什么是數學學科思想和方法結構
數學(mathematics),是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科,從某種角度看屬于形式科學的一種。一起來了解一下什么是數學學科思想和方法結構吧!
數學思想是對數學事實、概念和理論的本質認識,是數學知識的高度概括。數學方法是數學思想在數學認識活動中的具體反映和體現,是處理探索解決數學問題、實現數學思想的手段和工具。廣義來說,數學思想和方法是數學知識的一部分。
(1)數學思想的結構
數學思想范圍很廣,在中學里常用的基本數學思想有:
①轉化的思想。數學中充滿著各種矛盾,如繁和簡、難和易、一般和特殊、未知和已知等。通過轉化可以化繁為簡、化難為易、化一般為特殊,化未知為已知,使矛盾得到解決。數學問題解決的過程,實際上是由條件向結論轉化的過程,由條件先得出過渡的結論、然后一步一步轉化,得到最后的結論。因此轉化是數學中最基本的思想。具體地分析,有加法和減法的轉化、乘法和除法的轉化、乘方和開方的轉化、指數和對數的轉化,高次向低次轉化、多元向一元轉化、三維向二維轉化等。
②函數和方程的思想。函數描述了自然界中量與量之間的依賴關系,函數的思想是用聯系和變化的觀點,從實際問題中抽象出數量關系的特征,建立函數關系,從而研究變量的變化規(guī)律。
方程思想 是在解決問題時,先設定一些未知數,然后根據問題的條件找出已知數與未知數之間的等量關系,列出方程最后通過解方程未知數的值使問題得到解決。
③邏輯劃分的思想。又稱分類討論思想,其實質是根據問題的要求,確定分類的標準準,對研究的對象進行分類,然后對劃分的每一類分別求解,最后綜合得出結論。
?、軘敌谓Y合的思想。數形結合是將數量關系和空間圖形結合起來,抽象思維和形象思維結合起來,把數量關系轉化為圖形性質,用幾何方法解決代數問題,或把圖形性質轉化為數量關系,用代數方法解決幾何問題。
(2)基本數學方法的結構
基本的數學方法一般有兩種:
?、贁祵W思維方法。這是數學方法中較高層次的方法,是數學中思考問題的方法,包括分析、綜合、抽象、概括、觀察、試驗、聯想類比、猜想、歸納、演繹、一般化與特殊化等。
?、跀祵W解題方法。這是數學解題的通法,相對于特殊的解題技巧而言,它具有一般的規(guī)律,有配方法、換元法、消元法、代入法、待定系數法、參數法等。
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