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课堂是学校教育工作的主要阵地,教学的关键在课堂。课堂文化存在于课堂之内却又延伸于课堂之外。今天的数学教育,不应该是奔着培养数学家的目的而去的,在未来高度发展的社会中,我们更需要的是具有良好数学素养的公民,将学生生涯的数学思维能够应用于所从事的各行各业,真正理解数学的文化品质,用数学去理解世界、改造世界的素质。然而,更重要的是,学生应该多接触代表时代前沿的数学,与其他学科知识联系的数学,而不能画地为牢,在数学的这片天地中固守挣扎。
数学教学应该有“他山之石,可以攻玉”的姿态,跳出数学讲数学,适应未来开放的、跨学科、跨领域的新观念。
1. 数学与文学
很多人认为数学是与文学对立的学科,数学需要理性,而文学需要感性;数学的一切都是确定的,而文学却可以任意发挥,它们之间似乎有道不可逾越的鸿沟。但翻阅诗词仔细思考之后,我们发现两者并不是没有交集的。我们就学过唐代诗人王之涣的一首著名诗词《登黄鹤楼》:
白日依山尽,黄河入海流。
欲穷千里目。更上一层楼。
诗的前两句以豪迈的大笔勾描了黄河和中条山的苍茫雄浑气势,而后两句表现出开阔的胸襟和放眼四望不断登攀的求索精神。诗中所说的“千里”,泛指远处,是一种夸张的描写手法。但我们今天不妨来设想一下,如果真要看见距离1000里(500km)之外的景物,那么,需要站在多高的楼上呢?
为了解决这个问题,我们先建立几何模型。如下图,BC为表示地面,则B点到C点的球面距离为500km,O为地球中心,即使没有障碍物,人站在B点也是无法看C点的景物的,所以需要登高到A点处。那么,当人的视线AC和BC相切时,AB即为楼的最小高度。
根据之前学的地理知识,我们知道地球的半径约为6370km,即OB= 6370km,
而AB = OA-OB,则只需求出OA即可。在直角三角形OCA当中,利用弧长和角度的关系,有
所以,AB = OA-OB=6390-6370 = 20km。这就是说至少登到20km的高度才能看到千里远的景物,这高度远远高于世界最高峰一珠穆朗玛峰的高度(8844.43 m),而黄鹤楼也只有6层高,最高不过几十米,远远无法看到千里之外的景物。不过“望远必先登高,要取得成绩就需要不断进取”的寓意还是值得我们学习的。
2. 数学与物理
俗话说数理不分家。数学作为工具与物理的联系是各个学科中最密切的。有好多数学的猜想都是物理学家猜测出来的,例如,由光的反射和折射,提出最短路线的寻找方法,由蜂房正六边形的构造,联想到可能是最省材料的建筑设计,利用物理学中物体中心的测量方法探索几何图形的重心。
物理中有一个有趣的实验叫皂膜实验,将铁方框在皂液中浸泡一下,让它蒙上一层肥皂膜,然后取一根软的不能再伸长的细线,把它的两端接起来,围成一个呈任意形状的封闭曲线,并把它轻轻放在皂膜上,再刺破曲线内部的肥皂膜,这条曲线会立即变成一个圆(任勇等,2006)。受这个实验的启发,数学家们结合物理学中表面张力的知识猜想:在周长相等的一切平面封闭曲线中,圆所围成面积是最大,这就是数学中著名的等周问题。
3. 数学与化学
在数学学习中,有一个原理叫等量相加,即如果。a = b,c = d,那么a + c = b + d 这种方法一般用在求解二元一次方程组中,用以消元。同样,相加法则在化学解题中可以得到妙用。如果一次实验中进行了两次化学反应,而不考虑中间的生成物,最简洁的整合方法就是将两个化学方程式的左面反应物相加,右面生成物相加,如果反应物和生成物有相同的物质,则需要“移项、合并同类项”。 省略了中间产物NO。
这样就将两个反应方程式合成一个,并且保持了方程式的平衡。等量相加,看似简单的,但在化学中却可能创造出新的化学反应原理。
4. 数学与生物
著名科学家伽利略说过,“大自然这本书,是用数学写成的”。在人类征服自然界的时候,他们发现了大自然界中也蕴藏着奇妙的数学原理。一直在儿歌中被赞誉为勤奋劳动者的蜜蜂,将自己的蜂巢设计成成千上万个正六棱柱的拼接,整整齐齐,毫无缝隙。好一个平面拼接的专家啊! 这一直是困扰人类的问题,18世纪法国数学家通过初等几何计算得出结论,蜜蜂将巢设计成这样,是在相同容积下,最省材料的结构,而且这种结构的刚性比较好,生物的这种数学才华虽然只是它的智慧本能,但真让人们叹为观止。
美国的费因曼也说:“如果没有数学语言,宇宙似乎是不可描述的。”数学时时刻刻应用于人口、交通、资源、城市建设、军事等等领域,为我们的决策提供科学依据。将生活和数学联系起来,不仅生动,而且对学生进行了人文教育。作为数学教师,那就更应该时时刻刻用数学的眼光审视身边的生活现象,将它们作为很好的教学素材引入课堂当中,构建数学课堂的多彩文化。
参考文献
[1] 何灿华.重构课堂文化,推进课程改革[J].上海教育科研,2005 (11).
[2] 人民教育出版社物理室.物理必修第一册[M].北京:人民教育出版社,2003 (6):32.
[3] 任勇,张花.中学数学教学艺术[M].济南:山东教育出版社,2006:137.
[4] 杨帆.“欲穷千里目,更上一层楼”中的楼有多高「J」.中学生数学,2010(11).
[5] 伊恩·斯图尔特(英),周仲良、周斌成、钟笑译.第二重奥秘-生命王国的新数学[M].上海:上海科学技术出版社,2002:76.
数学教学应该有“他山之石,可以攻玉”的姿态,跳出数学讲数学,适应未来开放的、跨学科、跨领域的新观念。
1. 数学与文学
很多人认为数学是与文学对立的学科,数学需要理性,而文学需要感性;数学的一切都是确定的,而文学却可以任意发挥,它们之间似乎有道不可逾越的鸿沟。但翻阅诗词仔细思考之后,我们发现两者并不是没有交集的。我们就学过唐代诗人王之涣的一首著名诗词《登黄鹤楼》:
白日依山尽,黄河入海流。
欲穷千里目。更上一层楼。
诗的前两句以豪迈的大笔勾描了黄河和中条山的苍茫雄浑气势,而后两句表现出开阔的胸襟和放眼四望不断登攀的求索精神。诗中所说的“千里”,泛指远处,是一种夸张的描写手法。但我们今天不妨来设想一下,如果真要看见距离1000里(500km)之外的景物,那么,需要站在多高的楼上呢?
为了解决这个问题,我们先建立几何模型。如下图,BC为表示地面,则B点到C点的球面距离为500km,O为地球中心,即使没有障碍物,人站在B点也是无法看C点的景物的,所以需要登高到A点处。那么,当人的视线AC和BC相切时,AB即为楼的最小高度。
根据之前学的地理知识,我们知道地球的半径约为6370km,即OB= 6370km,
而AB = OA-OB,则只需求出OA即可。在直角三角形OCA当中,利用弧长和角度的关系,有
所以,AB = OA-OB=6390-6370 = 20km。这就是说至少登到20km的高度才能看到千里远的景物,这高度远远高于世界最高峰一珠穆朗玛峰的高度(8844.43 m),而黄鹤楼也只有6层高,最高不过几十米,远远无法看到千里之外的景物。不过“望远必先登高,要取得成绩就需要不断进取”的寓意还是值得我们学习的。
2. 数学与物理
俗话说数理不分家。数学作为工具与物理的联系是各个学科中最密切的。有好多数学的猜想都是物理学家猜测出来的,例如,由光的反射和折射,提出最短路线的寻找方法,由蜂房正六边形的构造,联想到可能是最省材料的建筑设计,利用物理学中物体中心的测量方法探索几何图形的重心。
物理中有一个有趣的实验叫皂膜实验,将铁方框在皂液中浸泡一下,让它蒙上一层肥皂膜,然后取一根软的不能再伸长的细线,把它的两端接起来,围成一个呈任意形状的封闭曲线,并把它轻轻放在皂膜上,再刺破曲线内部的肥皂膜,这条曲线会立即变成一个圆(任勇等,2006)。受这个实验的启发,数学家们结合物理学中表面张力的知识猜想:在周长相等的一切平面封闭曲线中,圆所围成面积是最大,这就是数学中著名的等周问题。
3. 数学与化学
在数学学习中,有一个原理叫等量相加,即如果。a = b,c = d,那么a + c = b + d 这种方法一般用在求解二元一次方程组中,用以消元。同样,相加法则在化学解题中可以得到妙用。如果一次实验中进行了两次化学反应,而不考虑中间的生成物,最简洁的整合方法就是将两个化学方程式的左面反应物相加,右面生成物相加,如果反应物和生成物有相同的物质,则需要“移项、合并同类项”。 省略了中间产物NO。
这样就将两个反应方程式合成一个,并且保持了方程式的平衡。等量相加,看似简单的,但在化学中却可能创造出新的化学反应原理。
4. 数学与生物
著名科学家伽利略说过,“大自然这本书,是用数学写成的”。在人类征服自然界的时候,他们发现了大自然界中也蕴藏着奇妙的数学原理。一直在儿歌中被赞誉为勤奋劳动者的蜜蜂,将自己的蜂巢设计成成千上万个正六棱柱的拼接,整整齐齐,毫无缝隙。好一个平面拼接的专家啊! 这一直是困扰人类的问题,18世纪法国数学家通过初等几何计算得出结论,蜜蜂将巢设计成这样,是在相同容积下,最省材料的结构,而且这种结构的刚性比较好,生物的这种数学才华虽然只是它的智慧本能,但真让人们叹为观止。
美国的费因曼也说:“如果没有数学语言,宇宙似乎是不可描述的。”数学时时刻刻应用于人口、交通、资源、城市建设、军事等等领域,为我们的决策提供科学依据。将生活和数学联系起来,不仅生动,而且对学生进行了人文教育。作为数学教师,那就更应该时时刻刻用数学的眼光审视身边的生活现象,将它们作为很好的教学素材引入课堂当中,构建数学课堂的多彩文化。
参考文献
[1] 何灿华.重构课堂文化,推进课程改革[J].上海教育科研,2005 (11).
[2] 人民教育出版社物理室.物理必修第一册[M].北京:人民教育出版社,2003 (6):32.
[3] 任勇,张花.中学数学教学艺术[M].济南:山东教育出版社,2006:137.
[4] 杨帆.“欲穷千里目,更上一层楼”中的楼有多高「J」.中学生数学,2010(11).
[5] 伊恩·斯图尔特(英),周仲良、周斌成、钟笑译.第二重奥秘-生命王国的新数学[M].上海:上海科学技术出版社,2002:76.