《數(shù)學(xué)思想方法》復(fù)習(xí)題三

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1、《數(shù)學(xué)思想方法》復(fù)習(xí)題三 1．為什么說《幾何原本》是一個(gè)封閉的演繹體系？ ①因?yàn)樵凇稁缀卧尽分?，除了推?dǎo)時(shí)所需要的邏輯規(guī)則外，每個(gè)定理的證明所采用的論據(jù)均是公設(shè)、公理或前面已經(jīng)證明過的定理，并且引入的概念（除原始概念）也基本上是符合邏輯上對(duì)概念下定義的要求，原則上不再依賴其它東西。因此《幾何原本》是一個(gè)封閉的演繹體系。②另外，《幾何原本》的理論體系回避任何與社會(huì)生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)生活有關(guān)的應(yīng)用問題，因此對(duì)于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域來說，它也是封閉的。③所以，《幾何原本》是一個(gè)封閉的演繹體系。 2．為什么說最早使用數(shù)學(xué)模型方法的是中國人？ ：①因?yàn)樵谥袊鴿h代的古算書《九章算術(shù)》中就已經(jīng)系統(tǒng)地使用了數(shù)學(xué)

2、模型?！毒耪滤阈g(shù)》將246個(gè)題目歸結(jié)為九類，即九種不同的數(shù)學(xué)模型，分列為九章。②它在每一章中所設(shè)置的問題，都是從大量的實(shí)際問題中選擇具有典型意義的現(xiàn)實(shí)原型，然后再通過“術(shù)”(即算法)轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型。其中有些章就是專門探討某種數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，③例如“勾股”、“方程”等章。這在世界數(shù)學(xué)史上是最早的。因此，我們說最早使用數(shù)學(xué)模型方法的是中國人。 3．什么是類比猜想？并舉一個(gè)例子說明。 ①人們運(yùn)用類比法，根據(jù)一類事物所具有的某種屬性，得出與其類似的事物也具有這種屬性的一種推測(cè)性的判斷，即猜想，這種思想方法稱為類比猜想。②例如，分式與分?jǐn)?shù)非常相似，只不過是用字母替代數(shù)而已。因此，我們可以猜想，分式與

3、分?jǐn)?shù)在定義、基本性質(zhì)、約分、通分、四則運(yùn)算等方面都是對(duì)應(yīng)相似的。 4．簡(jiǎn)述表層類比，并用舉例說明。 ：①表層類比是根據(jù)兩個(gè)被比較對(duì)象的表面形式或結(jié)構(gòu)上的相似所進(jìn)行的類比。這種類比可靠性較差，結(jié)論具有很大的或然性。②例如，從類比出是錯(cuò)誤的，而類比出在數(shù)列極限存在的條件下是正確的。③又如，由三角形內(nèi)角平分線性質(zhì)，類比得到三角形外角平分線性質(zhì)，就是一種結(jié)構(gòu)上的類比。 5．?dāng)?shù)學(xué)思想方法教學(xué)為什么要遵循循序漸進(jìn)原則？試舉例說明。 ：①數(shù)學(xué)思想方法的形成難于知識(shí)的理解和一般技能的掌握，它需要學(xué)生深入理解事物之間的本質(zhì)聯(lián)系。②學(xué)生對(duì)每種數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)都是在反復(fù)理解和運(yùn)用中形成的，是從個(gè)別到一般，

4、從具體到抽象，從感性到理性，從低級(jí)到高級(jí)的沿著螺旋式方向上升的。③例如，學(xué)生理解數(shù)形結(jié)合方法可從小學(xué)的畫示意圖找數(shù)量關(guān)系著手孕育；在學(xué)習(xí)數(shù)軸時(shí)，要求學(xué)生會(huì)借助數(shù)軸來表示相反數(shù)、絕對(duì)值、比較有理數(shù)的大小等。在數(shù)列極限存在的條件下是正確的。③又如，由三角形內(nèi)角平分線性質(zhì)，類比得到三角形外角平分線性質(zhì)，就是一種結(jié)構(gòu)上的類比。 1．為什么說數(shù)學(xué)模型方法是一種迂回式化歸？ 正確答案：①運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方法解決問題時(shí)，不是直接求出實(shí)際問題的解，因?yàn)檫@樣做往往是行不通的或者花費(fèi)過分昂貴。②而是先將實(shí)際問題化歸為一個(gè)合適的數(shù)學(xué)模型，然后通過求數(shù)學(xué)模型的解間接求出原實(shí)際問題的解，走的是一條迂回的道路。③因此，我

5、們說數(shù)學(xué)模型方法是一種迂回式化歸。 2．特殊化在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用有哪些？ 正確答案：①利用特殊值(圖形)解選擇題。②利用特殊化探求問題結(jié)論。③利用特例檢驗(yàn)一般結(jié)果。④利用特殊化探索解題思路。 3．為什么數(shù)形結(jié)合方法在數(shù)學(xué)中有著非常廣泛的應(yīng)用？ 正確答案：①數(shù)學(xué)研究的是現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式，而現(xiàn)實(shí)世界本身是同時(shí)兼?zhèn)鋽?shù)與形兩種屬性的，既不存在有數(shù)無形的客觀對(duì)象，也不存在有形無數(shù)的客觀對(duì)象。②因此，在數(shù)學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，數(shù)和形常常結(jié)合在一起，在內(nèi)容上互相聯(lián)系，在方法上互相滲透，在一定條件下互相轉(zhuǎn)化。③充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法解決數(shù)學(xué)問題，對(duì)于溝通代數(shù)、三角、幾何各分支之間的聯(lián)系，提高分析問

6、題、解決問題的能力具有重要作用。 4．什么是公理方法和公理體系？ 正確答案：簡(jiǎn)要地說就是從初始概念和公理出發(fā)，按照一定的規(guī)律定義出其他所有的概念，推導(dǎo)出其他一切命題的一種演繹方法（5分）。公里體系由初始命題、公理、邏輯規(guī)則、定理等構(gòu)成（5分）。 5．簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的幾個(gè)主要階段。 正確答案： ① 潛意識(shí)階段——在這個(gè)階段學(xué)生只注意數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，注意知識(shí)積累，而未曾注意到對(duì)這些知識(shí)起到橫向聯(lián)系和固定作用的思想方法，或者只是處于一種“朦朦朧朧”、“若有所悟”的狀況；（3分） ②明朗化階段——隨著運(yùn)用同一種數(shù)學(xué)思想方法解決不同的數(shù)學(xué)問題的實(shí)踐機(jī)會(huì)的增多，隱藏在數(shù)學(xué)知識(shí)后面的思想方

7、法就會(huì)逐漸引起學(xué)生的注意和思考，直至產(chǎn)生某種程度的領(lǐng)悟。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)悟積累到一定程度時(shí)，這種事實(shí)上已經(jīng)被應(yīng)用多次的思想方法就會(huì)凸現(xiàn)出來，學(xué)生開始理解解題過程中所使用的方法與策略，并且概括總結(jié)出這一思想方法；（3分） ③深刻理解階段——在這個(gè)階段，學(xué)生基本上能正確運(yùn)用某種數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行探索和思考，以求得問題的解決。同時(shí)，在解決問題的實(shí)踐過程中，學(xué)生又將加深了對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的理解，并養(yǎng)成了有意識(shí)地、自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決問題的思維習(xí)慣。（4分） 1．模型化的方法、開放性的歸納體系及算法化的內(nèi)容之間的關(guān)系 正確答案：模型化的方法與開放性的歸納體系及算法化的內(nèi)容之間是互相適應(yīng)并且互相促進(jìn)的。

8、（2分）雖然，各個(gè)數(shù)學(xué)模型之間也有一定的聯(lián)系，但是它們更具有相對(duì)獨(dú)立性。一個(gè)數(shù)學(xué)模型的建立與其它數(shù)學(xué)模型之間并不存在邏輯依賴關(guān)系。正因?yàn)槿绱?，所以可以根?jù)需要隨時(shí)從社會(huì)實(shí)踐中提煉出新的數(shù)學(xué)模型（3分）。另一方面，由于運(yùn)用模型化的方法研究數(shù)學(xué)，新的數(shù)學(xué)模型從何產(chǎn)生？只有尋找現(xiàn)實(shí)原型、立足于現(xiàn)實(shí)問題的研究，這就不可能產(chǎn)生封閉式的演繹體系（2分）。解決實(shí)際問題還提出了這樣的要求：對(duì)由模型化方法求得的結(jié)果必須能夠檢驗(yàn)其正確性和合理性，為了能夠求得實(shí)際可用的結(jié)果，于是算法化的內(nèi)容也就應(yīng)運(yùn)而生（3分）。 2．算術(shù)與代數(shù)的解題方法基本思想有何區(qū)別？ 正確答案：區(qū)別在于算術(shù)解題參與的量必須是已知的量，而代

9、數(shù)解題允許未知的量參與運(yùn)算（5分）；算術(shù)方法的關(guān)鍵之處是列算式，而代數(shù)方法的關(guān)鍵之處列方程（5分）。 3．簡(jiǎn)單說明社會(huì)科學(xué)數(shù)學(xué)化的主要原因？ 正確答案：第一，社會(huì)管理需要精確化的定量依據(jù)（2.5分）；第二，社會(huì)科學(xué)理論體系的發(fā)展需要精確化（2.5分）；第三，出現(xiàn)了一些適合研究社會(huì)歷史現(xiàn)象的新的數(shù)學(xué)分支（2.5分）；第四，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用（2.5分）。 4．第一次數(shù)學(xué)危機(jī)最終如何解決了？ 正確答案：第一次數(shù)學(xué)危機(jī)并沒有輕易地很快解決。最后約在公元前370年，才由柏拉圖的學(xué)生歐多克斯解決了（5分）。他創(chuàng)立了新的比例理論，微妙地處理了可公度和不可公度。他處理不可公度的方法，被歐幾里得《

10、幾何原本》第二卷(比例論)收錄。這個(gè)問題到19世紀(jì)戴德金及康托爾等人建立了現(xiàn)代實(shí)數(shù)理論才算徹底解決（5分）。 5．何謂化歸方法？它遵循哪三個(gè)原則？ 正確答案：所謂化歸方法，就是將一個(gè)問題進(jìn)行變形，使其歸結(jié)為另一已能解決的問題，既然已可解決，那么也就解決了（5分）?；瘹w方法遵循三個(gè)原則：簡(jiǎn)單化原則、熟悉化原則、和諧化原則（5分）。 1．我國數(shù)學(xué)教育存在哪些問題？ 正確答案：①數(shù)學(xué)教學(xué)重結(jié)果，輕過程；重解題訓(xùn)練，輕智力、情感開發(fā)；不重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)，雖然學(xué)生考試分?jǐn)?shù)高，但是學(xué)習(xí)能力低下；②重模仿，輕探索，學(xué)習(xí)缺少主動(dòng)性，缺乏判斷力和獨(dú)立思考能力；③學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)過重。原因是課堂教學(xué)效益不高，

11、教學(xué)圍繞升學(xué)考試指揮棒轉(zhuǎn)，不斷重復(fù)訓(xùn)練各種題型和模擬考試，不少教師心存以量求質(zhì)的想法，造成學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)過重。 2．《幾何原本》貫徹哪兩條邏輯要求？ 正確答案：《幾何原本》貫徹了兩條邏輯要求。①第一，公理必須是明顯的，因而是無需加以證明的，其是否真實(shí)應(yīng)受推出的結(jié)果的檢驗(yàn)，但它仍是不加證明而采用的命題；初始概念必須是直接可以理解的，因而無需加以定義。②第二，由公理證明定理時(shí)，必須遵守邏輯規(guī)律與邏輯規(guī)則；同樣，通過初始概念以直接或間接方式對(duì)派生概念下定義時(shí)，必須遵守下定義的邏輯規(guī)則。 3．簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)抽象的特征。 正確答案：數(shù)學(xué)抽象有以下特征：①數(shù)學(xué)抽象具有無物質(zhì)性；②數(shù)學(xué)抽象具有層次性；③數(shù)學(xué)

12、抽象過程要憑借分析或直覺；④數(shù)學(xué)的抽象不僅有概念抽象還有方法抽象 4．什么是算法的有限性特點(diǎn)？試舉一個(gè)不符合算法有限性特點(diǎn)的例子。 ①算法得有限性是指一個(gè)算法必須在有限步之內(nèi)終止。②例如，對(duì)初始數(shù)據(jù)20和3，計(jì)算過程無論怎樣延續(xù)這個(gè)過程都不能結(jié)束，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)中斷。如果在某一處中斷過程，我們只能得到一個(gè)近似的、不準(zhǔn)確的結(jié)果。而且如果在某一步中斷計(jì)算過程已經(jīng)不是執(zhí)行原來的算法?？梢?，十進(jìn)小數(shù)除法對(duì)于20和3這組數(shù)不符合算法的“有限性”特點(diǎn)。 5．簡(jiǎn)述將“化隱為顯”列為數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的一條原則的理由。 正確答案：①由于數(shù)學(xué)思想方法往往隱含在知識(shí)的背后，知識(shí)教學(xué)雖然蘊(yùn)含著思想方法，但是如

13、果不是有意識(shí)地把數(shù)學(xué)思想方法作為教學(xué)對(duì)象，在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生常常只注意到處于表層的數(shù)學(xué)知識(shí)，而注意不到處于深層的思想方法。②因此，進(jìn)行數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)時(shí)必須以數(shù)學(xué)知識(shí)為載體，把隱藏在知識(shí)背后的思想方法顯示出來，使之明朗化，才能通過知識(shí)教學(xué)過程達(dá)到思想方法教學(xué)之目的。 1、簡(jiǎn)述《國家數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的幾個(gè)主要特點(diǎn)。 答： 2001年6月教育部推行了試用的九年義務(wù)教育階段《國家數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)，充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)課程改革與發(fā)展的內(nèi)涵、特點(diǎn)和具體目標(biāo)，并呈現(xiàn)下列八個(gè)特點(diǎn)： 1）、把“現(xiàn)實(shí)數(shù)學(xué)”作為數(shù)學(xué)課程的一項(xiàng)內(nèi)容。即為學(xué)生準(zhǔn)備的數(shù)學(xué)應(yīng)該是與現(xiàn)實(shí)世界密切聯(lián)系的數(shù)學(xué)，且能夠在實(shí)際中得到應(yīng)用的數(shù)學(xué)

14、。 2）、把“數(shù)學(xué)化”作為數(shù)學(xué)課程的一個(gè)目標(biāo)。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)化的過程是將學(xué)生的現(xiàn)實(shí)數(shù)學(xué)進(jìn)一步提高、抽象的過程。 3）、把“再創(chuàng)造”作為數(shù)學(xué)教育的一條原則。把“已完成的數(shù)學(xué)”當(dāng)成是“未完成的數(shù)學(xué)”來教，給學(xué)生提供“再創(chuàng)造”的機(jī)會(huì)。 4）、把“問題解決”作為數(shù)學(xué)教學(xué)的一種模式。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在“學(xué)段目標(biāo)”中的“解決問題”方面的具體闡述，實(shí)際上提出了“問題解決”的教學(xué)模式，即：情境—問題—探索—結(jié)論—反思。 5）、把“數(shù)學(xué)思想方法”作為課程體系的一條主線。要求學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)思想方法。 6）、把“數(shù)學(xué)活動(dòng)”作為數(shù)學(xué)課程的一個(gè)方面。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)，注重“向?qū)W生提供充分從事數(shù)學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)”，幫助他

15、們“獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)”。 7）、把“合作交流”看成學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種方式。要讓學(xué)生在解決問題的過程中“學(xué)會(huì)與他人合作”，并能“與他人交流思維的過程和結(jié)果”。 8）、把“現(xiàn)代信息技術(shù)”作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種工具。 1、 論述社會(huì)科學(xué)數(shù)學(xué)化的主要原因。 答：從整個(gè)科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)來看，社會(huì)科學(xué)的數(shù)學(xué)化也是必 然的趨勢(shì)，其主要原因可以歸結(jié)為有下面四個(gè)方面： 第一，社會(huì)管理需要精確化的定量依據(jù)，這是促使社會(huì)科學(xué) 數(shù)學(xué)化的最根本的因素。 第二，社會(huì)科學(xué)的各分支逐步走向成熟，社會(huì)科學(xué)理論體系 的發(fā)展也需要精確化。 第三，隨著數(shù)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，它出現(xiàn)了一些適合研究社會(huì) 歷史現(xiàn)象的新的數(shù)學(xué)分支。 第

16、四，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，使非常復(fù)雜社會(huì)現(xiàn)象經(jīng)過 量化后可以進(jìn)行數(shù)值處理。 2、 論述數(shù)學(xué)的三次危機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的作用。 答：第一次數(shù)學(xué)危機(jī)促使人們?nèi)フJ(rèn)識(shí)和理解無理數(shù)，導(dǎo)致 了公理幾何與邏輯的產(chǎn)生。 第二次數(shù)學(xué)危機(jī)促使人們?nèi)ド钊胩接憣?shí)數(shù)理論，導(dǎo)致了分析 基礎(chǔ)理論的完善和集合論的產(chǎn)生。 第三次數(shù)學(xué)危機(jī)促使人們研究和分析數(shù)學(xué)悖論，導(dǎo)致了數(shù)理 邏輯和一批現(xiàn)代數(shù)學(xué)的產(chǎn)生。 由此可見，數(shù)學(xué)危機(jī)的解決，往往給數(shù)學(xué)帶來新的內(nèi)容，新 的進(jìn)展，甚至引起革命性的變革，這也反映出矛盾斗爭(zhēng)是事物發(fā) 展的歷史動(dòng)力這一基本原理。整個(gè)數(shù)學(xué)的發(fā)展史就是矛盾斗爭(zhēng)的 歷史，斗爭(zhēng)的結(jié)果就是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展 簡(jiǎn)述公理方法歷史發(fā)

17、展的各個(gè)階段 答：公理方法經(jīng)歷了具體的公理體系、抽象的公理體系和形式化的公理體系三個(gè)階段。第一個(gè)具體的公理體系就是歐幾里得的《幾何原本》。非歐幾何是抽象的公理體系的典型代表。希爾伯特的《幾何基礎(chǔ)》開創(chuàng)了形式化的公理體系的先河，現(xiàn)代數(shù)學(xué)的幾乎所有理論都是用形式公理體系表述出來的，現(xiàn)代科學(xué)也盡量采用形式公理法作為研究和表述手段。 在實(shí)施數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)時(shí)應(yīng)注意哪些問題？p205 答：（1）要把數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)納入教學(xué)目標(biāo)，并在教案中設(shè)計(jì)好數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，這就要求教師具備較高的數(shù)學(xué)修養(yǎng)，具備數(shù)學(xué)方法論、數(shù)學(xué)發(fā)展史、數(shù)學(xué)思想方法的基礎(chǔ)知識(shí)，更需要教師更新教學(xué)觀念，不斷提高對(duì)教

18、學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)。 （2）重視數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的過程，認(rèn)真設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的目標(biāo)；（3）做好數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的鋪墊工作和鞏固工作； （4）不同類型的數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)有不同的教學(xué)要求； （5）注意不同數(shù)學(xué)思想方法的綜合運(yùn)用。 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)方面的三種新用途。p119.3 答：（1）電子計(jì)算機(jī)把數(shù)學(xué)家從繁重的、單調(diào)的、重復(fù)性的腦力勞動(dòng)中解放出來，讓他們有更多的時(shí)間從事更富創(chuàng)造性的抽象思維工作，從而更有利于數(shù)學(xué)理論的發(fā)展； （2）借助電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算，人們可以得到一些新的猜想，并據(jù)此進(jìn)一步作出理論證明；也可以對(duì)已有的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證；還可以用計(jì)算機(jī)來證明某些理論問題； （3）電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展本身也提出了許多數(shù)學(xué)理論問題。 簡(jiǎn)述計(jì)算工具的發(fā)展。p114-116 答：計(jì)算工具的發(fā)展大致經(jīng)歷了：古代的計(jì)算工具；機(jī)械式計(jì)算工具；電動(dòng)式計(jì)算機(jī)；機(jī)電式計(jì)算機(jī)；電子計(jì)算機(jī)。 33．簡(jiǎn)述小學(xué)數(shù)學(xué)加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的重要性，具體表現(xiàn)？p185（p307） 答：（1）數(shù)學(xué)思想方法是知識(shí)向能力過渡的橋梁； （2）人的數(shù)學(xué)智能依賴于數(shù)學(xué)思想方法的掌握； （3）數(shù)學(xué)思想方法能有效地提高人的思維品質(zhì)； （4）數(shù)學(xué)思想方法能有效地促進(jìn)人的全面發(fā)展。