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郭士雅博客

水因善下终归海,山不争高自成峰

 
 
 

日志

 
 

数学小故事中的大哲理   

2017-07-17 15:36:25|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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烧水问题 有这样一个问题:“假如你面前有煤气灶、水龙头、水壶和火柴,你想烧些水应当怎样去做?” 被提问者答道:“在壶中放上水,点燃煤气,再把水壶放到煤气灶上。” 提问者肯定了这一回答,接着追问:“如其他条件不变,只是水壶中已有了足够的水,那你又应当怎样去做? ” 这时被提问者很有信心地答道:“点燃煤气,再把水壶放到煤气灶上。” 但是提问者说:“物理学家通常都这么做,而数学家则会倒去壶中的水,并声称已把后一问题转化成先前的问题。” 【感悟】数学家“倒去壶中的水”似乎是多此一举,故事的编创者不是要我们“倒去壶中的水”,而是引导我们感悟数学家独特的思维方式——转化。 学习数学不是问题解决方案的累积记忆,而是要学会把未知的问题转化成已知的问题,把复杂的问题转化成简单的问题,把抽象的问题转化成具体的问题。数学的转化思想简化了我们的思维状态,提升了我们的思维品质。转化不是就事论事、一事一策,而是发掘出问题中最本质的内核和原型,再把新问题转化成与已经能够解决的问题。 两只羊的描述 草地上有两只羊,在艺术家、生物学家、物理学家、数学家看来却有不同的感受与理解,下面是他们的的描述。 艺术家:“蓝天、碧水、绿草、白羊,美哉自然。” 生物学家:“雄雌一对,生生不息。” 物理学家:“大羊静卧,小羊漫步。” 数学家:“1+1=2。” 【感悟】从故事中不同职业的人对两只羊的描述,我们感受到艺术家对自然美的关注,生物学家对生命的关注,物理学家对运动与静止的关注,而数学家从色彩、性别、状态中抽象出数量关系:1+1=2,这是数学高度抽象性的体现。 苏格兰的羊 三位科学家从伦敦去苏格兰参加会议,越过边境不久,发现了一只黑羊。 “啊,” 天文学家说,“原来苏格兰的羊是黑色的。” “得了吧,仅凭一次观察你可不能这么说。” 物理学家道,“你只能说那只黑色的羊是在苏格兰边境发现的。” “也不对,”数学家道,“由这次观察你只能说:在这一时刻,这只羊,从我们观察的角度看过去,有一侧表面上是黑色的。” 【感悟】著名的思想家培根说过:“数学使人精确。”故事中的数学家对苏格兰羊的描述充分体现出数学的严密性。数学是思维的体操,语言是思维的外壳,数学的理性思维是建立在数学概念、数学定理等数学语言的严密界定之上的。
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