數學發展史和感想
創造力的數學發展史論文核心是創造性思維。
所謂創造性思維是指人們在實踐活動中,由于強烈的數學發展史論文創新意識的推動,能根 據既定的目的任務,展開主動的、獨創的思維活動,通過一定的思路,借助于聯想和想象、直覺和邏輯,對已 有的知識、經驗,以漸進的或突發的、輻射的或凝聚的形式,進行不同的加工組合,從而產生新設想、新觀念 、新成果。
小學階段是培養創造性思維的最佳時機。
應用題教學作為小學數學教學中的重要任務,需要綜合運用數學 中的各種知識。
解應用題不僅有助于學生理解數學的概念和法則,發展邏輯思維能力,而且能發展學生的創造 性思維能力。
創造性思維的核心是發散性思維。
所謂發散性思維是指考慮問題時,沒有一定的思考方向,可以突破原有 的知識結構和認識框架,自由思考,任意想象,從而獲得大量的設想,提出多種多樣的想法或做法。
創造性思 維和發散性思維是緊緊結合在一起的,思維的創造性更多的是通過思維的發散水平反映出來的。
為了更好地培 養學生的創造性思維能力,必須十分重視發散性思維的訓練。
在課堂教學和練習中,要精心設計和充分運用“發散點”,為學生的思維發散提供情景、條件和機會。
一.概念和語言發散 同一個概念或問題,在不同的題目中可以用不同的語言去描述。
如“平均數”這一概念,在簡單應用題中 稱它為每份數;在平均數應用題中
有沒有關于學習數學史的心得體會
第一、數學史可以幫助我們了解先遇到了怎樣的問題,他們是怎樣解決的,他們解決這些問題是怎樣想到的,就為我們開拓了思路,提供了辦法。
第二、從數學史的角度來看,中國近代數學落后的原因在于數學思想方法的落后,沒能跟上數學發展的最前沿。
方已把極限、無窮小等概念爛熟之時,我們還只沉醉在一些算術的小技巧上。
第三、每一次的數學危機都是一次數學的革命,為我們帶來了新的數學思想、方法。
根本性的改變了我們對數學、以及對整個世看法。
與其他知識部門相比,數學是門歷史性或者說累積性很強的科學。
重大的數學理論總是在繼承和發展原有理論的基礎上建立起來的,它們不僅不會推翻原有的理論,而且總是包容原理論。
人們也常常把現代數學比喻成一株茂密的大樹,它包含著并且正在繼續生長出越來越多的分支。
數學史不僅是單純的數學成就的編年記錄。
數學的發展決不是一帆風順的,在更多的情況充滿憂郁、徘徊,要經歷艱難曲折,甚至會面臨危機。
數學史也是數學家們克服困難和戰勝危機的斗爭記錄。
對這種記錄的了解可使我們從前人的探索與奮斗中汲取教益,獲得鼓舞和增強信心。
因此,可以說不了解數學史就能全面了解數學科學。
研究性學習:對于中國數學發展史的感想
1 (前3500-前500)數學起源與早期發展: 古埃及數學、美索不達米亞(古巴比倫)數學2(前600-5世紀)古代希臘數學:論證數學的發端、歐式幾何3(3世紀-14世紀)中世紀的中國數學、印度數學、阿拉伯數學:實用數學的輝煌4(12世紀-17世紀)近代數學的興起:代數學的發展、解析幾何的誕生5(14世紀-18世紀)微積分的建立:牛頓與萊布尼茨的微積分建立6(18世紀-19世紀)分析時代:微積分的各領域應用7(19世紀)代數的新生:抽象代數產生(近世代數)8(19世紀)幾何學的變革:非歐幾何9(19世紀)分析的嚴密化:微積分的基礎的嚴密化10二十世紀的純粹數學的趨勢11二十一世紀應用數學的天下以上是按數學發展的脈絡進行劃分的,不是按時間順序,時代也都標注了。
如果在簡單說就是 1古代數學 希臘的論證數學與中國的實用數學的起源發展2近代數學 微積分的發現、應用、嚴密化3現代數學 對數學的基礎的思考其他的都是這三個大的數學發展脈絡的附屬品,貫穿數學發展的思想只有2個,就是希臘貴族式的論證數學與中國平民是的實用數學的思想的起源、發展、相互影響。
(其中貴族數學是說希臘貴族人研究數學,平民不接觸)
函數的發展史
歷史表明,重要數學概念對數學發展的作用是不可估量的,函數概念對數學發展的影響,可以說是貫穿古今、曠日持久、作用非凡,回顧函數概念的歷史發展,看一看函數概念不斷被精煉、深化、豐富的歷史過程,是一件十分有益的事情,它不僅有助于我們提高對函數概念來龍去脈認識的清晰度,而且更能幫助我們領悟數學概念對數學發展,數學學習的巨大作用. (一) ??馬克思曾經認為,函數概念來源于代數學中不定方程的研究.由于羅馬時代的丟番圖對不定方程已有相當研究,所以函數概念至少在那時已經萌芽. ??自哥白尼的天文學革命以后,運動就成了文藝復興時期科學家共同感興趣的問題,人們在思索:既然地球不是宇宙中心,它本身又有自轉和公轉,那么下降的物體為什么不發生偏斜而還要垂直下落到地球上?行星運行的軌道是橢圓,原理是什么?還有,研究在地球表面上拋射物體的路線、射程和所能達到的高度,以及炮彈速度對于高度和射程的影響等問題,既是科學家的力圖解決的問題,也是軍事家要求解決的問題,函數概念就是從運動的研究中引申出的一個數學概念,這是函數概念的力學來源. (二) ??早在函數概念尚未明確提出以前,數學家已經接觸并研究了不少具體的函數,比如對數函數、三角函數、雙曲函數等等.1673年前后笛卡兒在他的解析幾何中,已經注意到了一個變量對于另一個變量的依賴關系,但由于當時尚未意識到需要提煉一般的函數概念,因此直到17世紀后期牛頓、萊布尼茲建立微積分的時候,數學家還沒有明確函數的一般意義. ??1673年,萊布尼茲首次使用函數一詞表示“冪”,后來他用該詞表示曲線上點的橫坐標、縱坐標、切線長等曲線上點的有關幾何量.由此可以看出,函數一詞最初的數學含義是相當廣泛而較為模糊的,幾乎與此同時,牛頓在微積分的討論中,使用另一名詞“流量”來表示變量間的關系,直到1689年,瑞士數學家約翰·貝努里才在萊布尼茲函數概念的基礎上,對函數概念進行了明確定義,貝努里把變量x和常量按任何方式構成的量叫“x的函數”,表示為yx. ??當時,由于連接變數與常數的運算主要是算術運算、三角運算、指數運算和對數運算,所以后來歐拉就索性把用這些運算連接變數x和常數c而成的式子,取名為解析函數,還將它分成了“代數函數”與“超越函數”. ??18世紀中葉,由于研究弦振動問題,達朗貝爾與歐拉先后引出了“任意的函數”的說法.在解釋“任意的函數”概念的時候,達朗貝爾說是指“任意的解析式”,而歐拉則認為是“任意畫出的一條曲線”.現在看來這都是函數的表達方式,是函數概念的外延. (三) ??函數概念缺乏科學的定義,引起了理論與實踐的尖銳矛盾.例如,偏微分方程在工程技術中有廣泛應用,但由于沒有函數的科學定義,就極大地限制了偏微分方程理論的建立.1833年至1834年,高斯開始把注意力轉向物理學.他在和W·威伯爾合作發明電報的過程中,做了許多關于磁的實驗工作,提出了“力與距離的平方成反比例”這個重要的理論,使得函數作為數學的一個獨立分支而出現了,實際的需要促使人們對函數的定義進一步研究. ??后來,人們又給出了這樣的定義:如果一個量依賴著另一個量,當后一量變化時前一量也隨著變化,那么第一個量稱為第二個量的函數.“這個定義雖然還沒有道出函數的本質,但卻把變化、運動注入到函數定義中去,是可喜的進步.” ??在函數概念發展史上,法國數學家富里埃的工作影響最大,富里埃深刻地揭示了函數的本質,主張函數不必局限于解析表達式.1822年,他在名著《熱的解析理論》中說,“通常,函數表示相接的一組值或縱坐標,它們中的每一個都是任意的……,我們不假定這些縱坐標服從一個共同的規律;他們以任何方式一個挨一個.”在該書中,他用一個三角級數和的形式表達了一個由不連續的“線”所給出的函數.更確切地說就是,任意一個以2π為周期函數,在〔-π,π〕區間內,可以由 ?表示出,其中 ??富里埃的研究,從根本上動搖了舊的關于函數概念的傳統思想,在當時的數學界引起了很大的震動.原來,在解析式和曲線之間并不存在不可逾越的鴻溝,級數把解析式和曲線溝通了,那種視函數為解析式的觀點終于成為揭示函數關系的巨大障礙. ??通過一場爭論,產生了羅巴切夫斯基和狄里克萊的函數定義. ??1834年,俄國數學家羅巴切夫斯基提出函數的定義:“x的函數是這樣的一個數,它對于每個x都有確定的值,并且隨著x一起變化.函數值可以由解析式給出,也可以由一個條件給出,這個條件提供了一種尋求全部對應值的方法.函數的這種依賴關系可以存在,但仍然是未知的.”這個定義建立了變量與函數之間的對應關系,是對函數概念的一個重大發展,因為“對應”是函數概念的一種本質屬性與核心部分. ??1837年,德國數學家狄里克萊(Dirichlet)認為怎樣去建立x與y之間的關系無關緊要,所以他的定義是:“如果對于x的每一值,y總有完全確定的值與之對應,則y是x的函數.” ??根據這個定義,即使像如下表述的,它仍然被說成是函數(狄里克萊函數): f(x)= 1???(x為有理數), 0???(x為無理數). ??在這個函數中,如果x由0逐漸增大地取值,則f(x)忽0忽1.在無論怎樣小的區間里,f(x)無限止地忽0忽1.因此,它難用一個或幾個式子來加以表示,甚至究竟能否找出表達式也是一個問題.但是不管其能否用表達式表示,在狄里克萊的定義下,這個f(x)仍是一個函數. ??狄里克萊的函數定義,出色地避免了以往函數定義中所有的關于依賴關系的描述,以完全清晰的方式為所有數學家無條件地接受.至此,我們已可以說,函數概念、函數的本質定義已經形成,這就是人們常說的經典函數定義. (四) ??生產實踐和科學實驗的進一步發展,又引起函數概念新的尖銳矛盾,本世紀20年代,人類開始研究微觀物理現象.1930年量子力學問世了,在量子力學中需要用到一種新的函數——δ-函數, 即?ρ(x)= 0,x≠0, ∞,x=0. 且 ??δ-函數的出現,引起了人們的激烈爭論.按照函數原來的定義,只允許數與數之間建立對應關系,而沒有把“∞”作為數.另外,對于自變量只有一個點不為零的函數,其積分值卻不等于零,這也是不可想象的.然而,δ-函數確實是實際模型的抽象.例如,當汽車、火車通過橋梁時,自然對橋梁產生壓力.從理論上講,車輛的輪子和橋面的接觸點只有一個,設車輛對軌道、橋面的壓力為一單位,這時在接觸點x=0處的壓強是 ??P(0)=壓力/接觸面=1/0=∞. ??其余點x≠0處,因無壓力,故無壓強,即?P(x)=0.另外,我們知道壓強函數的積分等于壓力,即 ?函數概念就在這樣的歷史條件下能動地向前發展,產生了新的現代函數定義:若對集合M的任意元素x,總有集合N確定的元素y與之對應,則稱在集合M上定義一個函數,記為y=f(x).元素x稱為自變元,元素y稱為因變元. ??函數的現代定義與經典定義從形式上看雖然只相差幾個字,但卻是概念上的重大發展,是數學發展道路上的重大轉折,近代的泛函分析可以作為這種轉折的標志,它研究的是一般集合上的函數關系. ??函數概念的定義經過二百多年來的錘煉、變革,形成了函數的現代定義,應該說已經相當完善了.不過數學的發展是無止境的,函數現代定義的形式并不意味著函數概念發展的歷史終結,近二十年來,數學家們又把函數歸結為一種更廣泛的概念—“關系”. ??設集合X、Y,我們定義X與Y的積集X×Y為 ??X×Y={(x,y)|x∈X,y∈Y}. ??積集X×Y中的一子集R稱為X與Y的一個關系,若(x,y)∈R,則稱x與y有關系R,記為xRy.若(x,y)R,則稱x與y無關系. ??現設f是X與Y的關系,即fX×Y,如果(x,y),(x,z)∈f,必有y=z,那么稱f為X到Y的函數.在此定義中,已在形式上回避了“對應”的術語,全部使用集合論的語言了. ??從以上函數概念發展的全過程中,我們體會到,聯系實際、聯系大量數學素材,研究、發掘、拓廣數學概念的內涵是何等重要.