单项选择题)空间直角坐标系中的点A(1,-2,3)位于第( )卦限. A. 二 B. 四 C. 六 D. 八(难度:A;水平:b) 8.1.2(单项选择题)向量a=5i+2j-3k的模为( ). A. 6 B. 4 C. 38 D. (难度:B;水平:a) 8.1.3(单项选择题)点M(-1,2)是平面区域{(x,y)|x-y+10}的( ). A. 内点 B. 外点 C. 边界点 D. 其它点(难度:C;水平:c) 8.1.4(单项选择题)极限( ). A. 0 B. 1 C. π D. (难度:B;水平:b) 8.1.5(单项选择题)函数的极大值点为( ). A. (0,0) B. (0,1) C. (1,0) D. (-1,0) (难度:D;水平:d) 8.2.1(填空题)在空间直角坐标系中,三个坐标平面上的点的坐标分别为. (难度:A;水平:a) 8.2.2(填空题)空间一点P(4,3,-5)与原点的距离为.(难度:B;水平:b) 8.2.3(填空题)平面2x -7y + 3 = 0的特殊位置是. (难度:A;水平:b) 8.2.4(填空题)由圆x 2+y 2=1及x轴所围的上半闭区域用集合表示为. (难度:C;水平:c) 8.2.5(填空题)由y0z平面上的椭圆绕z轴旋转一周所形成 的旋转曲面的方程为. (难度:B;水平:b) 8.2.6(填空题)极限. (难度:B;水平:b) 8.2.7(填空题)设点(x0,y0)是二元函数z =f (x,y)的驻点,且A= fxx(x0,y0),B= fxy(x0,y0),C= fyy(x0,y0). 则当时,点(x0,y0)是极值点. (难度:A;水平:a) 8.2.8(填空题)二元复合函数关于y的偏导数为 . (难度:D;水平:d) 8.3.1(判断题)点P(-3,0,0)位于x轴上.( ). (难度:A;水平:b) 8.3.2(判断题)平面4x+3y-z-5=0的法向量为(3,-1,-5).( ). (难度:B;水平:b) 8.3.3(判断题)函数的所有间断点为(0,1)与(1,0).( ). (难度:C;水平:c) 8.3.4(判断题)函数z=5x2y-4xy2关于x的偏导数为zx=2xy.( ). (难度:A;水平:a) 8.4.1(计算与解答题)已知,求. (难度:A;水平:a) 8.4.2(计算与解答题)求函数的定义域. (难度:A;水平:b) 8.4.3(计算与解答题)求极限. (难度:A;水平:a) 8.4.4(计算与解答题)求函数的偏导数. (难度:B;水平:b) 8.4.5(计算与解答题)已知函数,求. (难度:B;水平:b) 8.4.6(计算与解答题)设,求.(难度:C;水平:c) 8.4.7(计算与解答题)求函数的极值. (难度:C;水平:c) 8.4.8(计算与解答题)求函数在约束条件下可能 的极值点. (难度:D;水平:d) 8.5.1(应用题) 克服行驶阻力后汽车前进的 驱动力使汽车产生了加速度a.汽车 质量为m.车轮半径为r. 建立车轮

联系生活实际,体会数学的应用价值

联系生活实际,体会数学的应用价值 我们到底要培养孩子什么?我认为,归根结底是培养学生的数学能力,而数学能力的核心是运用所学知识解决生活中实际问题的能力。想让学生获得这种能力,关键要让他们体会到数学的应用价值,培养他们的应用意识和欲望。因此,数学学习要回归于儿童的生活,要在学习中时时关注儿童关心什么?对什么感兴趣?经历了什么?在生活中发现了什么?创造性地挖掘课程资源,让数学学习与儿童自己的生活充分地融合起来,将数学学习纳入他们的生活背景之中,进而培养学生解决实际问题的能力。 一、在实际生活中感受数学的存在,抽象出数学知识。 小学数学中的许多概念都可以在现实生活中找到相应的实例。例如,我在《体积和体积单位》的课始导入中,是这样设计的: 师:同学们,老师非常想和大家交个朋友,愿意吗? 生:(非常高兴地齐答):愿意。 师:是朋友就应该相互了解,老师想了解一下大家,可以吗? 生:(兴奋地齐答):可以。 师:我在家里,我的女儿特别喜欢穿我的鞋子和衣服,你们在家是不是也是这样呢? 生:是的。 师:穿上你爸爸的衣服有什么感觉? 生a:很大。 生b:非常肥大。 生c:像裙子一样。 ...... 师:你爸爸穿你的衣服吗?(学生感到很好笑。) 师:你们笑什么? 生1:我的衣服太小,爸爸穿不上。 生2:爸爸会把我的衣服撑破的。 ...... 师:你的衣服,你爸爸为什么穿不上?像这样看起来很简单的问题,实际上包含着丰富的数学知识,每个同学都应该善于从生活中发现数学问题。今天我们一起研究“体积和体积单位”,相信通过学习,你们会更深入地知道爸爸为什么不穿你的衣服。 “穿不穿爸爸的衣服?”这一学生都体验过的,颇具人情味的问题让儿童深切感受到数学实际就在我们身边,“一不小心”就会用到它。 对小学生而言,在生活中形成的常识、经验是他们学习数学的基础。所以我们要努力拓展学生认识数学、发现数学的空间,重视儿童数学经验的积累。例如,在质量单位的教学中,为帮助学生建立"千克"的概念,我们先让学生购买不同质量的物品,再用手掂这些物品,多次感受后尝试估计一些物品的质量。学生对"质量"的概念有了这样的感性认识之后,很容易地解决"千克"有多重的问题。再如,二年级的学生认识了简单几何图形后,我们让学生采用归类整理的方法,尽可能多地从生活实例中找出图形,注上名称,然后测量出这些图形每条边的长度,算出每个图形所有边长的和,使学生初步建立"周边长"的概念,为以后学习"长方形和正方形的周长"作有力铺垫。 二、运用数学知识解决实际问题。 1、结合生活实际,培养数学意识。 生活中处处有数学,把学数学和生活体验结合起来,不仅生动、深刻,而且进行了人文教育。学习了长度单位,让学生思考生活中哪些地方需要长度单位;学习了圆的知识后,让学生从

数学(0701)介绍

数学(0701) 一、学科简介 本学科为数学一级学科硕士点,包括基础数学、计算数学、概率论与数理统计、应用数学、运筹学与控制论五个二级学科。本学科前期积累坚实,起步早,1978年开始招收硕士生,2003年建成宁夏大学首个一级学科硕士点,形成了完整的数学学科硕士研究生培养体系,已培养20余届硕士生,拥有“应用数学”、“信息与计算科学”两个省级重点学科和国家“211工程”重点建设学科“数学力学与工程技术科学计算”。现有包括5位博导在内的17位教授和16位具有博士学位的中青年骨干教师;6位有海外留学经历,其中2位获国外博士学位。1人入选国家“百千万人才工程”,1人入选宁夏“313人才计划”。学科点队伍结构合理,优势明显,具有丰富的高层次人才培养经验。近5年来完成及在研国家自然科学基金项目10余项, “973”前期专项1项,国家科技支撑计划子项目2项。获省部级科技进步二等奖2项。在国内外有重要影响的学术期刊发表论文500余篇,其中SCI, EI和ISTP收录90余篇。本学科点经过长期的建设与积累,其研究方向各具特色,相互促进。既与围绕该学科长期储备形成的学科队伍现状相吻合,也是宁夏大学数学、力学与材料、环境、能源等学科交叉具有新的增长点的基础学科,具有充分发挥宁夏大学在高层次人才培养、服务宁夏经济等方面的综合优势。 二、培养目标 1.认真学习掌握辩证唯物主义和历史唯物主义的基本原理,树立科学的世界观与方法论,具有集体主义精神以及追求真理、献身科学事业的精神。 2. 在本学科内掌握坚实的基础理论和系统的专业知识;具有从事科学研究工作、教学工作或独立担负专门技术工作的能力;知识结构应达到能够读懂本专业学术论文;应具有熟练运用本专业常用实验方法、计算方法、分析方法等研究方法的实践能力;应具有参加完整科研过程的科研能力。 3.掌握一门外国语,能运用该门外国语比较熟练地阅读本专业外文资料。 4.身心健康。

数学的文化和艺术价值

数学的文化和艺术价值 数学一直是人类文明发展的主要文化力量,同时人类文化的发展又极大地影响了数学的进步;而且,数学还是一种艺术,因此,数学不但具有科学价值,还具有文化和艺术的价值。数学与文化素质 数学使人精微,数学使人形成的科学的思维品质,在以后的学习和工作中都会起到重要的作用。大科学家牛顿、爱因斯坦,他们能够作出巨大的贡献,这和他们同时具有精湛的数学知识和高超的数学素质是分不开的。柏拉图(Plato)曾在他的哲学学校门口张榜声明,不懂几何学的人不要进他的哲学学校。他学校里的所学的课程与几何知识没有多大的关系,柏拉图之所以要求他的弟子通晓几何学,只是因为数学精神和数学思想是重要的文化素质。数学的思维,数学所形成的科学素质,体现了数学文化的丰富内涵。 数学与人文精神 数学在提高思维素养的意义上,对完善人的精神品格,比其它的学科的作用显得更为突出。数学的严格规范,对于形成严肃认真、踏实细微、团结协作、遵纪守法的良好作风,起着潜移默化的作用。利用数学美、图形美、符号美、奇异美对学生进行心灵美、行为美、语言美、科学美教育。使学生在学习和解题时,学会沉着、严谨的处事品格,形成独立创新的意识。从数学的发展史观上领会辩证唯物主义和历史唯物主义。让学生在接受科学家在科学领域的杰出贡献过程中,吸取其科学献身精神,有利于增强学科学爱科学的理想和信念, 以及培养坚韧不拔的毅力。说道科学献身精神,不妨提到18世纪法国女数学家索非热尔曼(Sophie Germain),为了学习数学女扮男装,由于她的勤奋学习,在巴黎综合工科学校深得当时的数学教师拉格朗日的喜欢,并从此准许他学习数学。正因为他热爱数学并且刻苦钻研,使她取得了第一次对费马大定理部分给予证明的优秀成果。 数学史与文化 数学的发展史就是一部文化史,其中充满着可歌可泣的故事和妙趣横生的传说。现行的全日制普通高级中学教科书(试验修订本必修)《数学》中就把数学史吸纳进来了。例如,第一册(上)数列中,就介绍了古代印度关于国际象棋的动人传说,既增强了学生的学习兴趣,又使学生对数列求和有了一个初步的印象。在讲方程时,不妨介绍丢番图(Diophantus,公元3世纪)之墓志铭:丢番享年几何?坟中安葬着丢番图,多么令人惊讶,它真实的记录了他所经历的道路。上帝给予的童年占六分之一,又过十二分之一两夹长胡,再过七分之一点燃起结婚的蜡烛,五年之后天赐贵子,可怜迟到的宁馨儿,享年仅及其父之半,便进入了冰冷的坟墓。悲伤只有用算术的研究去弥补,又过四年,他走完了人生的旅途。这种既有数学传说,又诗文并茂的题目,一定会增强学生学习数学的兴趣,调动学生研究数学的积极性。 数学诗词与文化 不管历史还是现在,国内还是国外,,用诗词歌赋来弘扬数学的比比皆是,他们用这种形式来赞美数学,同时也传送着一种数学文化。十七世纪英国Apope论棣莫佛(A.pe moivre),who made the spider parallels design, sure as Demoivre, without rule or line? 寥寥数语既赞美了数学家棣莫佛,又宣扬了数学的精神。钱宝琮之论中国古代数学水调歌头立法渊源远,算术流更长。畴人功业千古,辛苦济时方。分数齐同子母,幂积青朱移补,经注要端详。古意为今用,何惜纸千张!圆周率,纤微尽,理昭彰。况有重差勾股,海岛不难量。谁是刘徽私淑?都说祖家父子,成就最辉煌。继往开来者,百世尚流方!可见古代数学的辉煌用诗词表述出来,既歌颂了我国古代的数学家及其研究的优秀成果,又说明百世流方的数学也是我国灿烂文化的重要组成部分。著名数学家华罗庚先生对数形结合的论述,“数与形,本是相依倚,焉能分作两边飞,数缺形时少直觉,形少数时难入微,形数结合百般好,割裂分家万事休,切莫忘,几何代数统一体,永远联系,切莫分离。”这种恰如其分的描述也充分体现了文化的意识,即形象生动又深刻简洁,使数学与文化交融到一起,把数学文化发挥得淋漓尽致。可见这种数学的诗词歌赋将数学的文化层面推到了更高境界。 数学语言与文化 数学基础知识、数学思想方法及数学综合能力是数学素质教育的最本质要素,是课堂教学的中心内容。教师的文化修养即数学文化的底蕴直接影响数学课堂教学的效果,如果在数学概念和数学命题的教学时,语言丰富优美且抑扬顿挫,必能极大的感染学生,提高听课质量。在概念的形成和定理、公式的推理过程中,能深入浅出绘声绘色的讲解必能效果显着。在数学知识的形成、发展与问题解决的过程中,时时伴有诙谐幽默的语言,必能调节课堂的气氛,引起学生的学习兴趣。教师讲课时详略得当言简意赅,才能给学生充裕的时间掌握数学知识,形成良好的数学认知结构。赏心悦目的教学和愉悦轻松的学习,有利于学生身心得到健康的发展,提高了学生的生命质量。(字数统计:1862)

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