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数学思想和数学文化讲解

《数学思想与数学文化》
本课程的目的:
1)揭示数学的真实面目;(是什么) 2)挖掘数学学与做的机制;(为什么) 3)探讨生产生活和科技领域的广泛应 用和在人文素养方面所产生的重要影响。
(做什么)
(1)人们对“数学是什么” 的问题经历了一个漫长而 艰苦的认识过程。 (2)数学与人类文明共存, 有人类文明,就必须有数 学。显然,对数学的认识 随人类文明的进步而不断 深化。
我用一个幼稚的话说吧,如果没有 数学,商人们就不会算帐了,所以, 他们都不知道 买东西的人给的是多
少钱,买东西的人呢,也不知道他给 了商人多少钱,那么就有 点麻烦了, 所以,学会数学是比较重要的。
再比如:如果没有数学,搞建筑行业 的人们就没法测量土地和计算房子怎 么设计,就没有了房子地“比例”, 我们住房子就要“提心吊胆”了。
1965年获得了Nobel奖的物理学家理查德·费格曼(R曾说
过:“若是没有数学语言,宇宙似乎是不可描述的。”
例子
1)牛顿(Issac Newton):微积分学---万有引力定律。
2)爱因斯坦(Albert Einstein): Riemann几何---广义相对论。
3) 伽罗瓦(Galois):群论---统一能量守恒定律、动量守恒 定律、电荷守恒定律等。
生活中数学与我们的联系:
数学与日常生活中的联系: 会运用数表示事物,并能进行交流 公交车号,楼梯层数, 案例1:某学校为每个学生编号,设定末尾用1表示男生,
用2表示女生;9713321表示“1997年入学的一年级三 班的32名同学,该同学是男生。”那么,9532012表示 的学生是哪一年入学的?几年级几班的?学号是多少? 是男生还是女生?
像表格语言 数学是一种文化
1.数学是一种工具,一种思维的工具
日本数学教育家米山国藏在从事了多年数 学教育之后,说过一段意味深长的话:学 生们在初中或高中所学到的数学知识,在 进入了社会之后,如果没有什么机会应用, 那么这种作为知识的数学,通常在出校门 后不到一两年就会忘掉,然而他们不管从 事什么工作,那种铭刻在人脑中的数学精 神和数学思想方法,会长期的在他们的 工作和生活中发挥着重要作用,这无疑是 对数学文化内涵的一个精彩注释。
联系生活实际,让学生明白数学来源于生活,生 活中处处有数学,让他们从生活中理解数学,感 悟数学。
比如说:家里要装修房子,给客厅铺地砖需要多 少块,能花多少钱?这样的问题很实际,学生参 与的热情很高,让他们合作,利用休息时间去市 场调查,找出要解决这两个问题所需要的一些数 学信息,如客厅的面积,每块地砖的大小、单价 等,从而提取有价值的信息来解决问题。在解决 问题的过程中,也能培养学生的合作能力,社交 能力。
千百年来,虽几经沧 桑,但在数学家们的辛 勤培育下,它一长成一 棵枝繁叶茂、硕果累累 的参天大树,成为人类 文明的重要组成部 分。。。
数学是什么?
数学是一种工具 数学是一种语言 (1)自然语言(2) 符号语言(3)图
像表格语言 数学是一种文化
数学是什么?
数学是一种工具 数学是一种语言 (1)自然语言(2) 符号语言(3)图
恩格斯曾说:“数学 是现实世界中的空间 形式与数量关系”。 这说明数学的研究对 象是“形”与“数”。
著名数学家华罗庚 精彩描述了数学 “宇宙之大,
粒子之微,火箭之速, 化工之巧,地球之变, 生物之谜,日用之繁”
数学在日常生活中是很重要的,数学是人类经过无数 年的探讨和发现总结出来的,它聚集了前者无数的智 慧,后代要延续下去,这不但是责任,也是必要的。 现在已是数字化年代,若没有数学那我们人类这么进 化?神州5号还能升空吗??数学是人类认识自然
其他领域里也常常出现螺旋的现象。例如螺旋的通道可以看到的有:飓风、
旋涡、一只松鼠上下树的路线,以及新墨西哥卡尔巴大洞穴中的墨西哥蝙 蝠的飞行礴的气势深深吸引着地球的人类, 它时而掀起高高的浪花,时而翻滚, 拍击着海岸。那么,波浪是如何产生 的呢?它又有什么样的性质和规律?
大自然中的数学情趣
自然界的许多物种都以 数学的方式表现出其特性。 大自然这种看似偶然的现象 蕴藏着深刻的物竞天择的内 在机理,体现了数学原理的 强大威力。。
数学如盛放的茉莉,洁白淡雅,闻之幽 幽入心,品之香味萦绕体内,久久不能离 去。。。
数学与自然界相伴相随,其同发展, 大自然的数学情趣高雅无比精妙无 穷。。。。
《 百 以 内 数 的 认 识 》
数 学 与高科技的联系:
飞行器设计
网络安全
指纹识别
海洋遥测数据处理
问题是数学的心脏,方 法是数学的行为,思想 是数学的灵魂,未来的 数学课程体系是“数学 思想方法与数学知识” 的合理组合。
数学好比其中一棵 富有生命的树,它随着 人类社会文明的兴衰而 荣枯。。。。。
2. 数学是一种语言,是一切科学的共同语言
数学就是用简单通用的符号语言来表述用普通的语言繁琐 冗长的赘述。很多的发现——尤其是物理学的发现——实 际上都不可能用非数学的方法阐述
享有“近代科学之父”尊称的大物理学家伽利略说过: “展现在我们眼前的宇宙像一本用数学语言写成的大书, 如不掌握数学符号语言,就像在黑暗的迷宫里游荡,什么 也认识不清。”由于在量子电动力学方面做出突出贡献于
我们知道,影响大海波浪的因素 是多种的,有风,有地震,或由于某 种海上的物体运动一如船波,还有月 球和太阳的引力起潮汐等等原因,都 可以使水受到扰动,从而产生大海波 浪。由于引起大海波浪的因素是随机 的,这些波浪看起来就有些随意和无 序了。
螺旋,一种异常迷人的数学对象,触及着生 活的方方面面。诸如遗传基因的结构,扩张的模 型,运动的姿态,等等。它们可能是大自然的天 工造化,也可能是人类的智力创造。
自然界中也可以看到许多螺旋的形式。例如,羚羊、公羊、角鲸和其他有角哺 乳动物的角;一些蜗牛和软体动物的壳;植物的茎(如豌豆梗等)、花、叶、果等 结构。人类的脐带也是一种三重的螺旋,它是由一根静脉管和两根动脉管盘绕着留 下来的。
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