第五节培养观察、实验与猜想能力
一、观察及其作用
科学史表明,科学始于观察。观察方法在数学发展史上曾有过重要的作用,在现代数学研究和数学教学中仍然是充满活力的思维方法
所谓观察,是指在自然条件下按照客观事物本身的现象和特征,研究和确定它们的性质和关系的思维方法。数学中的观察则是在客观情景下对数学对象的空间形式与数量关系进行考察的方法。数学是研究客观事物的数量关系和空间形式的科学,许多数学概念和原理都来源于客观实际,因而通过对客观事物的观察有利于形成数学概念和发现数学的规律。例如,数学中的数、变量、函数等概念在客观世界中都有它们的现实原型,在教学中引导学生去观察,将有助于发现和形成相应的数学概念。又如,各种函数的性质、各种几何图形的性质等,也可以通过观察去发现和认识因此,观察方法是数学研究和数学学习中获得经验知识的重要思维方法
数学教学中的观察主要有五种形式:**,对各种数学对象的现象的观察,从中抽象出数学的概念和规律;第二,对各种数学图形、图象和图表的观察,从中把握数学对象的性质;第三,对逻辑推理过程的观察;第四,对数学式的结构特征的观察;第五,对各种数据和数量关系的观察等等。其中,前四种属于定性观察,第五种则是定量观察
法国数学家C·埃尔米特说过:“观察是精神领域中发明创造的丰富源泉。”人们通过观察不仅可以收集资料、发现问题、获得知识,而且常常可以导致数学的发现和理论的创新。因此,观察能力是一种重要的数学能力。 中学数学教学与实践研究是高等师范数学专业与应用数学专业本科一门重要的专业基础课,是师范专科数学教材教法课的后继课程。本课程的内容主要有三个部分:其一,中学数学改革,包括中外数学课程的历史演进与改革的趋向;其二,高中数学教学理论,包括数学教学目的、教学原则、教学模式、创新教育与教学评价等;其三,数学教学实践研究,包括微格教学、计算机辅助教学、数学教育科研方法与论文写作等。
本课程的目标是:使学员深入了解国内外中学数学发展的趋向,树立现代教育观念与教学思想;掌握现代数学教学理论,明确高中数学的教学目的、教学原则、教学模式与评价方法,提高教育教学能力;掌握教育科研的基本方法和数学教育论文写作的基础知识,提高教育科研能力。
本书是依据教育部师范教育司1999年11月颁布的《中学教师进修师范本科(专科起点)教学计划(**)》编写的。作为本科阶段中学数学教学与实践研究课程的教材,本书在内容上力求反映“专升本”教育的性质和任务,体现学生的成人性、师范性和在职性等特点,坚持教材的科学性与实践性相结合,注重���现时代精神和教材的先进性。
本书第1、2、3、4、7章由李玉琪撰写,第5、6章由邱忠华撰写,第8、9、10章由郑强撰写。全书由李玉琪策划、修改和定稿。