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中小学课改实验教材初中数学学科培训总结中小学课改试验教材初中数学学科培训总结
中小学课改试验教材初中数学学科培训总结
刘凤英
经过这次中小学课改试验教材初中数学学科培训,我感受很深,我的积极性被培训教师调动的很高,我把我所学到的东西总结如下:
传统的数学课的教法,往往是教师讲例题、分析过程、讲完后让学生练习稳固,反复循环,学生的练习无非是例题的再版,使学生的学习乏味无趣,那么怎样才能吸引学生呢?
1、新课的引入:制造丰富的问题情境,激发学习的兴趣。如平行线的引入时,可以引入铁轨、滑雪、双杠等实例。
2、注意学问的获得过程,赐予足够的时间和空间,为学生供应探究的时机。新课改提倡学生合作学习、自主探究,我们在实践中也作了尝试,深感:(1)对小组的分工与合作,要多加以方法的指导和习惯的培育,使学生知道该如何与人合作;(2)对内容要进展选择,应当有肯定的思维层次,有肯定的挑战性,突出方法和力量的问题作为合作的内容;(3)对合作的方式要有设计。要有独立的思索,使每个人在合作中都有话说;要有合作,使每个人在合作中都能从别人种学到东西;要有问题,是每个组合作的目的比拟明确。
3、充分利用好教材,真正理解教材的编写意图。对于课本中的争论、思索、探究等栏目,不能只流于形式,要想好、做透彻、议透彻,赐予学生充分的时间,真正做到做中学和学中做。
4、创立和谐的教学气氛:教师要抓住争论、思索、探究的环节,积极地深入到学生之中,与学生进展情感的沟,询问、指导,也要让学生发表自己的不同见解,可以向教师质疑,教师要以心对心,以情对情,真诚公平的时学生自由的想象和制造,从而开心的学习学问,进展力量。
5、校本课程的开发:我们的教师在每一章学习完毕后,综合各种练习册,编制专题训练题,以到达复习稳固的目的。如一次函数的学习完毕后,我们编制了以下几个专题:①专题1:求函数自变量的取值范围;②专题2:函数的图像;③专题3:正比例函数;④专题4:一次函数;⑤一次函数的应用。
总之,我们广阔的一线教师都在努力的尝试着、仔细的总结着,在今后的工作实践中,我们会连续用新的理念武装自己,使自己的教学水平更适应新时代的要求,做新时代合格的人民教师。
成绩只能说明过去,课改并没有完毕,我将连续努力,用新的理念指导着实际工作,为课改工作做出应有的奉献。
扩展阅读:初中数学学科根底重点总结
第一章数与代数
数”的产生成为人类文明进展的一个重要的标志。人类从识别事物多寡的原始的数觉力量,到抽象的“数”概念的形成,经受了一个缓慢渐进的过程。第一次扩大:分数的引进;其次次扩大:0的引进;第三次扩大:负数的引进;第四次扩大:无理数的引进;第五次扩大:复数的引进。
从原有数集扩大到新数集所遵循的原则:原数集是扩大后新数集的真子集;原数集定义的元素间的关系和运算在新数集中同样地被定义;原数集中的元素在新数集中定义的运算结果与在原数集中的运算结果全都,且根本运算律保持;在原数集中不能施行或不能完全施行的某种运算,在新数集中能够施行;新数集是满意上述四条的数集中的最小数集。扩大方法:一种是把新引进的数加到已建立的数系中而扩大。另一种是从理论上制造一个集合,即通过定义等价类来建立新数系,然后指出新数系的一个局部集合与以前数,一种新的数,也就实现了数系的一次扩张。引入了负数,就实现了这个数系关于加减运算的自封闭。
有理数有一种简洁的几何解释在一条水平的直线上,确定一段线段为单位长度,把它的左、右端点分别标设为0和1。正整数在0的右边,负整数在0的左边。对于分母q的有理数,就可以用把单位区间q等分的那些分点表示。每一个有理数都可以找到数轴上的一点与之对应。
无理数的引入正方形的边长和对角线不行公度。实现了数系的又一次扩张,可以满意数学上开方运算的需要,实现了实数系关于加减运算的封闭性。戴德金阐述了有理数的有序性、稠密性和戴德金分割。戴德金分割是指,每个有理数都将全部有理数分为两类,使得第一类中每个数都小于其次类中的任一个数,这个分类的有理数可以算在两类的任何一类中。利用这个分割法可以得到无理数的定义。
所建立的数系是同构的。
自然数的两大根本理论:基数理论和序数理论
基数理论当我们把全部表示数量的符号放在一起就得到了一个集合,我们称之为“数集”,为了度量“数集”当中表示数量的符号个数,我们首先要定义一个概念就是“基数”。19世纪中叶,数学家康托以集合理论为根底提出了自然数的基数理论。等价集合的共同特征称为基数。对于有限集合来说,基数就是元素的个数。自然数就有有限集合A的基数叫做自然数。记作“”。当集合是有限集时,该集合的基数就是自然数。空集的基数就是0。而一切自然数组成的集合,我们称之为自然数集,记为N。
序数理论皮亚诺1889年建立了自然数的序数理论,进而完全确立了数系的理论。是依据一个集合里某些元素之间有“后继”这一根本关系和五条公理(皮亚诺公理),把自然数集里的元素按1、2、……这样一种根本关系而完全确定下来。
定义非空集合N*中的元素叫做自然数,假如N*的元素之间有一个根本关系“后继”(b后继于a,记为b=a′),并满意以下公理:(1)0∈N*;(2)0不是N*中任何元素的后继元素;(3)对N*中任何元素a,有唯一的a′∈N;(4)对N*中任何元素a,假如a≠0,那么,a必后继于N*中某一元素b;(5)(归纳公理)假如MN*,而且满意条件:①0∈M;②若a∈M,则a′∈M.那么,M=N*.这样,所构成的系统称为皮亚诺公理系统,它就是自然数系。
自然数0是作为空集的标记。在空集中,“0”作为记数法中的空位,在位置制记数中是不行缺少的。
自然数系所蕴含的思想
对应思想(可数的集合)自然数建立在对应概念之上,而且对应的思想也成为自然数的一个重要性质。一一对应关系是集合论中建立两个集合“相等”关系的一个重要概念。(导致了俗称“理发师悖论”的罗素悖论的发觉)德国策梅罗提出七条公理,建立了一种不会产生悖论的集合论,后又经过德国弗芝克尔改良形成了一个无冲突的集合论公理系统(ZF公理系统)。数位思想
位置制记数法,就是运用少量的符号,通过它们不同个数的排列,以表示不同的数。用十个记号来表示一切的数,每个记号不但有肯定的值,而且有位置的值。十进位位置制记数之产生于中国,是与算筹的使用与筹算制度的演进分不开的。
负数的数学含义至少包括如下几个方面:+a与-a表示一对相反意义的量。引入负
数学符号有两种重要属性:抽象性和形象性。数学符号的意义在于:有了数学符号,才使得抽象的数学概念有了详细的表现形式,才使得具有一般意义的推理和运算、抽象的数学思维能以直观的、简约的形式表现出来。
字母代表数代数,原意就是指“文字代表数”的学问。使得很多算术问题可以转换为代数方程问题求解。根本的内涵是“未知数的符号x可以和数一样进展四则运算。文字代表数的真正价值在于:字母能够和数字一起进展四则运算和乘方、开方,进展指数、对数、三角等运算,乃至对字母进展微分、积分运算等等。
解析式数字、字母、运算符号根据肯定规律有意义地结合而成的符号组合。解析式中的字母可以有不同的含义不同的含义不影响它根本运算规律和变形规章。解析式可以区分为两大类:一类是只含有代数运算的解析式叫代数式,没有开方运算的代数式称为有理式,否则称为无理式;没有除法运算的有理式称为整式,否则称为分式;没有加、减运算的整式称为单项式,否则称为多项式。另一类是包含初等超越运算的解析式统称为初等超越式,简称超越式。它包括指数式、对数式、三角函数式、反三角函数式。
解析式的恒等变形把一个给定的解析式变换为另一个与它恒等的解析式,叫做解析式的恒等变形。恒等是相对的。式的恒等变形也是可以连写的,由于它们对一切数,代入式都相等。但是,解方程时的同解变形,不是恒等变形,。代数式数学的符号语言
代数式是在数系根底上进展起来的。在初等代数中,所涉及的运算可分为两大类:1代数运算2初等超越运算:指数是无理数的乘方、对数、三角、反三角运算。
定义,在一个解析式中,假如对字母只进展有限次代数运算,那么这个解析式就称为代数式;假如对字母进展了有限次的初等超越运算,那么这个解析式就称为初等超越式,简称超越式。还可以进一步分类:只含有加、减、乘、除、指数为整数的乘方运算的代数式称为有理式;其余的代数式称为无理式;在有理式中,只含有加、减、乘运算称为整式(或多项式),其余的有理式称为分式。
“数”进展到“式”的意义导致了运算形式化、程序化及规章的公理化,包含了计算对象扩大化,即数系的扩大化问题。将抽象的符号运算应用到更一般的对象上,开拓了构造数学的新方向,为抽象代数学的进展埋下了伏笔,成为近代数学的显著特征。
数学符号具有重要的属性一是它的抽象性。符号代表了事物本质的特征,从而具有代表性和一般性。另一个重要的属性在于它的形象性。数学符号不但准确地表示数学抽象,而且是抽象内涵的简约形象。等式和方程
(一)方程的含义“含有未知数的等式叫方程”。这个定义简洁明白,为大家所习用。不过,这个定义有缺乏。“方程是为了寻求未知数,在未知数和已知数之间建立起来的等式关系。”把方程的核心价值提出来了,即为了寻求未知数。
推断一个代数式等式是否是方程就是看等式中的字母是否是待求的未知数。方程的概念一般用于两个领域:“求某个未知数的数”和“曲线与方程”在这两个领域中“方程”的概念本身并没有变化,而是讨论的问题有所不同。前者的目的在于求方程的解,而后者则盼望讨论的是这些解的分布状况。方程解的个数(或解集的大小)与方程的存在域的大小有直接关系。
方程的分类依照方程解的个数分,可将方程分为无解方程(冲突方程)、有唯一解、有多个解、有无穷多个解和全体实数解等。方程根据它所含有的未知数的个数来分类:集。两个不等式的解集一样,则称这两个不等式是同解的。
不等式有三个根本性质:1不等式两边同时加或减去同一个整式,不等号方向不变,2不等式两边同时乘以(或除以)同一个大于0的整式,不等号方向不变3不等式两边同时乘以(或除以)同一个小于0的整式,不等号方向转变。不等式的实际应用在运动变化过程中,假如用函数模型刻画运动变化的两个变量x、y之间的关系,那么.方程模型刻画的是x、y变化过程中某一瞬间的状况,而不等式模型刻画的是变化过程中x、y之间的大小关系,是更普遍存在的状态。不等式尤其在解决“最值”问题上具有广泛的应用。不等式蕴含的思想
(一)模型思想与相等现象相比,不等现象是现实世界中更为普遍的现象,不等式是一元方程、二元方程、多元方程等。
方程借助用字母表示数的代数思想,将未知数同已知数一起描述问题的代数表达形式,形成了方程的根本思想。
方程思想具有很丰富的含义,其核心表达在:一是模型思想,二是化归思想。学习方程内容最主要的事情集中在两个方面。一方面是建模,另一方面是会解方程。关于方程建模大自然的很多客观规律都表现为量与量之间的某种关系,将它表示出来往往就是一个方程式。初中方程的教学不能过分地停留在数学层面上必需使学生真正体会到数学与现实生活密不行分的联系。体会方程是一种用数学符号提炼现实生活中的特定关系的过程。必需学会抽象将关系抽象为数学符号。
方程设计思想的思路先进展生活中的提炼,然后到数学表达,到形式化的方程,再到最终解决方程问题。
初中数学方程的常见解法:换元法、因式分解法、图像法、求根公式法。
等式与方程的关系建立方程是借助等式作为其上位概念来完成的。方程是一种特别的等式,是在说明相等是怎么回事,等式可以是数字之间的相等,可以是恒等,而方程刻画的可以是两件事情之间的相等,可以是有条件的相等,也可以使一种随机的相等。不等式
学习的意义不等式可以表示一种界限,本身就是一种规律。其次,讨论不等式可以导致等式。最终,不等式在几何上可以表示一个区域。
不等关系与相等关系既是冲突独立的,也是相互统一的。不等关系往往可以等价地转化为相等关系加以解决。
不等式的含义两个实数或代数式用符号连接起来的所得到的式子叫做不等式。假如不管用什么实数代替不等式中的字母,它都能够成立,这样的不等式叫肯定不等式,假如只用某些范围内的实数代替不等式中的字母,它才能够成立,这样的不等式叫条件不等式。假如不管用什么样的实数值代替不等式中的字母,不等式都不能成立,这样的不等式叫冲突不等式。当不等号两边的解析式都是代数式时,称为代数不等式;两边的解析式至少有一个是超越式时,称为超越不等式。不等式解集表示方法
不等式全部解的集合,叫做解集。求不等式解集的过程叫解不等式。不等式组中每一个不等式解集的交集叫做不等式组的解集。
一个不等式的解集表示方法1数轴表示法即在数轴上把不等式的解集表示出来。2集合表示法即用集合来表示不等式的解集。3区间表示法即用区间来表示不等式的解
刻画不等现象的有力模型。通过分析实际问题中的数量关系,列出不等式,通过解不等式得到实际问题的答案,这就表达了不等式的模型思想。同时,这种模型常常与函数、方程联系在一起,三者都是刻画现实世界中量与量之间变化规律的重要模型,在解决实际问题时,要合理选择这三种重要的数学模型。(二)辩证思想通过c=a-b的媒介作用,不等式a>b与等式a=b+c建立了一种“等价”关系。这是一种辩证关系。恰当地运用这种思想可以轻松地化解相当多的问题。(三)数形结合思想依据题意可列出不等式组,运用数轴表示不等式组的解集,可以直观形象地解决问题。这种思想正是数形结合思想。函数
函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型。
1755年,欧拉首次给出了函数变量定义:“假如某些变量,以这样一种方式依靠于另一些变量,即当后面的变量变化时,前者的这些量也随之变化,则将前面的变量称之为后一些变量的函数。”由此演化为目前的函数的“变量说”黎曼在1851定义:“我们假定z是一个变量,假如对它的每一个值,都有未知量W的每一个值与之对应,则称W是Z的函数。”。1939年,布尔巴基学派主借用了笛卡儿积建立关系,进而定义函数:
1)对
中每一个元素
,存在
,使
;(2)若且,则。函数记作:”分别称以上函数定义为变量说、对应说和关系说。函数概念的核心思想
数学的核心是讨论关系,即数量关系、图形关系和随机关系。函数讨论的是两个变量之间的数量关系:一个变量的取值发生了变化,另一个变量的取值也发生变化,这就是函数表达的数量之间的对应关系。其中有三点是重要的,一是变量的取值是实数;二是因变量的取值是唯一的;三是必需借助数字以外的符号表示函数。函数的表达方式一般有三种:解析式法,表格法,图像法。
解析式是最常用的方法,适用于表示连续函数或者分段函数。解析式有利于讨论函数性质,构建数学模型,但对初学者来说也是抽象的。列表法适用于表达变量取值是离散的状况。利用图像法可以直观地表述函数的形态,有利于分析函数的性质,但作图是比拟困难的,用何种方法表达函数可因题而议。中学数学讨论的函数性质
数学中讨论函数主要是讨论函数的变化特征。中学阶段主要讨论函数的周期性,也涉及
奇偶性;在高中阶段主要讨论函数的单调性、周期性,也争论某些函数的奇偶性。(一)函数的周期性周期性反映了函数变化周而复始的规律。是中学阶段学习函数的一个根本的性质。周期函数是刻画周期变化的根本函数模型,使我们集中讨论函数在一个周期里的变化,了解函数在整个定义域内的变化状况。
(二)函数的奇偶性函数的奇偶性也是我们在中学阶段学习函数时要讨论的函数的性质,但它不是最根本的性质。奇偶性反响了函数图形的对称性质,可以帮忙我们用对称思想来讨论函数的变化规律。
(三)函数的单调性单调性是争论函数“变化”的一个最根本的性质。从几何的角度看,就是讨论函数图像走势的变化规律。函数与其它内容的联系
(一)函数与方程用函数的观点对待方程可以把方程的根看成函数与x轴交点的横坐.解析几何的产生与进展
笛卡尔提出了平面坐标系的概念,实现了点与数对的对应,将圆锥曲线用含有两面三刀个求知数的方程来表示,并且形成了一系列全新的理论与方法,解析几何就这样产生了。现代几何的产生与进展
人们不断发觉《几何原本》在规律上不够严密之处,在尝试用其他公理、公设证明第五公设“的失败,促使人们重新考察几何学的规律根底,并取得了两方面的突出讨论成果。初中数学课程中的几何学内容
(一)直观几何几何学是其中讨论“形”的分支。几何图形可以直观地表示出来,人们熟悉图形的初级阶段,主要依靠形象思维。“形象思维”也就是强调几何直观。
(二)演绎几何几何图形本身具有抽象性和一般性,一种几何概念可能包含无限多种不同的情形,因此,讨论图形的外形、大小和位置关系时,不能仅仅依靠直观试验的方法,标,即零点的横坐标。方程可看作函数的局部性质,求方程的根就变成了求函数图形与x轴的交点问题。
(二)函数与数列数列是特别的函数。它的定义域一般是指非负的正整数集,有时也可以为自然数集,或者自然数集的子集。数列通常称为离散函数。等差数列是线性函数的离散化,而等比数列是指数函数的离散化。
(三)函数与不等式我们首先确定函数图像与x轴的交点(方程f(x)=0的解),再依据函数的图像来求解不等式。
(四)函数与线性规划是最优化问题的一局部,从函数的观点看,首先,要确定目标函数,用目标函数来刻画“好、坏”或“大、小”等,接着,需要确定目标函数的可行域。最终,争论目标函数在可行域(由约束条件确定的定义域)内的最值问题。
解线性规划问题,可归结为以下算法:第一步,确定目标函数;其次步,确定目标函数的可行域;第三步,确定目标函数在可行域内的最值。函数模型
函数是对现实世界数量关系的抽象,是建立思想模型的根底,具有良好的普适性和代表意义。现实生活中,普遍存在着最优化问题----最正确投资、最小本钱等,经常归结为函数的最值问题,通过建立相应的目标函数,确定变量的限制条件,运用函数建模的思想进展解决。在运用一次函数学问和方法建模解决时,有时要涉及到多种方案,通过比拟,从中选择出最正确的方案。
在实际的教学中,除了使学生了解所学习的函数在现实生活中有丰富的“原型”之外,还应通过实例介绍或让学生通过运算来体验函数模型的多样性。
通过实例,让学生体会、感受数据拟合在猜测、规划等方面的重要作用,使学生们学会用数学的学问、思想方法、数学模型解决实际问题,提高运用数学的力量.要鼓舞学生收集一些社会生活中普遍使用的函数模型的实例进展探究实践.其次章图形与几何四个根本阶段。
试验几何的形成和进展
人们在观看、实践、试验的根底上积存了丰富的几何阅历,形成了一批粗略的概念,反映了某些阅历事实之间的联系,形成了试验几何。理论几何的形成和进展
柏拉图把规律学的思想方法引入几何学,确立缜密的定义和明晰的公理作为几何学的根底,欧几里德根据严密的规律系统编写的《几何原本》奠定了理论几何的根底。而需要具有一般性和抽象性的方法,其中包括规律推理。
以一些原始概念和公理为动身点,逐步对一些几何概念做比拟规律化的描述,进展一些根本推理和论证。虽然也借助直观和少量代数公理,但是,主要立足规律进展几何概念及其性质的分析讨论,这就是演绎几何。
(三)度量几何对一些图形进展度量,包括长度,面积,体积,角度等,适当的延长。(四)变换几何也叫运动几何。这个领域主要争论平移、旋转、反射等刚体运动,以及相像变换、拓扑变换,并借以讨论图形的全等、对称等概念,了解变换之下的不变量。(五)坐标几何即解析几何。在解析几何中,首先是建立坐标系。坐标系将几何对象和数、几何关系和函数之间建立了亲密的联系,这样就可以对空间形式的讨论归结成比拟成熟也简单驾驭的数量关系的讨论了。
阅历几何所谓阅历几何,通常是直观几何、试验几何的通称,它特殊关注学生几何活动阅历的积存,以及几何直觉的进展。阅历几何的作用
几何学是讨论现实世界物体的外形、大小和位置关系的学科,而后进展成为讨论一般空间构造、图形关系的学科。
(一)阅历几何则是发觉几何命题和定理的有效工具,在培育人的直觉思维和制造性思维方面起着重大的作用,而论证几何在培育人的规律思维力量方面起着重要作用。(二)阅历几何是学习推理论证几何的必要前提。
学习的内容是由非形式化的推理渐渐提升到形式化的推理,透过直观几何与试验几何的充分学习,对几何对象的熟识及非形式化的推理,到达知觉性的了解、操作性的了解,进而形成几何推理。
另一方面,我们用来作为推理根底的几何性质,一局部是利用试验归纳的方法得来的,另一局部则是利用已知的几何性质进展“推论”而导出的结果。
(三)试验几何是几何学习的一个阶段和一种认知水平,更是一种几何学习方法。总之,试验几何作为几何学习的一个阶段,在学生几何学习过程中起到承上启下的连接作用;同时,试验几何是贯穿从直观几何到论证几何学习的一种有益于发觉真理、几何直观几何直观具有发觉功能,同时也是理解数学的有效渠道。数学概念经过多级抽象充分形式化后,有必要以相对直观可信的数学对象为根底进展理性重建,从而到达思维直观化的抱负目标和可应用性要求,这要求数学的直观与形式的统一,才使得数学的完善。
几何直观及其作用《数学课程标准》(修订稿)指出,几何直观主要是指利用图形描述
和分析问题。借助几何直观可以把简单的数学问题变得简明、形象,有助于探究解决问题的思路,猜测结果。
几何直观对于学生的数学进展特别重要:
首先,几何直观是一种制造性思维,是一种很重要的科学讨论方式,在科学发觉过程中起到不行磨灭的作用。对于数学中的许多问题,灵感往往来自于几何直观。数学家总是力求把他们讨论的问题尽量变成可借用的几何直观问题,使他们成为数学发觉的向导,随着现代科技的进展,几何直观在计算机图形学、图象处理、图象掌握等领域都有迷人的前景。
其次,几何直观是熟悉论问题,是熟悉的根底,有助于学生对数学的理解。
借助于几何直观、几何解释,能启迪思路,可以帮忙我们理解和承受抽象的内容和方法,抽象观念、形式化语言的直观背景和几何形象,都为学生制造了一个自己主动思索一般地,周长指封闭曲线一周的长度。(二)面积
物体的外表是一个二维的图形,直观地感觉它所占有的区域具有肯定的大小,对一个二维图形的外表进展度量以后,用一个“数”标志它的大小,称这个数为该图形的面积。人们商定,将边长为1米的正方形的面积规定为1平方米。
于是,对于边长为整数a米、b米的矩形,总可以将其剖分为若干个边长为1米的正方形,进而,这个矩形就由ab个单位正方形组成,从而,这个矩形的面积为ab平方米(整数)。假如矩形的边长A,B是无理数,而且仍用边长为1的正方形去度量,那么,还要使用极限过程,用一列有理数靠近无理数,an→A,bn→B。依据anbn→AB,以及有理数边长的矩形面积公式,最终得出,矩形的面积也是AB。
这个过程实际上论证了“边长相等的两个矩形的面积的比,等于它们不相等边的长度的的时机,提醒阅历的策略,创设不同的数学情景,使学生从洞察和想象的内部源泉入手,通过自主探究、发觉和再制造,经受反思性循环,体验和感受数学发觉的过程;使学生从非形式化的、算法的、直觉相互作用与冲突中形成数学观。
最终,几何直观是提醒现代数学本质的有力工具,有助于形成科学正确的世界观和方法论。借助几何直观,提醒讨论对象的性质和关系,使思维很简单转向更高级更抽象的空间形式,使学生体验数学制造性工作历程,能够开发学生的制造激情,形成良好的思维品质。
直观几何主要包含哪些内容
以大量丰富的实例为背景,通过观看、操作来探究熟悉根本图形的性质。这些根本图形主要包括点、线、面、角、平行线、相交线、三角形四边形、圆等,除此之外,还包括尺规作图、视图和投影等。这些内容构成直观几何的重要组成局部。阅历几何的详细讨论内容
初中几何的主要课程教学目标在于,“积存几何活动阅历,进展几何直观、空间观念,进一步感受几何推理的魅力,体会几何的美,初步把握几何推理的根本形式”,而进展几何直观、积存几何活动阅历、培育空间观念,则是阅历几何的核心目标。根据初中阶段的阅历几何熟悉过程的不同,通常可以将阅历几何的学习内容,分成熟悉图形、进展立体图形与平面图形的转换、在运动与变换中讨论几何图形的有关性质三局部。度量几何几何学起源于图形大小的度量。依据图形的维数,把度量一维图形大小的数称为长度,而将二维图形的大小用面积来表示,体积则是标志三维图形大小的数。线段长度是一切度量的动身点。
长度的含义线段“两端之间的距离”。所谓距离。罗兰德(Rowland)首先使用光栅测量一公尺长度中的波长数。1960年以后,用激光定义“米”。
目前,国际上采纳的长度单位,是在1983年10月确定的,即第十七届国际权度大会重新把国际标准制(SI)中的长度单位──“米(meter)”定义为:光于299,792,458分之1秒内在真空中所走的长度,称为“米”。
假如可以用一个线段e衡量两条线段M,N,使得M,N都是e的整数倍,我们称两个线段M,N是可公度的。
辗转相除方法,用后次的an截取前次的an-1,即较长的那个线段减去短的那个线段,如此辗转截取,直到两个线段一样长,这个长度就是公度量。古希腊的毕达哥拉斯学派,发觉正方形的边与其对角线不行公度3.周长“圆、椭圆或其它闭合的曲线的周界长度。”
比”。
海伦-秦九韶公式
刘徽用割圆法求圆面积大胆地将极限思想和无穷小分割引入了数学证明。将圆内接正多边形的边数不断加倍,则它们与圆面积的差越来越小,其极限值就是所要求的圆面积。印度圆取两个相等的圆,把它们等分成一样的若干个全等扇形,然后把它们沿半径剖开(但扇形的圆弧仍旧连着)、展平成锯齿条形然后,把两个锯齿形相互嵌入即成一个近似的矩形。份数分得愈多,其结果愈接近矩形,这个矩形的高为圆半径r,底为圆周长c,面积为rc,从而得圆面积为.体积是指物质或物体所占空间的大小。
(1)直接度量法。把一种叫做“单位正方体”的空间图形尽可能地堆放在要度量的几何体内,假如被度量的几何体恰好被a个正方体填满,那么这个几何体的体积就等于几个单位体积。(2)间接度量法。量出被度量的几何体中某些线段的长度,再利用有关公式计算出这个几何体的体积。“面积公理”与测度公理
既然图形是一个集合,而相应的图形的面积是一个数,所以,面积是定义在“集合族”之上的一个函数。这个集合函数明显是非负函数,而且正方形的面积是1。固然,两个不重叠的图形之并的面积,必需等于两个图形的面积之和。最终,假如图形经过移动、旋转、反射,其面积应当不变。这些性质放在一起,就成为面积公理的内容。对于周长肯定的矩形来说,边长相等时矩形面积最大,即正方形的面积最大。(2)对于面积肯定的矩形来说,边长相等时矩形周长最小,即正方形的周长最小。事实上,这个结论可以推广为:在周长相等的状况下,越接近圆的图形面积就越大,如,第四节变换几何
变换就是一个集合到另一个集合的映射。几何变换、变换群的概念
几何变换,就是将几何图形根据某种法则或规律变成另一种几何图形的过程。它对于几何学的讨论有重要作用。
变换群。实际上是满意肯定条件的若干变换组成的集合:假如某种几何变换的全体组成一个群,就有相应的几何学,而争论在某种几何变换群下列图形保持不变的性质与不变量,就是相应几何学的主要内容。
在初等几何中,变换主要包括全等变换,相像变换,反演化换。
全等变换
假如从平面(空间)到其自身的映射,对于任意两点A、B和它们的像A/,B/总有A/B/=AB。则这个映射叫做平面(空间)的全等变换,或叫做合同变换。在平面内存在两种全等变换,第一种叫做正常全等变换其次种叫做反常全等变换(镜像全等变换),它把一个图形变成与它反常全等的图形,即对于两个全等的图形上每两个对应三角形有相反的方向,并且每两个对应的有向角有相反的方向。相像变换,第一种叫做真正相像变换(正相像变换),其次种叫做镜像相像变换(负相像变换)。真正相像变换把一个图形变换成与它真正相像(正相像)的图形,即使得两个相像图形的每对对应三角形有同一的方向,每对对应角有同一方向。反演化换
在平面内设有一半径为R,中心为O的圆,对于任一个异于O点的点P,将其变从认知规律看,几何学习的根本途径,主要是四步:直观感知→操作确认→演绎推理→度量计算。
欧几里得与演绎几何
公理化方法渊源于几何学,而几何学起源于埃及。
希腊数学家欧几里得编成了《几何原本》一书。这本书内容丰富,构造严谨,对于几何学的进展和几何学的教学都起了巨大的作用,它被人们赞誉为历史上的科学杰作。欧几里得《原本》,原说有15卷,经后人多方面考证,公认只有13卷。欧几里得《原本》对于几何直观、演绎推理进展处理的利弊得失
《原本》作为教科书使用了两千多年。在形成文字的教科书之中,无疑它是最胜利的。欧几里得的出色工作,使以前类似的东西黯然失色。该书问世之后,很快取代了以前的几何教科书,而后者也就很快在人们的记忆中消逝了。在训练人的规律推理思维方面,换成该射线OP上一点P/,且使OP/OP=R,这个变换叫做平面反演化换。圆O叫做反演基圆,圆心O叫做反演中心或反演极,R叫做反演半径或反演幂,反演化换将过反演中心的射线变成自身,且在此射线上建立对合对应,它使位于圆内的点变成圆外的点,位于圆外的点变成圆内的点,反演中心变成平面内的无限远点。而反演圆上的点则保持不变。空间反演化换可以看作是平面反演化换绕反演基圆的直径旋转而得。反演化换下,将不过反演中心的直线或平面,分别变成过反演中心的圆或球面;将不过反演中心的圆或球面,分别变成另一个不过反演中心的圆或球面。反之,也成立。演化换是反向保角的,即使两线(或两面)所成的角度的大小保持不变,但方向相反。合同变换:平移,旋转,反射平移、旋转与反射的初步描述
图形相像的思想方法表达在图形相像的概念、性质和处理问题的手段之中。我们可以将其归结为如下五个方面:(1)图形相像问题的核心往往在于三角形相像与成比例线段,表达出化归思想(2)图形相像是反映大自然神秘的一个窗口,图形相像在自然、社会和人类生活中具有广泛的普适性。(3)构造一样,即“同构”,是图形相像的重要特征之一。相像可以帮忙我们从局部来讨论整体。(4)图形相像供应了熟悉三角形的另一个途径,三角形相像的判别方法可以强化我们对三角形构成元素的熟悉。(5)借助必要的工具和手段是学好图形相像的必要前提。平面图形初等变换之间的关系
(一)平移、旋转、反射变换是全等变换(二)平移、旋转都可以由若干次反射(轴对称)的复合而得到。
对于平移、旋转和轴对称(反射)来说,虽然三者都是全等变换,但是,简单发觉,其中,轴对称(变换)更为根本。
(1)对同一个图形连续进展两次轴对称,假如两个对称轴相互平行,那么,这两次轴对称的结果等同于一次平移;
(2)对同一个图形连续进展两次轴对称,假如两个对称轴相交,那么,这两次轴对称的结果等同于一次旋转,旋转中心就是两条对称轴的交点。反过来,对一个图形实施一次平移,都可以通过连续的两次轴对称来替代完成;对一个图形实施一次旋转,可以通过连续的两次轴对称来完成。
(3)任意一个合同变换至多可表示为三个反射的乘积。第五节演绎几何《原本》比亚里土多德的任何一本有关规律的著作影响都大得多。在完整的演绎推理构造方面,这是一个非常出色的典范。正由于如此,自本书问世以来,思想家们为之而倾倒。公正地说,欧几里得的这本著作是现代科学产生的一个主要因素。科学绝不仅仅是把经过细心观看的东西和当心概括出来的东西收集在一起而已。科学上的宏大成就,就其缘由而言,一方面是将阅历同试验进展结合;另一方面,需要细心的分析和演绎推理。可以确定地说,这并非偶然。毫无疑问,像牛顿、加利略、白尼和凯普勒这样的卓越人物所起的作用是极为重要的。或许一些根本的缘由,可以解释为什么这些出类拔革的人物都消失在欧洲,而不是东方。或许,使欧洲人易于理解科学的一个明显的历史因素,是希腊的理性主义以及从希腊人那里流传下来的数学学问。对于欧洲人来讲,只要有了几个根本的物理原理,其他都可以由此推演而来的想法好像是很自然的事。由于在他们之前有欧里得作为典范。
欧几里得对牛顿的影响尤为明显。牛顿的《数学原理》一书,就是根据类似于《原本》的“几何学”的形式写成的。自那以后,很多西方的科学家都效仿欧几里得,说明他们的结论是如何从最初的几个假设规律地推导出来的。很多数学家,像伯莎德罗素、阿尔弗雷德怀特海,以及一些哲学家,如斯宾诺莎也都如此。同中国进展比拟,状况尤为令人瞩目。多少个世纪以来,中国在技术方面始终领先于欧洲。但是,从来没有消失一个可以同欧几里得对应的中国数学家。其结果是,中国从未拥有过欧洲人那样的数学理论体系(中国人对实际的几何学问理解得不错,但他们的几何学问从未被提高到演绎体系的高度)。直到1600年,欧几里得才被介绍到中国来。此后,又用了几个世纪的时间,他的演绎几何体系才在受过教育的中国人之中普遍知晓。
如今,数学家们已经熟悉到,欧几里得的几何学并不是能够设计出来的惟一的一种内在统一的几何体系。在过去的150年间,人们已经创立出很多非欧几里得几何体系。自从爱因斯坦的广义相对论被承受以来,人们确实已经熟悉到,在实际的宇宙之中,欧几里得的几何学并非总是正确的。便如,在黑洞和中子星的四周,引力场极为剧烈。在这种状况下,欧几里得的几何学无法精确地描述宇宙的状况。但是,这些状况是相当特别的。在大多数状况下,欧几里得的几何学可以给出非常近似于现实世界的结论。不管怎样,人类学问的这些最新进展都不会水减弱欧几里得学术成就的光线。也不会因此贬低他在数学进展和建立现代科学必不行少的规律框架方面的历史重要性。爱因斯坦更是认为,“假如欧几里得未激发你少年时代的科学热忱,那你确定不是天才科学家。”由此可见,《原本》一书对人类科学思维的影响是何等巨大。
从数学教育的角度看,欧几里得的规律构造是串联型而不是放射型的,《原本》的每一节都那么重要,一节学不好,连续前进的路就断了,更令人头痛的是它没有供应一套强有力的、通用的解题方法。主要解题工具是三角形的全等和相像,而很多几何图形中不包含全等或相像三角形,因此,往往要作帮助线,从而几何被公认犯难学的一门课程。值得一提的是,欧式几何几乎是历次中外数学课程教学改革的焦点。《原本》几乎包括了中小学所学习的平面几何、立体几何的全部内容。如此古老的几何内容,自然成了历次数学课程改革关注的焦点。其中,最为激进的,如法国布尔巴基学派主要人物狄奥东尼,甚至喊出了“欧几里得滚出去”的口号。但是,改来改去,欧几里得几何的一些内容,仍旧构成了多数国家中小学数学几何局部的主要内容。有人称之为“不倒翁现象”。这是由于,欧氏几何从数学的视角,供应了现实世界的一个根本模型,特别直观地反映了我们人类的生存空间,刻画了我们视觉所观看到的物体外形及其相互位置关系。所以,这个模型的根本内容是学生能够理解和把握的,而且应用广泛的根底学问。它比三种几何的关系
欧氏几何、罗氏几何、黎曼几何是三种各有区分的几何。这三中几何各自全部的命题都构成了一个严密的公理体系,各公理之间满意和谐性、完备性和独立性。因此,这三种几何都是正确的。在我们这个不大不小、不远不近的空间里,也就是在我们的日常生活中,欧式几何是适用的;在宇宙空间中或原子核世界,罗氏几何更符合客观实际;在地球外表讨论航海、航空等实际问题中,黎曼几何更精确一些。
义务教育阶段几何课程内容的根本定位义务教育阶段几何课程设计的特点简析义务教育阶段几何课程设计的特点与以往的综合几何课程设计风格相比,《数学课程标准》下的几何已经将直观几何和试验几何的触角伸向了小学低年级,同时欧氏几何的体系和内容整体上还是根本保存的。只不过,详细的要求有所降低了,这种降低一方面表达在对推理几何的难度要求有所限较适合中小学生学习,也有利于引导中小学生从形的角度去熟悉我们四周的物体和生活空间。
尽管欧氏几何仍旧具有难以替代的学习价值,但在以往的教学中,它又的确逐步暴露出一些问题,例如,内容体系比拟封闭,脱离实际,教学代价太大等等。①这些问题需要数学课程的设计者与数学教学的实践者共同去面对、去解决。一条途径是教学法方面的改良。首先是内容的精简与演绎体系的通俗化。如精选一些具有有用价值和对连续学习发挥根底作用的内容,打破封闭的公理体系,扩大公理系统,降低证明难度等等。其次是突出几何事实与几何应用,重视几何直观,以及合情推理对于演绎推理的互补作用等非形式化策略。另一条途径是,用近现代数学的观点,高屋建瓴地处理传统的内容。其中几何图形的运动变换观点就是这样的重要观点之一。
从国际上数学课程改革的历程来看,其次次世界大战以后,特殊是在上世纪60年月的“新数学”改革的浪潮中,将运动观点引入几何,成了一种时尚。的确,图形的变换是讨论几何问题的有效工具,引进变换能使图形动起来,有助于发觉图形的几何性质。相关的很多试验,有的因观点太高而失败,但也有很多胜利的尝试。特殊是平移、旋转以及轴对称、中心对称等观念已被不少国家的中小学教材所汲取,并放在比拟重要的位置。假如说,集合与对应思想的渗透,在某种意义上给传统算术与代数注入了新的血液,那么,运动变换观点的渗透,则在肯定程度上给欧氏几何供应了更高的数学观点和更新的讨论视野。
对第五公设是否独立的讨论导致了非欧几何的发觉。
非欧几何,即非欧几里得几何,是一门大的数学分支,一般来讲,它有广义、狭义、通常意义这三个方面的不同含义。广义式泛指一切和欧几里得几何不同的几何学,狭义的非欧几何只是指罗氏几何来说的,至于通常意义的非欧几何,就是指罗氏几何和黎曼几何这两种几何。罗巴切夫斯基几何
家罗巴切夫斯基发觉非欧几何--罗氏几何为止,确定了第五公设与欧氏系统的其余公理是独立无关的。黎曼几何
欧氏几何与罗氏几何中关于结合公理、挨次公理、连续公理及合同公理都是一样的,只是平行公理不一样。在同一平面内任何两条直线都有公共点(交点)。在黎曼几何学中不成认平行线的存在,它的另一条公设讲:直线可以无限延长,但总的长度是有限的。黎曼几何的模型是一个经过适当“改良”的球面。制,另一方面表达在,弱化了相像形和圆的证明局部。同时,弱化了的局部也还会在高中连续消失。
新理念下义务教育阶段几何课程设计的突出特点表达为:以“立体平面立体”为主要线索,强调与学生生活的联系;适当地拓宽活动领域,包括图形的熟悉,图形的变换,图形与位置等方面;以实际操作、测量、简洁推理为详细处理方式,强调学生的直观体验学习的方法;注意进展的空间观念,进展对图形的审美力量;强调几何真理的发觉和几何论证并举,主见建立在几何直观和丰富几何活动阅历根底之上的几何推理的学习。
几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把简单的数学问题变得简明、形象,有助于探究解决问题的思路,猜测结果。几何直观不仅在“图形与几何”的学习中,而且在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。
推理力量的进展应贯穿在整个数学学习过程中。推理是数学的根本思维方式,也是人们学习和生活中常常使用的思维方式。推理一般包括合情推理和演绎推理。合情推理是从已有的事实动身,凭借阅历和直觉,通过归纳和类比等推想某些结果。演绎推理是从已有的事实(包括定义、公理、定理等)动身,根据规定的法则证明(包括规律和运算)结论。在解决问题的过程中,合情推理有助于探究解决问题的思路,发觉结论;演绎推理用于证明结论的正确性。
直观几何、试验几何课程设计特点与综合几何的差异
与综合几何相比,直观几何、试验几何有着更现实的意义和课程设计的特色:1.不同的课程目标和价值取向
从课程设计的角度看,直观几何与试验几何更接近于认知进展取向的课程设计模式,而综合几何属于典型的学术主义价值取向的课程设计模式。2.不同的教育学、心理学根底和不同的师生关系
以论证为主的综合几何课程设计,立足于行为主义心理学,主见师生之间建立“以教为主、以教促学”的师生关系。相比之下,直观几何、试验几何课程设计观认为,有意义的几何教学应当建立在学生的主观意愿和学问、阅历根底之上,依靠学生的动手实践、自主探究和沟通合作,教师在教学中的角色应当定位在学习的组织者、引导者和合、参加者,留意学生在学习中所处的不同文化环境、教室文化、社区文化、家庭文化及自身思维模式的共性与差异,师生之间、学生之间应当努力构建一种和谐、互动的新关系。3.不同的课程设计风格
在课程论中,课程有学科型课程与阅历型课程之分。除了学科型课程和阅历型课程外,大多数课程介于两者之间。直观几何、试验几何属于典型的阅历型课程,而综合几何属于典型的学科型课程。当前,我国实行的义务教育课程标准试验教科书大多介于学科型课程与阅历型课程之间,只不过,有的更靠近后者,即比拟“前卫”,而有的更靠近前者,“中规中矩”。4.不同的教学要求
在直观几何、试验几何课程实施过程中,学生的直观感受和几何活动阅历是学习的根本动身点和必不行少的载体,而且直观教学变得非常重要。在这种课程设计时,有的是在抽象的学科主线中不断出现出内容丰富的情景问题,有的是把丰富的情景问题沿几何的主线逐步镶嵌与绽开。几何学是讨论平面图形的外形、大小和位置关系的科学,培育和提高学生识图、作图力量是学好几何的必要环节。因而,在直观几何、试验几何课程设计模式下,采纳直观教学至关重要,可使学生一开头便进入到直观教学所创设的情尽管全国初中数学课程标准试验教科书彼此之间都有差异,但是,进展几何直观与推理
力量是普遍趋势。第三章统计与概率
精确理解数学、概率、统计之间的关系
(一)讨论问题的动身点不同数学讨论的对象是从现实生活中抽象出来的数和图形。数学讨论问题必需有定义,即数学讨论问题的动身点是定义,没有定义无法进展数学的讨论。统计讨论所依靠的是模型,构建一些模型的根底上进展讨论。但是,统计与数学有着亲密的联系,我们拿来数学的许多学问、思想方法作为统计分析的工具。
(二)讨论问题的立论根底不同从数量和数量关系这个角度考虑,数学是建立在概念和符号的根底上的。而统计学是建立在数据和模型的根底上,虽然概念和符号对于统计学的进展也是重要的,但是统计学在本质上是通过数据和模型进展推断的。
境之中,耳濡目染,受到感染,教师若采纳图片直观,便可呈现情景,给学生以鲜亮生动的形象,学生的留意力很快被吸引到图片所展现的情境中。如何理解初中几何及推理
新理念下义务教育阶段几何课程设计的突出特点表达为:以“立体平面立体”为主要线索,强调与学生生活的联系;适当地拓宽活动领域,包括图形的熟悉,图形的变换,图形与位置等方面;以实际操作、测量、简洁推理为详细处理方式,强调学生的直观体验(几何课与实际活动课有自然的联系)学习的方法(即“操作”+“推理”);注意进展的空间观念,进展对图形的审美力量;强调几何真理的发觉和几何论证并举,主见建立在几何直观和丰富几何活动阅历根底之上的几何推理的学习。
初中阶段属于从直观几何、试验几何逐步过渡到综合几何、论证几何的关键阶段,七年级仍是直观几何、试验几何,但包含一点点说理,而九年级已经是综合几何、推理几何,虽然其公理体系与欧式公理体系有所不同。
在义务教育数学课程标准下,“图形与几何”主要内容有:空间和平面根本图形的熟悉,图形的性质、分类和度量;图形的平移、旋转、轴对称、相像和投影;平面图形根本性质的证明;运用坐标描述图形的位置和运动。
在“图形与几何”的核心课程教学在于:帮忙学生建立空间观念,注意培育学生的几何直观与推理力量。
如何理解初中几何的核心目标进展几何直观与推理力量
在“图形与几何”的教学中,应帮忙学生建立空间观念,注意培育学生的几何直观与推理力量。空间观念主要是指依据物体特征抽象出几何图形,依据几何图形想象出所描述的实际物体;想象出物体的方位和相互之间的位置关系;描述图形的运动和变化;依据语言描述画出图形等。几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把简单的数学问题变得简明、形象,有助于探究解决问题的思路,猜测结果。几何直观不仅在“图形与几何”的学习中,而且在整个数学学习过程中都发挥着重要作用。推理力量的进展应贯穿在整个数学学习过程中。推理是数学的根本思维方式,也是人们学习和生活中常常使用的思维方式。推理一般包括合情推理和演绎推理。合情推理是从已有的事实动身,凭借阅历和直觉,通过归纳和类比等推想某些结果。演绎推理是从已有的事实动身,根据规定的法则证明结论。在解决问题的过程中,合情推理有助于探究解决问题的思路,发觉结论;演绎推理用于证明结论的正确性。基于此,《数学课程标准》把熟悉或把握空间与图形作为主旋律,以图形的熟悉、图形与变换、图形与位置(坐标)、图形与证明四条线索绽开空间与图形的内容。(三)讨论问题的方法不同与概念和符号相对应,数学的推理依靠的是公理和假设,是一个从一般到特别的方法,而统计学的推断依靠的是数据和数据产生的背景,强调依据背景查找适宜的推断方法,是一个从特别到一般的方法。
(四)讨论问题的推断原则不同数学在本质上是确定性的,它对结果的推断标准是对与错,从这个意义上说,数学是一门科学,而统计学是通过数据来推断数据产生的背景,即便是同样的数据,也允许人们依据自己的理解提出不同的推断方法,给出不同的推断结果,统计学对结果的推断标准是好与坏,从这个意义上说,统计学不仅是一门科学,也是一门艺术。
数理统计方法的根本步骤建立数学模型,收集整理数据,进展统计推断、猜测和决策。固然,这些环节不能截然分开,也不肯定按上述次序,有时是相互交叉的。
(1)模型的选择和建立。模型是指关于所讨论总体的某种假定,一般是给总体分布规定肯定的类型。建立模型要依据概率的学问、所讨论问题的专业学问、以往的阅历以及从总体中抽取的样本。(2)数据的收集。其方法主要包括全面观测、抽样观测和安排特定的试验3种方式。全面观测又称普查,即对总体中每个个体都加以观测,测定所需要的指标。抽样观测又称抽查,是指从总体中抽取一局部,测定其有关的指标值。这方面的讨论内容构成数理统计的一个分支学科。叫抽样调查。
(3)安排特定试验以收集数据,这些特定的试验要有代表性,并使所得数据便于进展分析。(4)数据整理。目的是把包含在数据中的有用信息提取出来。一种形式是制定适当的图表,如散点图,以反映隐含在数据中的粗略的规律性或一般趋势。另一种形式是计算若干数字特征,以刻画样本某些方面的性质,如样本均值、样本方差等简洁描述性统计量。(5)统计推断。指依据总体模型以及由总体中抽出的样本,做出有关总体分布的某种论断。数据的收集和整理是进展统计推断的必要预备,统计推断是数理统计学的主要任务。(6)统计猜测。统计猜测的对象,是随机变量在将来某个时刻所取的值,或设想在某种条件下对该变量进展观测时将取的值。(7)统计决策。依据所做的统计推断或猜测,并考虑到行动的后果而制定的一种行动方案。初中统计与概率的课程内容主要内容包括:
描述统计的进一步扩展----描述统计的根本目标在于以最简洁而直观的形式最大限度地容纳有用的数据。
渗透数理统计思想----数理统计与描述统计的根本区分在于总体与样本概念的引入,它的根本思想是通过对样本的分析来推断总体的特性。这局部的一个核心的内容是抽样,如何抽样、抽样的过程、样本的多少是收集数据的一个关键问题。学习概率的初步内容-----包括运用列表、画树状图、制作面积模型、简洁计算等方法得到一些大事发生的概率;通过试验,获得大事发生的频率;知道大量重复试验时频率可作为大事发生概率的估量值;通过大量丰富的实例,进一步丰富对概率的熟悉,并能解决一些实际的问题。
普查:为了肯定的目的而对考察对象进展的全面调查,称为普查.总体:所考察对象的全体称为总体。个体:组成总体的每一个考察对象称为个体。抽样调查:从总体中抽取局部个体进展调查,这种调查称为抽样调查。样本:从总体中抽取局部个体叫做总体的一个样本。样本容量:样本中个体的数量叫样本容量。随机大事和样本空间
在肯定条件实现后,可能产生也可能不产生的现象,人们称之为随机现象。具备以下三个特点的试验称为随机试验:
信息。众数只与其在数据中重复的次数有关,而且往往不是唯一的。但不能充分利用全部的数据信息,而且当各个数据的重复次数大致相等时,众数往往没有特殊的意义。数据的离散程度
极差是指一组数据中的最大值减去最小值所得的差。它可以反映一组数据的变化范围。方差是指一组数据中的平均数与每一个数据之差的平方和的平均数。
样本数据的方差和标准差都是衡量一个样本波动大小的量,样本方差或样本标准差越大,样本数据的波动就越大。加权平均数的概念
加权平均数是不同比重数据的平均数,加权平均数就是把原始数据根据合理的比例来计算,即一组数据的每个数乘以它的权重后所得积的总和。平均数称之为算术平均数,是加权平均数的一种特别状况,加权平均数包含算术平均数,(1)可在一样条件下重复进展;〔2)每次试验可消失不同的结果,最终消失哪种结果,试验之前不能确定;(3)事先知道试验可能消失的全部结果。随机大事随机试验的每一个可能的结果称为一个随机大事
样本空间由样本空间的子集可描述随机试验中所对应的一切随机大事。数据的收集
数据收集方法有两种:调查和试验。在现实生活中原来就有的数据,人们通过调查获得,例如,普查,即为一特定目的而对全部考察对象的全面调查;抽样调查,即为一特定目的而对局部考察对象作调查。三种常用抽样方法是:随机抽样法、分层抽样法和系统抽样法。
数据的随机性主要有两层涵义:一方面,对于同样的事情,每次收集到的数据可能会是不同的;另一方面,只要有足够的数据就可能从中发觉规律。数据的整理和分析
数据分析观念主要表达在三个方面:第一,了解在现实生活中有很多问题应领先做调查讨论,收集数据,通过分析作出推断,体会数据中是蕴含着信息的;其次,了解对于同样的数据可以用多种分析的方法,需要依据问题的背景选择适宜的方法;第三,通过数据分析体验随机性。
理解两种估量方法,一种是用样本的频率分布来估量总体的分布,另一种是用样本的集中趋势(平均数、中位数、众数)和离散程度(极差、方差、标准差)来估量总体的集中程度和离散程度。频数和频率
我们称每个对象消失的次数为频数,也称次数。频数也称“次数”,对总数据按某种标准进展分组,统计出各个组内含个体的个数。而频率则每个小组的频数与数据总数的比值。数据的集中趋势在统计学中是指一组数据向某一中心值靠拢的程度,它反映了一组数据中心点的位置所在。反映数据集中趋势的度量包括平均数、中位数、众数等。平均数一组数据的平均数就是用这组数据的总和除以这组数据的总个数得到的值。中位数,就是将这组数据从小到达排列后,位于正中间的数(或中间两个数的平均数)。众数,是指一组数据的众数就是这组数据中消失频数最多的数。平均数、中位数和众数的联系与区分
联系:从不同角度描述了一组数据的集中趋势。区分:计算平均数时,全部数据都参与运算,它能充分利用数据所供应的信息,但简单受极端值的影响。它应用最为广泛。中位数的优点是计算简洁,只与其在数据中的位置有关。但不能充分利用全部的数据当加权平均数中的权相等时,就是算术平均数。
统计表不仅反映某一类事物的详细数据,而且还能说明有关数据之间的关系。统计图是借助于几何线、形(线段、长方形、三角形、圆形等)以及事物的形象等形式,显示收集到的数据信息,直观地反映其规模、水平、构成、相互关系、进展变化趋势和分布状况,即是依据统计数据所绘制的图形。条形图是以简洁的几何图形,即等宽条形的长短或凹凸来比拟数据所隐含信息的统计图示法分为单式条形图、复式条形图、分段条形图、对称条形图、距限条形图、累积条形图等。
直方图有两种,频数直方图和频率直方图。频数直方图与频率直方图既有联系,又有区分。
扇形图用圆和扇形分别表示关于总体和各个组成局部数据的统计图叫做扇形统计图。扇形图能直观地、生动地反映各局部在总体中所占的比例。
扇形统计图具有四个特点:一是利用圆和扇形来表示总体和局部的关系,二是圆代表总体,各个扇形分别表示总体中不同的局部;三是扇形的大小反映局部占总体的百分比的大小,四是各个扇形所占的百分比之和为1;最终,在不同的统计图中,不能简洁地依据百分比的大小来比拟局部量的大小。折线统计图
用一个单位长度表示肯定的数量,依据数量的多少描出各点,然后把各点用线段顺次连接起来,折线统计图不但可以表示出数量的多少,还能够清晰地表示出数量的增减变化状况,并且可以进展简洁的猜测。折线统计图可分为单式折线图或复式折线图。统计是对随机现象统计规律归纳的讨论,而概率是对随机现象统计规律演绎的讨论,在解决实际问题时,二者是相辅相成、相互关联的
随机大事的概率,实质上是指在客观世界中,这个大事发生可能性大小的一个数量刻画。
概率的定义
频率是指大事发生的次数在全部试验次数中占的比例,所以频率能够反映该大事发生的可能性大小。即一般地,在大量重复进展同一试验时,大事A发生的频率总是趋近某个常数,在它四周摇摆,这时就把这个常数叫做大事A的概率,记作P(A).概率的公理化定义样本点全集叫做必定大事,空集叫做不行能大事。正确理解随机性与概率
(1)随机性和规律性。2)概率和时机。从某种意义说来,概率描述了某件事
情发生的时机(3)有些概率是无法准确推断的。(4)有些概率是可以估量的。随机结果也具有规律,而且有可能通过试验等方法来推想其规律。我们就是要通过观测数据,在随机性中查找用概率和数学模型描述的规律性
小概率原理是统计检验(统计中的反证法)的根底和依据。小概率原理是指在一次试验中,小概率大事几乎不行能发生。《数学课程标准》认为,“统计与概率”应当是初中课程内容的重要组成局部。不仅如此,《数学课程标准》将“统计与概率”内容从第一学段连续编排到初中,并且规定,在初中,学生将从事数据的收集、整理与描述的过程,体会抽样的必要性以及用样本估量总体的思想,进一步学习描述数据的方法,进一步体会概率的意义,能计算简洁大事发生的概率。《大纲》没有涉及“概率”内容,仅仅在初中阶段引入“统计初步”,并且将“统计初步”放入“代数的第(十三)局部”在《大纲》中,“统计初步”的定位是:使学生了解统计的展这一活动,有以下几个步骤:
第一,学生观看一件物体或一种现象,或者操作某些学具。
其次,学生在讨论所观看的物体或现象的过程中进展思索,与同伴进展争论和沟通,以弥补他们在单纯的观看和操作活动中的缺乏。
第三,教师按肯定的挨次给学生们推举活动,学生可从中作出选择并实施这些活动,学生在选择中有较强的自主性。
第四,这一活动可以以课内外相结合的形式进展,学生每周至少花两个小时进展同一个主题的活动,并应保证这些活动在整个学习进程中的持续性和稳定性。
第五,每个学生都记录活动过程。通过这一活动,学生渐渐学会操作,同时加强和稳固口头和书面表达力量,进展解决问题的力量,增进对数学的理解力。如何理解数学讨论性学习
思想,把握一些常用的数据处理方法,能够用统计的初步学问解决一些简洁的实际问题。简洁的平均数和加权平均数
所谓加权平均数,是指各个数据的“份量”不同,有的重要些,有的轻些,将它们的重要性用“权重”表示,即加上各个数据在全体数据中占有的比例(频率)再作和。数学期望的定义事前预期的好处,就叫做这件事情的期望值。第四章实践与综合
设置“实践与综合”领域目的在于表达其桥梁作用(即,数学不同领域之间的桥梁作用以及数学与外部之间桥梁作用)和综合价值,综合运用数学学问、技能、思想、方法等解决现实问题,帮忙学生积存直接的数学活动阅历,进展学生的综合力量。关于“实践与综合”的教育价值和课程目标
教育价值实践与综合领域的存在,沟通了现实世界中的数学与课堂上的数学之间的联系。另一方面,综合应用数学解决问题也必将给学生的学习方式带来转变。使学生进展了意志力、自信念和不断质疑的态度,进展了运用数学进展思索和沟通的力量。
课程目标《全日制义务教育数学课程标准》对这个领域的课程设计提出了的总的要求:帮忙学生综合运用已有的学问和阅历,经过自主探究和合作沟通,解决与生活阅历亲密联系的、具有肯定挑战性和综合性的问题,以进展他们解决问题的力量,加深对“数与代数”、“图形与几何”、“统计与概率”内容的理解,体会各局部内容之间的联系。“实践与综合”在不同阶段不同的呈现形式第一学段以“实践活动”为主题,其次学段以“综合应用”为主题,第三学段(即初中阶段)以“课题学习”为主题。
在初中数学中,课题学习的主要形式有三种根本方式:
数学小调查。数学小调查是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择和确定调查专题,主动获得信息、分析信息并做出决策的学习活动。数学调查可以包括三个阶段,第一,进入问题情境阶段;其次,收集信息的阶段;第三,表达和沟通阶段。这种活动具有开放性、问题性和社会性的特点。
小课题讨论。活动根本过程如下:各小组确定活动目标;依据目标确定本组活动内容;在教师指导下实际调查。合作沟通。
动手做(Handson)的活动。意思是动手活动,目的在于让学生以更科学的方法学习学问,尤其强调对学生学习方法、思维方法、学习态度的培育。根本过程是:提出问题动手做试验观看记录解释争论得出结论表达陈述。详细地说,开
数学讨论性学习主要针对我国中学教育中消失的若干弊端,为实施以创新精神和实践力量为重点的素养教育而提出来的,其根本目的是让学生亲历讨论过程,获得对客观世界的体验和正确熟悉,通过自由、自主的探究过程,综合性地提高整体素养和力量。因此,讨论性学习的重点在“学习”,讨论是手段、途径,而不是目的。数学讨论性学习的内涵
以培育学生的数学创新意识和实践力量为目的,它主要通过与数学学科内容相关的课题,在教师的指导下,学生为主体地参加、体验问题提出和解决的全过程。使学生不但进展了思维力量,而且渐渐领悟到数学科学讨论的根本过程和方法,提高学生的科数学讨论性学习的目的
1.让学生经受科学讨论的过程,获得亲身参加讨论和探究的体验。2.了解科学讨论的方法,提高发觉问题和解决问题的力量。3.学会与人沟通和合作,学会共享。合作的意识和力量,是现代人所应具备的根本素养,而讨论性学习供应了一个有利于人际沟通与合作的良好空间。4.增加探究和创新意识,培育科学态度、科学精神和科学道德。在讨论性学习的过程中,学生不行避开地会遇到一系列的问题和困难,学生必需学会从实际动身,通过仔细踏实地探究,事实求是地得出结论,并且养成敬重他人的想法和成果的正确态度,同时培育不断追求的进取精神、严谨的科学态度、克制困难的意志品质等。5.培育学生对社会的责任心和使命感形成积极的人生态度。6.促进学生学习,把握和运用一种现代学习方式。7.激活各科学习中的学问储藏,尝试相关学问的综合运用。8.促进教师教学观念和教学行为的变化,提升教师的综合素养,培育学生创新精神和实践力量,推动素养教育的全面实施。
初中数学讨论性学习主题分为建模探究型、图表探究型、调查探究型、开放探究型四种类型。
(1)建模探究型:以学生动手操作、合作探讨、设计制作模型为主,教师赐予指导、总结、评价。(2)图表探究型:以学生观看、分析数学图表、探究解决问题的方法为主,教师提示结合相关学问分析、探究、解决问题。例如,数学图表的制作:“制作人口图”。(3)开放探究型:以学生自主分析、小组争论沟通、大胆猜测、探究论证为主,教师赐予必要的概括、提升和拓展。例如,趣味数学问题:猜测、证明、拓广。(4)调查探究型:以学生调查实践、自主分析、探究实践的方式和方法为主,教师适时引导、提示、总结。数学讨论性学习的特点
1.探究性。探究是人类熟悉世界的一种根本方式,处于根底教育阶段的初中生对外部
世界仍布满剧烈的新颖感和探究欲,数学讨论性学习正好适应学习者个体进展的需要和熟悉规律。2.全员参加性。讨论性学习主见全体学生的积极参加,它有别于培育天才儿童的超常教育。全员参加的另一层含义是共同参加。讨论性学习的组织形式是独立学习与合作学习的结合,其中合作学习占有重要的地位。3.开放性。数学讨论性学习是一种开放性、参加性的教学形式,为了讨论有关生活中的数学问题或从数学角度对其它学科中消失的问题进展讨论。4.过程性。要求学生把自己所得出的结论运用到现实生活中去,解决现实生活中涉及到的数学问题,强调学生参加的过程。5.应用性。学以致用是讨论性学习的又一根本特征。讨论性学习重在学问技能的应用,而不在于把握学问的量。6.体验性。讨论性学习不仅重视学习过程中的理性熟悉,如方法的把握、力量的提高等,还非常重视感性熟悉,即学习的体验。数学讨论性学习的实施保持和进一步提高学习数学的积极性。
(3)在实施过程中,要实行有效的手段对学习活动进展监控;指导学生写好讨论数学日记,准时记载讨论状况,真实记录个体体验,为以后进展和评价供应依据。
(4)要争取家长和社会有关方面的关怀、理解和参加,与学生一起开发对实施讨论性学习有价值的校内外教育资源,为学生开展讨论性学习供应良好条件。
(5)能够依据学校与班级实施讨论性学习的不同目标定位和主客观条件,在不同时段选择不同的切入口,形成不同年级的操作特点。
数学模型一般是指由数字、字母或其它数学符号组成的,描述现实对象(原型)数量规律和空间特征的数学构造。数学模型可以表达为:对于现实世界的一个特定对象,为了实施要求:①全员参加,而非只关注少数数学尖子学生竞争,给每个学生有熬炼与参加的时机;②任务驱动。要向学生提出有明确详细要求的任务,发挥它对学生学习过程的引导作用;③重在学习过程而非讨论的结果;④重在学问技能的应用而非把握学问的数量;⑤重在亲身参加探究性实践活动,获得感悟和体验,而非一般地承受别人传授的阅历;⑥形式上敏捷多样,强调课内外结合。数学讨论性学习模式有三种:
(1)理论实践模式。是指师生在共同学习讨论性学习理论的根底上,学生运用数学理论来讨论、解决数学问题,体验讨论性学习课程理论的价值,提高综合力量的一种教学模式。
(2)数学问题探讨模式。师生围绕数学问题的分析与探讨绽开的教学活动,构成了问题探讨教学模式。其根本理念在于:以鼓励、强化学生在教学过程中的主体参加意识为着眼点,以帮忙学生学会学习,学会发觉和分析问题,培育学生制造性解决问题的力量为宗旨,创设一种开放而又活泼的学习气氛。其教学策略是:将问题或案例呈现给学生,引导学生共同探讨,构建师生公平、互动的学习环境。一般来说,教师要选择典型的数学问题或案例,不行平铺直叙地搬给学生,而要制造性地加以取舍,主动设疑,引导学生学会思索,提高学生的学习数学力量。
3)数学课题讨论模式。数学课题讨论模式是指教师供应课题或由学生依据兴趣设计讨论课题,并在教师的指导下自主探究、实施讨论规划、完成课题目标、提高社会实践力量的一种教学模式。(
组织形式有三种类型:小组合作讨论、个人独立讨论、全班集体讨论。其中全都认为小组合作讨论是最根本、最有效、常常被采纳的一种组织形式。数学讨论性学习实施的一般程序
一般可以分为三个阶段:1)进入问题情境阶段(预备阶段)。主要任务是背景学问的预备;指导
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