科学计数法的概念精品(七篇)
科学计数法的概念篇(1)
概率统计的社会科学理念已经渗透到生产管理、技术革新、工艺改造等各个方面。概率统计是研究大量随机现象规律性的一门科学，对其它各学科的发展都有不同程度的影响。提高人们的概率统计社会科学理念已成为国家工业发展、经济发展的方向之一。我国2010-2020年的《中长期教育改革和发展规划纲要》把提高公众科学素质，培养创新人才放在了重要的位置（陈来成、徐燏，2012：55）。概率统计社会科学理念是科学发展中的重要组成部分，而高职理工科人才科学素质的培养离不开概率统计科学理念。因此培养高职理工科人才，提高其概率统计的社会科学理念是国家的需要。概率统计的社会科学理念包涵了活跃的思维意识、严谨的逻辑思考方式和对自然规律的解释，是高职理工科学生的专业基础课，该理念的培养是高职理工科学生基础知识的要求、专业的需求以及社会的需求。
（1）高职理工人才基础知识的要求不同层次理工科学生的培养对其基础知识的掌握有不同的要求：本科阶段的理工科基础知识偏重于理论的研究，为学生进一步深造打下科学基础；高职阶段的理工科基础知识则侧重于基本理论和对相关技术的应用。概率统计知识是高职阶段理工科基础知识的重要组成部分。高职理工科的基础课程有高等数学（数学分析）、线性代数（高等代数）、工程图学（机械制图）、大学物理学、概率论与数理统计等，数学类课程在其中占据了极其重要的比例。其中，概率统计类课程通常为48或51个课时。众多高职理工类专业都开设有概率统计类课程，如电子信息、环境科学、专业建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程等专业。由此可见，概率统计社会科学理念的培养是高职理工科学生基础知识的要求。
（2）高职理工人才的专业需求高职理工科很注重培养学生的专业实践能力和动手能力，概率统计社会科学理念有助于增强这方面的能力。在制造类工业生产方面，人们常运用参数估计与假设检验等概率统计的科学知识解决生产中的实际问题，例如常被用于进行矿砂样品的测定、机床加工精度的分析、轮胎耐磨性的检验、电子管平均寿命的测量等。在高职理工科的专业设置中，制造大类的专业布点占高职招生计划专业总数的百分之二十，远远地超过了电子、财经类等热门专业。因此，概率统计社会科学理念的培养将有助于优化高职生，尤其是理工类高职生的专业知识结构。
（3）高职理工科学生教育的社会需求我国高职教育是社会经济发展的产物，是为适应社会对生产第一线的技术人才的迫切需要而发展起来的（尹雨琴，2012:19）。高职理工科人才的培养更多地是面向社会的需求。根据全国高等学校教学研究中心的专家分析，理工科的人才培养有两类，高职的理工科人才培养属于第二类“从事各类应用性研究以及面向生产管理部门的应用型理科人才”（夏鲁惠，2006:6），其中“面向生产管理部门”就是要紧扣社会的需求。概率统计的科学知识常被运用于生产管理的各个环节，社会各生产管理部门通过对生产数据的收集、整理、描述和分析，以此在生产运作中做出合理的推断和预测，最终做出生产决策。此外，社会的各方面信息也离不开概率统计的科学知识。读懂国家统计局公布的中国国内生产总值、人均国内生产总值等数字，合理分析国家统计局对工农业总产值和劳动就业的调查报告，这些都离不开概率统计的科学知识。因此，概率统计社会科学理念的培养将有助于提高高职理工科学生的社会意识，应用意识，帮助他们完善自我，更好、更快地满足社会的需求。
二、高职理工科学生的培养方式探索
理清了培养的重要性，从教学和人才培养的意识上确立了概率统计社会科学理念的地位之后，探讨培养的方式方法显得尤为重要。结合上文提到的，概率统计社会科学理念的培养是高职理工科学生基础知识的要求，专业的需求以及社会的需求，本研究对高职理工科学生概率统计社会科学理念的培养方式做出三方面相应的分析：
（1）结合高职理工科学生基础知识的水平，降低概率统计社会科学理念的难度高职学生数学基础知识较弱，概率统计的课程学时少，按照51或48学时的授课计划计算，连概率的基本思想内容介绍都无法完成，加强统计方法在社会实践方面的应用更是空想。因此，针对高职理工科学生的培养方案必须考虑这些实际的教学现状和问题，结合高职理工科学生基础知识的水平，降低概率统计社会科学理念的难度。在培养高职理工科学生概率统计社会科学理念的过程中，首先，要掌握高职理工科学生的学习心理。高职高专入学分数较低，文化基础弱，对各门学科的学习信心不足，稍稍遇到困难就很容易退缩，接受概率统计的科学理念又需要一定的数学基础，所以在学习的初始，应先复习中学的概率统计知识，教学内容应该在高等教育和中学教育之间有良好的过度和衔接，帮助学生树立学习的自信心。其次，概率统计社会科学理念作为高职理工科基础学科知识的一部分也应重基础，减少大而且深的理论教学，多教授生产中能应用到的函数公式，尽量减少函数曲线的抽象性，以此减低概率统计科学知识的教授难度。此外，在培养过程当中，也要慎重选择教材和教学辅助材料，许多概率统计的教材是针对本科生编写的，内容全面，但具体的概率统计应用方式介绍不够突出，讲解过于学术，不适合高职高专的学生使用，令学生阅读教材时即对概率统计的科学知识望而生畏，因此，要降低概率统计课程的难度，首先要降低教材的难度。只有全面考虑高职高专理工科学生的基础知识结构特点，才能取得概率统计社会科学理念培养方面的突破。
（2）结合理工科专业知识，细化概率统计社会科学理念概率统计社会科学理念是一个很宽广的范围，包括概率论和统计学两个方面，其中有随机思想的理念、公理化系统的理念、数形结合的思维结构、统计推断的科学理念等等。这些概率统计社会科学理念的分类都是比较宽泛的，不利于专业针对性较强的高职理工科学生在学习中接受。概率统计社会科学理念作为高职理工科基础学科知识的一部分也应重基础、重应用，与具体的理工科专业知识相互结合。例如，对于电子信息专业的高职理工科学生，可以在理念培养的过程中适时引进基于概率统计论的网络技术。研究人员徐海湄、齐守青、卢显良和韩宏曾在2009年立项的国家973计划项目中研发一种新的基于概率统计论的P2P网络信任模型。该模型运用了最大似然估计、假设检验等方法，这种经典案例极好地结合了理工科的专业知识，同时又细化了宽泛的概率统计社会科学理念。再如，对于土木工程专业的高职理工科学生，也可在学科专业培养中渗透概率统计的科学思想。重庆大学土木工程学院、研究防灾减灾工程及防护工程的学者曹晖和林秀萍曾于2010年在理工科类的核心期刊《振动与冲击》中《结构损伤识别中噪声的模拟》。文中提到，可以用概率统计方法,借助统计量和假设检验方法确定土木工程结构的损伤判别临界值,并给出检验的判错概率。总而言之，概率统计社会科学理念的培养需要紧密结合高职理工类学生的学科专业知识，培养方向应具体化，概率统计社会科学理念要在相应专业的应用方面增加深度和广度。
（3）利用STS活动、结合社会实践，将概率统计社会科学理念具体化科学、技术和社会联合式教育活动是现今高职人才培养的重要教学活动之一，STS（ScienceTechnologyandSociety）是它的英文名称。这种教学活动形式以学生为主体，在培养学生的过程中强调走出课堂，走产学研相结合的道路，主张开展“校企合作”密切联系生产管理、实体操作第一线。STS模式的应用有利于提高学生运用概率统计社会科学理念解决实际问题的能力。概率统计的科学理念本身就与社会实践活动息息相关，STS注重科学和技术在社会实践中的应用，因此，通过STS教学活动，组织学生分组协作，亲身体验企业在理工科专业领域中的生产运作，然后进行相关的模拟练习，利用概率统计的相关知识解决模拟练习中出现的生产管理问题，以此促进学生的动手能力，拉近学生与社会生产生活的距离，将概率统计社会科学理念在社会实践中具体化。在培养过程中，教学部门还应组织相应的学科竞赛，指导并鼓励学生运用所学的概率统计科学知识提高自己的专业水平。将概率统计社会科学理念具体化需要全方位的教学活动的配合，这也是高职理工科人才概率统计社会科学理念的培养方式之一。
三、结论
科学计数法的概念篇(2)
关键字：离散数学；概念教学
中图分类号：C642 文献标识码：A 文章编码：1674-3520（2014）-01-0096-02
就教学理论而言，概念是事物本质属性在人们头脑中的反映。教学时，教师不仅要使学生正确、清晰、完整地理解数学概念，而且要在概念的引入、形成、深化过程中，重视对学生进行思维训练. 概念教学的基本目标是帮助学生形成概念，而学生形成概念的关键是发现事物或形的本质属性或规律。通常概念的引入是概念教学的关键一步，它是形成概念的基础。引入这个环节中要重视概念的实际背景与学生的知识经验，设计、组织好引入环节，后面的教学活动就能顺利展开，学生就会对教师所提供的感性材料进行分析、比较，继而顺利地形成概念。实例引入，由旧知识引入，由计算引入，联想引入等都是很好的教学方法。但是，要注意引入概念不能局限于某一种方法，要依据教材的内容特点和学生的认知规律，选择适当的引入方法。在学生理解和形成概念之后，要引导他们对学过的有关概念进行比较、归类。既要注意概念间的相同点和内在联系，把有关概念沟通起来，使其系统化，又要注意概念之间的不同点，把有关概念区分开来。从而使学生逐步加深对概念内涵和外延的认识，深入理解概念，构建概念体系。
在具体的实践教学过程中，基于离散数学这门课，概念繁多且抽象不易理解的特点，严格按照教材概念体系进行讲解，在有限的面授课时内把概念讲清很难做到。在离散数学中习题是内容联系的最好纽带，与各种基础数学一样，解题是巩固理论知识，深化理解基本概念的一个必要途径，通过解题方法的练习，培养学生综合分析问题和理论联系实际的能力。在几年的教学中我认为把习题和概念教学相结合，用例子串联离散的概念是一个很好的教学方法，并且收到了不错的效果。学生对概念的理解加深了，而且提高了解决实际问题的能力，还能举一反三。例如：关系这个概念是《关系与映射》这一章中的重要概念之一，历来学生对关系概念的理解都是个难点。实际授课中，可以先给出关系概念：设A和B是两个集合，A×B的子集R称为A，B上的二元关系，不对概念做任何深入讲解，接下来给出关系有四种表示方法：描述法、列举法、关系图法和关系矩阵法。然后，以一至两个典型的二元关系实例加以讲解。
一、设集合是上的整除关系，求。
解：（1）描述法：
（2）列举法：
二、设集合，为集合上的“模3同余”关系，求。
解：（1）描述法：
（2）列举法：
最后可以跟学生一起总结出关系实质是序偶的第一元素与第二元素之间的关系，至于关系图中的元素为什么样排列，说明学习了哈斯图后自然就会明白。
有了这两个例子，学员对“关系”的概念的理解就变得清晰了，虽然关系的概念和表示方法用的时间太多，但是这四种关系理解透彻了，对后面的许多概念学生就能容易地掌握了，后面讲授关系的性质（自反性、对称性和反对称性、传递性），都可以用上面的例子展开论述，讲授关系的闭包，讲等价关系、半序关系，从图上就可知道为什么具有自反性、对称性和传递性的关系称为等价关系，前面的关系图中元素的位置为什么这样排列的问题都迎刃而解，等价类的概念在图中也可以一目了然，从图中也可知道为什么具有自反性、反对称性和传递性的关系称为半序关系，并从关系图特点上引出哈斯图，由此得出哈斯图的画法，后面在哈斯图上讲解最大元、最小元、、极小元、上界、下界、上、下确界的概念，这样，这一章的概念讲解便会一气呵成，学生也能轻松掌握。
再例如，命题逻辑一章中，命题的概念是：能表达判断的语句，并具有真值的陈述句，看似这个概念并不难理解，但是在学生习题过程中，遇到一类符号化命题的问题，学生感到不易把握。其实，给定一个命题进行符号化，就是要把这个命题表达成合乎规定的命题表达式。在具体表达时，首先要列出原子命题，然后根据给定命题的含义，把所设的原子命题用适当的联结词连接起来，在这个过程中，确定原子命题和选用联结词，主要应根据命题的实际含义，而不拘泥于原句形式。比如：将命题“除非天气好，否则我是不会去公园的”符号化。这个句子的实际含义是，我去公园必定天气好，至于天气好是否去公园，在命题中不曾涉及，所以天气好是去公园的必要条件。另外，在这个命题中，没有提出天气好和去公园的具体时间，因此仅按字面意义去列出原子命题，将出现不完整的陈述句，事实上，在叙述这个命题时是有着特定的时间，可以设 ：今天天气好，而不是设：天气好。这个命题符号化后的结果为：设：今天天气好。：我去公园。
此外，在命题符号化的过程中，必须注意消除自然语言中的歧义性，比如：将命题“如果晚上做完作业且没有其他的事，我就回去看电视或看电影”符号化，看电视或看电影，可以兼而有之，也可以是或此或彼。所以在进行符号翻译时，必须明确含义，以便确定是选择联结词还是选择联结词。总之，命题符号化以前，明确含义删除歧义，这是命题翻译的关键所在。这个命题符号化后的结果为：设：我晚上做完了作业。：我晚上没有其他事情。 ：我看电视。：我看电影。.
总之，在离散数学这门课的教学中，概念的教学是非常重要和关键的一个环节，抓好这一环节，定会收到较好的教学效果。
参考文献：
[1]刘叙华，虞恩蔚，姜云飞.离散数学.中央广播电视大学出版社
[2]左孝凌等编著.离散数学.上海科学技术文献出版社.1982.9
[3]屈婉玲，耿素云，张立昂编著.清华大学出版社.2005.6
[4]（美）罗森著.机械工业出版社.2007.6
[5]（美）格里马迪著. 清华大学出版社.2007.5
科学计数法的概念篇(3)
各级学校课程教案中教学目标表述举隅
(一)高等学校课程与课时教学目标某大学社会心理学教案中的教学目标［1］:通过学习使学生明确群体及群体心理的概念，理解学校群体的心理功能及效应;理解集体和班集体的概念和心理特点，掌握班集体形成的过程和班集体建设的措施，掌握班集体中非正式群体特点;理解人际关系的概念和重要作用，了解影响人际关系的因素。某大学心理学课程教案中的教学目标［2］，教师使用的是学习目的与要求:通过本章学习，理解心理学的研究对象，学科性质、心理的实质以及心理学研究的任务，了解心理学研究的意义、原则，初步认识心理科学发展的现状与趋势，激发学生学习和探究心理的兴趣与愿望。华东师范大学心理学院教育心理学的教案［3］使用的是教学的目的:理解教育心理学的基本概念、原理和基本理论(学习理论、动机理论、学习的迁移理论等)，了解本学科领域新近研究成果与发展趋势，能够运用人的心理与行为改变的规律，以及以本学科特有的思维方式和研究方法，观察、分析学校教育教学中现实问题，并对提高教育教学质量提供可行的建议。可是有一个管理心理学的教案使用的是教与学的目标［4］:准确掌握管理心理学的概念和管理心理学的理论体系，深刻领会研究管理心理学的意义，在一般意义上掌握管理心理学的研究方法。河北宣化师范学校申书景设计的教育技术学教案中的教学目标是［5］:(1)知识与智能:认识教育技术学的学科性质;了解教育技术学发展过程中，影响较大的学习理论;掌握各个学习理论的起源时间，代表人物及其基本观点;能够概括出各学习理论与教育技术的关系;能够理解信息技术条件下有效学习的特征。(2)过程与方法:通过自主学习能够找出问题，并体验学习理论对教学的影响;能够仔细倾听其他同学的发言，有将查找的学习理论进行加工整理与其他同学共享或交流的愿望，体验写作学习的过程和方法。(3)情感态度价值观:能够矫正学习观念和学习方法;能够在学习新知识中，感受多媒体和网络技术对学习的支持，制定出自己的学习方式。某大学人体解剖学的教学目标是:(1)基本理论和基本知识:了解人体各大系统肉眼结构的总规律，正常、变异和畸形的概念，基本的描述方法，形态与功能的关系，形态结构与发生发展的关系、内部结构和体表标志的关系等;掌握人体各系统的组成、基本的形态结构特点及其机能意义，临床常用的骨性和肌性标志。(2)智能的培养:自学能力，人体解剖的主要教学方法是学生通过解剖实践和阅读教材，掌握要求的内容，教师只作少量的重点讲解。神经解剖学的理论性较强，故讲课内容稍多，但仍强调重点和难点为主，学生要掌握要求的内容仍然离不开实践和自学;基本技能，人体的检查，切开、剥离、暴露和检查器官的方法，正规和系统地观察和描述各器官肉眼结构和显微结构(神经解剖学)的正常形态。(3)通过有选择的病例讨论，初步锻炼学生思维能力和了解人体解剖学与临床的密切关系。(4)组织学生参加课外读书小组，查阅有关文献并写读书报告，进行学术交流。(5)组建课外科研小组，指定有经验的教师进行指导，以培养学生的初步科研能力。(6)外语能力，七年制班要求教材、课程讲授和考试的论述题都用英语。其他班则要求熟悉常用的解剖学英文词汇及阅读部分英文参考资料。(二)中等学校课程和课时教学目标人教版八年级上册《大道之行也》教案第一课时教学目标要求［6］:反复朗读，借助注释读懂课文大意，理清课文层次;领会文章的丰富内涵，理解“天下为公”。再看中学教学目标设计。某高中化学教案第一节物质的分类教学目标［7］:知识技能，初步了解分散系概念，初步认识胶体的概念，鉴别及净化方法，了解胶体制取方法。认识胶体的一些重要性质和作用;能力培养，通过丁尔现象、胶体制取等实验，培养学生的观察能力、动手能力，通过对实验现象的分析，培养学生的思维能力、自学能力;科学思想，通过实验、联系实际等手段，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学，依靠科学解决实际问题的观点，教育学生关心环境;科学品质，培养学生严肃认真、一丝不苟的科学态度。培养学生热爱科学，依靠科学解决实际问题的观点;科学方法，培养学生观察、实验、归纳比较、逻辑推理等方法。某高中心理教育课程教案《让世界充满爱》［8］:使用的是活动目标概念:活动课的目的就是想通过该课让学生懂得助人为乐的美德。认知目标:认识到生活中友爱和互助的重要性;情感目标:使学生体验“助人自助”的快乐感受;行为目标:在日常生活学习中学会主动对身边的人伸出友爱之手帮助他们走出困境。活动方式是游戏活动，讨论分享经验。人教版初三《数学圆柱和圆锥的侧面展开图》教案［9］第一课时素质教育目标:(1)知识教学点:使学生了解圆柱的特征，了解圆柱的侧面、底面、高、轴、母线、过轴的截面等概念，了解圆柱的侧面展开图是矩形;使学生会计算圆柱的侧面积或全面积。(2)能力训练点:通过圆柱形成过程的教学，培养学生观察能力、抽象思维能力和概括能力;通过圆柱侧面积的计算，培养学生正确、迅速的运算能力;通过实际问题的教学，培养学生空间想象能力，从实际问题中抽象出数学模型的能力。(3)德育渗透点:通过圆柱的实物观察及有关概念的归纳向学生渗透“真知产生于实践”的观点;通过应用圆柱展开图进行计算，解决实际问题，向学生渗透理论联系实际的观点;通过圆柱侧面展开图的教学，向学生渗透化曲面为平面，化立体图形为平面图形的“转化”的观点;通过圆柱轴截面的教学，向学生渗透“抓主要矛盾、抓本质”的矛盾论的观点。(4)美育渗透点:通过学习新知，使学生领略主体图形美与平面图形美的联系，提高学生对美的认识层次。(三)初等学校课程与课时教学目标青岛版义务教育课程标准实验教材一年级上册教学目标［10］是:(1)在具体的情境中能熟练地认、读、写20以内的数，能用数表示物体的个数或事物的位置与顺序，初步形成数的概念;在概念形成的过程中，发展初步的抽象、概括的能力;在比较数的大小的过程，建立初步的符号感和对应思想。(2)结合具体情境，体会加减法的意义;能熟练地口算20以内数的加减法;结合现实素材，进行初步的估算，形成估算意识。(3)通过实物和模型辨认长方体、正方体、圆柱和球等立体图形;辨认从正面、侧面和上面观察到的简单物体的形状;会用上下、左右、前后描述物体的相对位置，形成初步的空间观念。(4)能按照给定的标准或选择某个标准对物体进行比较和分类;在分一分、比一比的活动中，形成初步的观察、分析、比较的能力。(5)通过简单的统计活动，初步认识象形统计图和简单统计表，并从中知道简单统计的结果，初步了解一些简单的数据处理的方法，形成初步的统计观念。(6)在日常生活中能用20以内数的加减法解决实际问题，了解可以用不同的方法去解决问题，形成初步的创新意识。(7)在与同伴交流认数与解决实际问题的过程中，初步培养合作意识。培养学习数学兴趣，养成观察并提出问题的习惯。(8)在数学活动和解决问题的过程中，能运用所学数学知识解决生活中的简单问题。人教版六年级第十一册《少年闰土》教案第一课时的教学目标是［11］:(1)预习课文，学会本课13个生字，认识3个生字。能够正确读写“碧绿、郑重、允许、仿佛、厨房、刺猬、畜生、胯下”等词语。(2)通读课文，从总体上掌握课文的主要内容及文章的思路。(3)学习描写闰土外貌的部分，指导课后思考练习作业。(4)第二课时的教学目标是:从人物的动作、语言入手了解人物的性格、品质特点;理解含义深刻的句子，体会课文的思想感情;背诵第一自然段。
教学目标理论与课程教学目标的表述
20世纪50年代以来，我国引进前苏联教育学理论支撑下的教学目标设计概念，教学论部分使用的概念仍然是教学计划、教学大纲、教科书、教学进度计划、教学方案(教案)、教学目的、教学要求、教学过程、考试、考查、考核等前苏联的概念。查阅当代中国高等师范教育中使用的教育学教材，基本沿袭着20世纪80年代前苏联的教育学体系，素质教育思想也只是作为一种理念，并没有成为学科理论进入教材。由于这样一种现状，无论是小学教师，还是中学、大学教师，在教学大纲或者课程标准制定中，许多教师继续使用传统的概念，比如把教学目标分为知识掌握目标、能力发展目标、技能训练目标。教学大纲制定和教师备课中，采用了解什么知识、掌握什么概念、理解什么原理、发展什么能力、运用什么技术、解决什么问题，或者识记什么、理解什么、应用什么等等。除此之外还有一种以全面发展教育理论为逻辑结构设计的教学目标理论，这就是德育目标、智育目标、美育目标。我们的教育学要求教学活动中完成智力开发目标的同时，也要渗透德育和美育，因此每堂课程和课程整体都要设计德育和美育目标。但是，具体到教师的备课中往往很难实现。20世纪80年代以来，我国引进有关美国教学目标设计理论以美国著名心理学家布鲁姆(B.S.Bloom)的理论为代表。他把人类学习分为3个主要的领域，即认知领域、情感领域和动作技能领域。我国中小学生新课标的教学目标分类主要依据的是布鲁姆等学者的分类方法。九年义务教育阶段17个学科的18种课程标准的教学目标表述，都包括了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个领域，也称“三维目标”，并作为教师设计教学目标、衡量学生学习水平时重要参考依据。在这3个领域中，知识是指事实、概念、原理、规律等;技能是指动作技能以及观察、阅读、计算、调查等技能;过程与方法是指认知的过程和方法，科学探究的过程和方法，认知过程中人际交往的过程和方法。特别强调在过程中获得和应用知识，学习和运用方法;情感态度与价值观，一般包括对己、对人、对自然及其相互关系的情感、态度、价值判断以及做事应具有的科学态度、科学精神。这实际上可以看作20世纪以来发展起来的本土素质教育理论支撑下的教学目标设计概念。
科学计数法的概念篇(4)
数学教育理论认为数学概念教学应该注重概念产生的背景、提出（引入）过程等环
节[1];数学概念学习APOS理论模型认为学生学习数学概念进行心理建构的第一阶段就是操作或活动阶段[2]，即在一定背景下引入概念;在教科书的演变过程中，因式分解内容也从讲解式发展到启发式，尤其注重从实际的例子引入，以便学生理解[3]。不难看到，概念的背景和引入是概念教学非常重要的起步。至此，笔者将因式分解概念的背景介绍和引入作为备课的重点之一，让学生通过这节课体会因式分解概念学习的必要性和重要性。
一、基于概念背景的因式分解教学设计
为更好地引入因式分解这一概念的背景，笔者进行了如下的教学设计片段：
二、基于概念背景的因式分解思考
笔者将课程的引入设计为以上三重思考，通过一些例子来渗透因式分解这一概念的必要性和重要性，让学生在一个大的背景下学习因式分解概念。
1. 因式分解与学科内容的逻辑关系
因式分解是对整式的一种变形，是把一个多项式转化成几个整式乘积的形式，它与整式乘法是互逆变形的关系。因式分解是后续学习分式、二次根式、一元二次方程、二次函数等知识的基础，是解决整式恒等变形和简便运算问题的重要工具。因此，“思考1”的设计是想让学生体会到因式分解和后续学习的密切关系。笔者选择从分式化简的角度来引导学生思考，学生通过和很容易想到了要想化简，只需要将分子 写成乘积的形式。
2. 因式分解与实际应用
“思考2”展示了长方形草坪和长方体纸盒的设计问题：当长方形草坪的面积一定时，如何设计它的长和宽，当长方体包装盒的体积一定时，如何设计它的长、宽、高。尽管这样的设计不唯一，但学生通过12=4×3和ab=a b也容易想到将a2-b2写成两个式子乘积的形式，将a3+2a2b+ab2写成三个式子乘积的形式，这样的问题让学生切实感受到生活中的一些实际问题也需要用到“将某个式子写成乘积的形式”，同时让学生感受因式分解有其几何背景。
3. 因式分解与思维训练
在评课活动中，老师们曾提到，“思考1”和“思考2”的设计是在他们意料之中的，但“思考3”的设计在他们意料之外。有老师问到，这样的问题学生在学完本课之后能解决吗？笔者认为“思考3”的设计目的并不是让学生一定会对n4+4进行因式分解，而是想让学生感受因式分解在数学史中的地位和作用，同时用这样一个数学史的问题引起学生的兴趣和思考，带着这个问题学完本章，在章节结束时顺其自然地解决这个问题。在实际授课过程中，笔者感受到学生对“思考1”和“思考2”的回答很流畅，而对“思考3”的回答就没那么顺畅了。笔者提示学生从具体的数入手计算，学生们行动起来，并把得到的数进行质因数分解，说明它是合数，也由此想到了是否能把n4+4也写成一些式子乘积的形式。
三、小结
至此，学生已经对“把某个式子写成乘积形式”这一变形的印象非常深刻了，此时提出因式分解的概念便水到渠成。后续教学过程就是围绕因式分解与整式乘法是互逆变形的关系归纳概括因式分解的概念，然后辨析概念，最后讲解了一种因式分解的基本方法―提公因式法。在本课的最后，笔者又回到了课程起始的三个思考，学生恍然大悟，要解决这三个问题，其实就是对a2-b2、a3+2a2b+ab2和n4+4进行因式分解。
整堂课下来，学生给笔者的感觉是他们多多少少体会到了学习因式分解概念的必要性，概念的产生也没有那么突兀。这使笔者感到这样的思考和备课是很有意义的。回顾已有学者、研究者对数学概念教学的研究，我们看到，概念的背景和引入虽然只是概念教学的一部分，但它却是概念教学非常重要的起步。在数学教科书的演变过程中，我们洞察到因式分解概念教学越来越注重从实际例子引入，从大的背景出发，启发学生思考，使概念在课堂中的产生顺理成章。
概念的背景也许并不止这些，但只要教师在教学时或多或少地设计一些有关概念背景的教学并持之以恒，就能对学生的学习和教师的成长大有裨益。
参考文献：
[1]李善良. 数学概念学习研究综述[J]. 数学教育学报， 2001（8）：19-22.
[2]鲍建生， 周超. 数学学习的心理基础与过程[M]. 上海： 上海教育出版社， 2009： 380.
科学计数法的概念篇(5)
随着计算机现代智能的高速发展,计算机已经完全融入我们的生活,甚至占据了重要领域,从国家核心科技到每个人生活的小细节,都离不开计算机的覆盖和使用。我们简单的在键盘上操作几个键,打出一系列符号命令,就能使计算机按照人类的要求,高速运行和进展,从而达到人力所不能达到的速度和正确率。
我们从小学习数学,数学是什么呢?数学是利用符号语言研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。数学,作为人类思维的表达形式,反映了人们积极进取的意志、缜密周详的逻辑推理及对完美境界的追求。数学更多的是一种抽象的概念,是一门重要的工具学科。人类利用抽象的概念及一些固定的定律形成理论,而脱离实际应用的概念并不是人类发展学习的初衷,而是利用它们来指导实际,化抽象为实体。而计算机就由此演化。1946年2月15日界上的第一台计算机诞生在宾西法尼亚大学,主要运用于高倍数的数学运算。时至今日,计算机直接能识别的语言仍然是1、0二进制代码。
1 计算机中所需要的数学理论
计算机学科最初是来源于数学学科和电子学学科,计算机硬件制造的基础是电子科学和技术,计算机系统设计、算法设计的基础是数学,所以数学和电子学知识是计算机学科重要的基础知识。计算机学科在基本的定义、公理、定理和证明技巧等很多方面都要依赖数学知识和数学方法。计算机数学基础是计算机应用技术专业必修并且首先要学习的一门课程。它大概可分类为:
1.1 高等数学 高等数学主要包含函数与极限、导数与微分、微分中值定理与导数的应用、不定积分、定积分及应用、空间解析几何与向量代数、多元函数微分法及其应用、重积分、曲线积分与曲面积分、无穷级数、微分方程等。各种微积分的运算正是计算机运算的基础。
1.2 线性代数 线性代数主要包含行列式、矩阵、线性方程组、向量空间与线性变换、特征值与特征向量、二次型等。在计算机广泛应用的今天,计算机图形学、计算机辅助设计、密码学、虚拟现实等技术无不以线性代数为其理论和算法基础的一部分。
1.3 概率论与数理统计 概率统计与数理统计包含随机事件与概率、随机变量的分布和数学特征、随机向量、抽样分布、统计估计、假设检验、回归分析等。概率论与数理统计是研究随机现象客观规律并付诸应用的数学学科,通过学习概率论与数理统计,使我们掌握概率论与数理统计的基本概念和基本理论,初步学会处理随机现象的基本思想和方法,培养解决实际问题的能力。这些都是计算机编程过程中不可或缺的基础理论知识和技能。
2 计算机编程中数学理论的应用
计算机的主要专业知识包括计算机组成原理、操作系统、计算机网络、高级语言程序设计、数据结构、编译原理、数据库原理、软件工程等。计算机程序设计主要包括如:C语言、C++、JAVA、编译语言、汇编语言等编程语言的基本概念、顺序结构程序设计、分支结构程序设计、循环结构设计、函数、指针、数组、结构、联合以及枚举类型、编译预处理、位运算、文件等内容,掌握利用各种编程语言进行程序设计的基本方法,以及编程技巧。算法是编程的核心,算法的运用离不开数学,数学运算正是编程的基础。
计算机科学是对计算机体系,软件和应用进行探索性、理论性研究的技术科学。由于计算机与数学有其特殊的关系,故计算机科学一直在不断地从数学的概念、方法和理论中吸取营养;反过来,计算机科学的发展也为数学研究提供新的问题、领域、方法和工具。近年来不少人讨论过数学与计算机科学的关系问题,都强调其间的密切联系。同时,人们也都承认,计算机科学仍有其自己的特性,它并非数学的一个分支,而有自身的独立性。正确说法应该是:由于计算机及程序的特殊性,计算机科学是与数学有特殊关系的一门新兴的技术科学。这种特殊关系使得计算机科学与数学之间有一公共的交界领域,它范围相当广,内容相当丰富,很富有生命力。这一领域既是理论计算机科学的一部分,也是应用数学的一部分。
2.1 计算理论是关于计算和计算机械的数学理论。主要内容包括:
①算法:解题过程的精确描述。②算法学:系统的研究算法的设计,分析与验证的学科。③计算复杂性理论:用数学方法研究各类问题的计算复杂性学科。④可计算性理论:研究计算的一般性质的数学理论。⑤自动机理论:以研究离散数字系统的功能和结构以及两者之关系为主要内容的数学理论。⑥形式语言理论:用数学方法研究自然语言和人工语言的语法理论。
2.2 计算几何学是研究几何外形信息的计算机表示,分析和综合的新兴边缘学科,它是计算机辅助几何设计的数学基础。主要内容如:贝塞尔曲线和曲面、B样条曲线和曲面、孔斯曲面。
2.3 并行计算问题是 “同时执行”多个计算问题。他的延伸学科有:并行编译程序、并行程序设计语言、并行处理系统、并行数据库、并行算法。
2.4 形式化方法是建立在严格数学基础上的软件开发方法。软件开发的全过程中,从需求分析,规约,设计,编程,系统集成,测试,文档生成,直至维护各个阶段,凡是采用严格的数学语言,具有精确的数学语义的方法,都称为形式化方法。
2.5 程序设计语言理论是研究书写计算机程序语言的学科。主要内容如:研究语法、语义、语用以及程序设计语言的优劣。
科学计数法的概念篇(6)
一、准确理解概念，培养从概念出发的意识
数学概念作为思维的基本单位，是反映数学对象本质属性的思维形式，它也是分析解决问题的出发点.因此，在概念教学中，应引导学生准确理解概念，并培养学生从概念从发的意识.这能帮助学生形成科学的解题思路，这也符合新课标和高考的要求.此题关键是利用定义判断{|an|}是等比数列.抓住问题的这个本质，此题就极为容易.若不然，就容易被数列的形式干扰，将注意力放到去绝对值上，然后通过讨论n的奇偶，分组求和，方法麻烦且计算易错.由此可看出，从概念从发，抓问题的本质，而不是形式上的套用，是解决问题的正确途径，是一种科学的思维方式.所以在概念教学中要注重培养学生从概念从发的意识，这符合新课改和高考的要求.
二、透彻掌握概念，培养抓住问题本质的能力
数学概念反映数学对象的本质属性.所以透彻掌握概念是抓住知识本质，夯实数学基础前提，更是培养学生抓住问题本质的意识和能力的前提.所以在概念教学中，应引导学生透彻掌握概念，培养学生抓住问题本质的能力.这也符合新课标的要求，也是高考考查的重点.
根据计算DE・CB的方法，考虑三角函数定义，则需构造直角三角形，亦可得结果.但若能透彻掌握平面向量数量积运算概念的本质，从其几何意义上考虑，则很容易得出DE在DA上的投影为|DA|，从而可直接看出结果，而计算DE・DC时，亦容易看出DE在DC上的投影为|DF|，也可直接得出结果；同样从坐标表示上考虑，利用图形几何特征合理建系，也易得出两个结果.但通常学生对几何意义理解不够透彻且应用意识不强，而对代数定义，坐标表示机械套用，所以不能灵活解决此题.
由上所知，透彻理解概念能帮助学生抓住问题的本质，简便灵活的解决问题.所以在概念教学的目标之一是：透彻掌握概念，培养抓住问题本质的能力.这也这符合新课改和高考的要求.
三、建立概念间的本质联系，培养灵活应用概念的能力
轴交点的横坐标、相应函数的零点是等价的.而概念的应用不仅仅是概念的直接应用，有时还需要概念间的相互转化，比如常说的切化弦，数列的通项公式和前n项和公式的转化等.由此可知，只有建立概念间的本质联系，才可灵活应用概念解决问题.由此题可看出，灵活应用概念，实现概念间的转化是解决数学问题的一种有效方法，能提高学生的思维能力.因此在概念教学中应引导学生建立概念间的本质联系，从而培养学生灵活应用概念的能力.
科学计数法的概念篇(7)
关键词：数学概念 新课标 新课程理念 教学设计
1 问题提出
数学概念是数学知识的细胞，也是思维的单元，是学生在学习数学中赖以思维的基础。只有树立了正确的概念，才能牢固地掌握基础知识，概念不清就谈不上进一步学习其他数学知识。数学教育改革的不断深入，对数学概念学习也提出了更高的要求，高中数学新课标的课程目标中指出：“获得必要的数学知识和基本技能，理解基本的数学概念、数学结论的本质，了解概念、结论等产生的背景、应用，体会其中所蕴涵的数学思想和方法，以及它们在后续学习中的作用。”从课程目标中可以看出，数学概念是高中数学的重要组成部分。因此，数学概念的学习与教学是最重要的课题之一。然而，传统的数学教学，注重数学概念内涵的教学，忽视概念的外延，忽视学生的认知结构，甚至灌输孤立的数学概念。于是，学生会在学习数学时出现种种问题，这与没有掌握好有关的数学
概念有很大的关系。本文在新课程理念的指导下，谈谈高中数学概念的教学设计。
2 教学设计
教学设计(Instructional Design，简称ID)也称教学系统设计(Instructional System Design)，国内外学者有自己的观点，如加涅(R. M. Gagne，1987)认为：“教学系统设计是计划教学系统的系统化过程。”国内学者乌美娜先生认为：“教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标、建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程，它以优化教学效果为目的，以学习理论、教学理论、和传播学为理论基础。”从上述对教学设计的定义可以看出，所谓教学设计，也就是为了达到教学目标，对“教什么”和“怎样教”进行的规划。教学设计的研究对象是对不同层次的教学系统的各个教学环节进行具体计划和决策的过程；教学设计是为解决教学实际问题而创设一个有效的教学系统；教学设计是基于一定的理论基础(如传播理论、学习理论、教学理论等)应用系统科学的方法对教学系统的各个要素、结构和功能进行整体研究，从而揭示教学要素之间必然的、规律性的联系，达到教学过程的优化控制，使教学效果最优化。教学设计与课堂教学是教学工作的两个很重要的环节，凡事“预则立，不预则废”，教学设计是课的“灵魂”，它很大程度上决定了教学过程和教学效果，事实上，教学设计的根本使命或许就是给学生提供一个良好的受教育的环境，为它们的发展设计一个“系统”的发展计划，使学生们能够在这样的环境中得到最合适的发展机会，能够最充分地用运自己的潜能发展自我。
数学教学设计是指基于一定的数学学习规律、数学教学规律、数学学科的特点等，应用系统科学的方法对数学课堂教学系统的各个要素、结构、功能进行整体研究，从而揭示教学要素之间必然的、规律性的联系，达到数学教学过程的优化控制，使数学教学处于有效教学的系统过程。数学课堂教学设计的确定既取决于具体的数学内容和培养目标，又依赖于具体学与教的理论的支持。
3 数学概念教学设计
3.1 数学概念的学习原理
数学概念是数学知识的基本单元。从理解的层面看，掌握数学概念不仅要简单地用语言将数学概念表述出来，而且要真正理解概念的内涵和外延，表现为能对数学对象进行识别和归类，用自己能够接受和可以储存的形式对概念的本质属性或特征进行理解。数学概念的获得有两种基本方式：概念形成与概念同化。
概念形成是学习者在对客观事物的反复感知和进行分析、类比、抽象的基础上概括出某一类事物本质属性而获得概念的方式。近年来关于概念形成的心理活动过程的研究表明，概念的形成有以下几个阶段：
①辨别不同的刺激模式，在教学环境下，这些刺激模式可以是学生自己感知过的经验或事实，也可以是教师提供的有代表性的事例。
②分化和类化各种刺激模式的属性，各种具体模式的属性不一定是共同属性，为了找出共同属性，就需要将从具体刺激模式中分化出来的属性进行比较。
③提出和验证假设，一般来说，事物的共同属性不一定是本质属性，因此，在数学概念的学习过程中，学生首先要提出各个刺激模式的本质属性的假设，然后在特定的情景中检验假设以确认出概念的本质属性。
④把新概念从以前学过的相关旧概念中分离出来，把新概念的本质属性推广到这个类目的一切例子，这个过程实际上是明确概念外延的过程，也是新概念与其他旧概念相区别的过程。
⑤用符合习惯的数学语言和符号表示新概念，即形式化。
概念的同化是指：在教学中，利用学生已有的知识经验，以定义的方式直接提出概念，并揭露其本质属性，由学生主动地与原有认知结构中的有关概念相联系和掌握概念的方式。以概念同化的方式学习数学概念的心理活动大致包括以下几个阶段：
①辨认。
②同化。建立新概念与原有概念实质性的联系，把新概念纳入已有的认知结构中，使新概念被赋予一定的意义。
③强化。通过辨认概念的肯定和否定例子，使新概念和原有概念精确化。
然而，我国传统数学概念教学大多采用“属+种差”的概念同化方式进行的。学者张奠宙先生认为，数学概念具有过程―对象的双重性，既是逻辑分析的对象，又是具有现实背景和丰富寓意的数学过程，因此必须返璞归真，揭示数学概念的形成过程，让学生从概念的现实原型、概念的抽象过程、数学思想的指导作用、形式表述和符号化的运用等多方面理解一个数学概念，使之符合学生主动建构的教育原理，仅从形式上做逻辑分析(属+种差)让学生理解概念是远远不够的。
杜宾斯基（美国）等人对学习数学概念的研究表明，数学概念的认知过程经历四个阶段：①Acton(活动)阶段，通过活动让学生亲身体验、感受直观背景和概念间的关系；②Process(过程)阶段，过程阶段是学生对活动进行思考，经历思维的内化、概括过程，学生在头脑中对活动进行描述和反思，抽象出概念所特有的性质；③Object(对象)阶段，对象阶段是通过前面的抽象，认识到了概念的本质，对其进行“压缩”并赋予形式化的定义及符号，使其达到精致化，成为一个思维中的具体对象，在以后的学习中以此为对象去进行新的活动；④Scheme(图式)阶段，“图式”的形成是要经过长期的学习活动进一步完善，起初的图式包括反映概念的特例、抽象过程、定义及符号，经过学习，建立起与其他概念、规则、图形等的联系，在头脑中形成综合的心理图式。这个被称为APOS的理论，不但清楚地指明了学生建构数学概念的层次，而且为数学教师如何进行数学概念的教学提供了一种具体的策略。
3.2 数学概念教学设计的模式
根据数学概念的学习原理，提出以下几种数学概念教学设计的模式。
(一) 概念形成模式：具体例子或形成概念域（系）――观察共性――抽象本质――形成定义――强化概念――概念应用。
* 操作程序：教师提供概念的正例――学生概括例子的共同、本质的属性――讨论、观察、思考――师生共同归纳实例的本质属性――给出定义――学生举正例、教师举反例――概念应用――形成概念域（系）。
* 案例（人教A版必修1函数概念教学设计）
1) 先给出两个实例，炮弹发射时间与高度的关系，归结为数集A={t|0≤t≤26}与B={h|0≤h≤845}的对应关系。臭氧层空洞的面积随时间变化情况，归结为数集A={t|1979≤t≤2001}与B={s|0≤s≤26}的对应关系。
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2) 引导学生观察思考例子的共性，回答表中恩格尔系数和时间（年）的关系。进而设置思考题：“分析、归纳三个例子，它们有什么共同点？”
3) 师生共同归纳上述几例的共性，得到：对于数集A中的每一个x，按照某种对应关系f，在数集B中都有惟一确定的y和它对应f：AB。
4) 给出函数的定义。
5) 强化概念，要求学生举例，如y=2x+1，y= ……教师可以举反例，如y=± ，下例是否为函数……
6) 概念应用与形成概念域（转入函数相关命题学习）。
（二）概念的同化模式：先行组织者――定义概念――强化概念――概念应用――形成概念域（系）。
* 程序：呈现先行组织者――给出定义――概念的辨认、剖析与同化――强化概念――概念应用。
* 案例（人教A版必修2直线与平面垂直概念教学设计）
1) 呈现学生已经习得的生活中的例子（呈现先行组织者），如旗杆与地面的位置关系、大桥的桥柱与水面的位置关系等等。
2) 给出直线与平面垂直的定义。
3) 辨认、剖析概念。区别“任意一条”与“无数条”的关系，把直线与平面平行与垂直作一比较，从而完善直线与平面位置关系的认知体系。
4) 强化概念。除定义外，如何判断一条直线与平面平行？进一步研究直线与平面垂直。
5) 直线与平面垂直概念的应用。
6) 形成概念系。
（三）问题引申模式：问题情境――问题解决――引入概念――强化概念――概念应用――形成概念域（系）。
* 程序：创设问题情境――引导学生解决问题――在解决问题中形成概念――强化概念――概念应用。
* 案例（人教A版必修1二分法概念教学设计）
1) 创设问题情境。如电话线路的维修问题，“幸运52”的猜商品价格的问题等等。
2) 引导学生思考解决上述问题的方案――采用逼近思想。如上述的电话线路的维修问题，可以从中间一根电话杆开始检测，若正常，则故障在后面；若不正常，则故障在前面，一直有这样的方法逼近故障点，最后把问题解决。
3) 引出函数的零点问题，给下定义。
4) 用二分法求函数的零点。如怎样求方程x +2x-1=0的近似解。并归纳二分法求函数零点的步骤。
5) 概念强化与应用。借助计算器或计算机，用二分法解决求方程近似解问题。
总之，数学概念教学是高中数学教学的重要组成部分，新课标下的数学概念教学地位尤为突出，这一点一定要引起我们的重视。令人欣喜的是，人教A版数学新教材数学的概念大都是按照概念形成、概念同化与问题引申的模式编写的，因此，我们一定要在数学概念学习原理的指导下，按照学生的认知规律进行数学概念教学设计。
参考文献：
［1］刘绍学.普通高中课程标准实验教科书必修1，3［M］.北京：人民教育出版社，2006.
［2］喻平.数学教育心理学［M］.南宁：广西教育出版社，2004.
［3］曹才翰，章建跃.数学教育心理学［M］.北京：北京师范大学出版社，2002.
［4］孙杰远.现代数学教育［M］.桂林：广西师范大学出版社，2004.
［5］张奠宙，宋乃庆.数学教育学概论［M］.北京：高等教育出版社，2004.
［6］严士健等.普通高中数学课程标准解读［M］.南京：江苏教育出版社，2004.
［7］李依南.《高中数学课程标准》所引起数学概念教学的思考［J］.教育论坛，2005，12.
