出版時(shí)間:2010-2 出版社:浙江教育出版社 作者:田廷彥 頁數(shù):146
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前言
每個(gè)人都喜歡聽故事,尤其是青少年?!度龂萘x》里的三氣周瑜、水淹七軍,《水滸傳》里的智取生辰綱、武松打虎,《西游記》里的大鬧天空、三打白骨精,這些內(nèi)容生動、引入入勝的故事,連七八歲的孩童都能說得出來。中國的傳統(tǒng)文化里有很多東西,就是蘊(yùn)含在這些故事里流傳下來的。 其實(shí),不止是文學(xué)或者歷史中有故事,科學(xué)里也有很多有趣的故事。像阿基米德在洗澡時(shí)發(fā)現(xiàn)浮力定律、埃拉托色尼用日影測量地球大小,以及拉瓦錫從燃燒現(xiàn)象里發(fā)現(xiàn)氧氣,都是精彩曲折、膾炙人口的科學(xué)故事。這些科學(xué)故事讓我們既能近距離地了解科學(xué)家,又能感受他們的科學(xué)智慧,領(lǐng)悟基本的科學(xué)方法,對于青少年提高科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)對科學(xué)的興趣,更是有著其他手段難以達(dá)到的效果?! ∵z憾的是,這些科學(xué)故事在中學(xué)的課堂上卻往往很少能夠聽到。現(xiàn)在,這套“Happy Leaming書系”的出版,也許可以稍稍彌補(bǔ)這一缺憾。這套書以現(xiàn)行中學(xué)理科教材里的重要知識單元為主線,講述了科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中許多生動有趣的科學(xué)故事,并配以大量珍貴精美的圖片,不但可以讓學(xué)生感受科學(xué)本身的深厚魅力,提升科學(xué)素養(yǎng),還能從一個(gè)側(cè)面鞏固其課堂學(xué)習(xí)成果,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生“想看、愛看、看了有益”。對于教師來說,這些與課堂知識緊密相關(guān)的素材可以作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充,用來活躍課堂氣氛,深化教學(xué)內(nèi)容。
內(nèi)容概要
本書以現(xiàn)行中學(xué)理科教材里的重要知識單元為主線,講述了科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中許多生動有趣的科學(xué)故事,并配以大量珍貴精美的圖片。不但可以讓學(xué)生感受科學(xué)本身的深厚魅力,提升科學(xué)素養(yǎng),還能從一個(gè)側(cè)面鞏固其課堂學(xué)習(xí)成果,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生“想看、愛看、看了有益”。對于教師來說,這些素材可以作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充,用來活躍課堂氣氛,深化教學(xué)內(nèi)容;對于學(xué)有余力的學(xué)生來說,書中的拓展性內(nèi)容還可以引導(dǎo)他們作進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。
書籍目錄
1 數(shù)的出現(xiàn)日常生活中,我們天天都會碰到數(shù)字。在小學(xué),我們就開始接觸0,1,2,3,…這些自然數(shù)了??墒悄阒绬??從人類有計(jì)數(shù)的需要開始,到數(shù)字的出現(xiàn),其間經(jīng)歷了一個(gè)極為漫長的過程。2 進(jìn)位制的發(fā)明為了表示大數(shù),人們產(chǎn)生了進(jìn)位制的思想。古埃及人和古印度人采用十進(jìn)制,但還沒有數(shù)位的概念。兩河流域的泥板書顯示,古巴比倫人采用的是六十進(jìn)制。中國是世界上第一個(gè)既采用十進(jìn)制又使用位值制的國家,而且中國的八卦中也蘊(yùn)含了二進(jìn)制的思想。3 超越直覺的指數(shù)即使有了進(jìn)位制,但要表示特別大的數(shù)字還是有些困難的。利用指數(shù)的概念,人們發(fā)明了科學(xué)計(jì)數(shù)法。不過,對于很多人來說,指數(shù)的含義卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了他們的直覺。4 負(fù)數(shù)和零古人最早認(rèn)識的數(shù)都是正整數(shù),后來又認(rèn)識了分?jǐn)?shù)。隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,才出現(xiàn)了負(fù)數(shù)和零的概念。它們的產(chǎn)生,使數(shù)的范圍擴(kuò)展到有理數(shù)。5 從無理數(shù)到實(shí)數(shù)有了有理數(shù)之后,是不是數(shù)的范圍就到此為止了呢?答案當(dāng)然是否定的。古希臘的一位數(shù)學(xué)家有一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn):邊長為1的正方形的對角線的長度既不能用整數(shù),也不能用分?jǐn)?shù)表示!這個(gè)發(fā)現(xiàn)不但導(dǎo)致了無理數(shù)的誕生,更在當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)界掀起了一場巨大風(fēng)波,史稱“第一次數(shù)學(xué)危機(jī)”。直到2 000年后實(shí)數(shù)理論的建立,才讓無理數(shù)在數(shù)學(xué)中真正扎下了根。6 用字母代替數(shù)數(shù)學(xué)是通往科學(xué)大門的鑰匙,而字母則是數(shù)學(xué)的工具。我們一旦把抽象的字母和符號引入到數(shù)學(xué)之中,就擺脫了對具體數(shù)字的依賴,從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)抽象化歷程中的又一次巨大飛躍。在今天看來,用字母代替數(shù)是一件司空見慣的事情,但在數(shù)學(xué)發(fā)展史上,這項(xiàng)工作卻耗費(fèi)了數(shù)學(xué)家相當(dāng)長的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間之長,也許遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的想象!7 代數(shù)與方程我們在小學(xué)時(shí)就已經(jīng)知道十進(jìn)制、阿拉伯?dāng)?shù)字、零和一次方程,而幾何證明則是中學(xué)數(shù)學(xué)的內(nèi)容。就難度和深度來說,這是順理成章的。不過耐人尋味的是,西方數(shù)學(xué)的發(fā)展史卻恰好完全相反,方程的提出比幾何證明晚了好多個(gè)世紀(jì)。8 方程的近代史話丟番圖之后,特別是文藝復(fù)興以來,代數(shù)與數(shù)論分離了,方程的求解成為代數(shù)學(xué)乃至全部數(shù)學(xué)的中心問題。直到19世紀(jì),高斯、阿貝爾特別是伽羅瓦等人之后,代數(shù)學(xué)的巨輪才漸漸駛離方程這個(gè)航向。9 圓周率的故事圓周率π是我們最熟悉的數(shù)學(xué)常數(shù)之一。人們對它的認(rèn)識也經(jīng)歷了很長的時(shí)間,在數(shù)千年的時(shí)間里,關(guān)于叮的故事有很多很多……10 函數(shù)的歷程函數(shù)在自然科學(xué)里有著極其廣泛的用途,對數(shù)學(xué)本身也十分重要。它的出現(xiàn),是數(shù)學(xué)史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),標(biāo)志著數(shù)學(xué)開始進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期——變量數(shù)學(xué)時(shí)期。11 尺規(guī)作圖問題古希臘人偏愛直尺和圓規(guī),他們希望用尺規(guī)作出所有的圖形。在此過程中,出現(xiàn)了著名的三大尺規(guī)作圖問題。經(jīng)過漫長的歲月,人們最后發(fā)現(xiàn),這三大難題都是不可能實(shí)現(xiàn)的。12 證法最多的定理勾股定理是平面幾何中最精彩、最著名和最有用的定理,關(guān)于它的故事有許許多多。中國古人早就提出了“勾三股四弦五”的說法;古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)它后欣喜若狂,殺牛百頭以示慶賀;“第一次數(shù)學(xué)危機(jī)”也由它引起。它有500多種不同的證明方法,是數(shù)學(xué)上證明方法最多的定理之一。13 從《原本》談起歐幾里得的《原本》是數(shù)學(xué)史上第一部用公理化思想建立起演繹體系的著作,對后世產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。中國明代的徐光啟和利瑪竇合譯了該書的一部分,另外一部分過了200年才被譯成中文。14 從斐波那契數(shù)列到黃金分割在數(shù)學(xué)史上,斐波那契數(shù)列和黃金分割是十分有名的。它們不但有豐富的數(shù)學(xué)含義,還有深厚的文化內(nèi)涵。15 旋轉(zhuǎn)和對稱人類自古以來就對對稱美推崇備至,對稱的概念幾乎已經(jīng)運(yùn)用到所有的科學(xué)領(lǐng)域。在所有的對稱中,有兩種是最基本、最重要的。下面就讓我們來講講它們的故事吧。16 測量世界(1)幾何學(xué)起源于古人對土地的丈量等活動。古埃及人在建造金字塔的過程中,使用了大量的幾何學(xué)知識。中國古代的《墨經(jīng)》中,討論了很多幾何概念和命題。古希臘人則奠定了古典幾何學(xué)的基礎(chǔ)。17 測量世界(2)三角學(xué)的出現(xiàn),讓人們獲得了一種測量遙遠(yuǎn)距離的手段。就連宇宙的大小,我們現(xiàn)在也有機(jī)會去測量一下了。18 三角函數(shù)的由來我們都知道正弦、余弦等三角函數(shù)的名稱,但事實(shí)上,三角學(xué)的概念遠(yuǎn)比函數(shù)出現(xiàn)得早。它起源于古希臘,目的是預(yù)測天體運(yùn)行路線、推算日歷等,在航海和地理中也會用到。在很長一段時(shí)間內(nèi),三角學(xué)幾乎是天文學(xué)的一部分,直到16世紀(jì),才變?yōu)閿?shù)學(xué)的一個(gè)分支。19 骰子里的大學(xué)問我們都知道,賭博是一種惡習(xí)。不過,數(shù)學(xué)里的一門重要學(xué)科——概率論,卻起源于賭場中的賭徒對勝負(fù)的計(jì)算?,F(xiàn)在,它已被廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)和保險(xiǎn)業(yè)等各個(gè)方面。20 平均數(shù)的意義人們的生活離不開形形色色的數(shù)據(jù),其中一部分是直接數(shù)據(jù),靠測量或統(tǒng)計(jì)得到;另一部分是間接數(shù)據(jù),通過對直接數(shù)據(jù)的計(jì)算得到。在間接數(shù)據(jù)中,我們經(jīng)常用到的就是平均數(shù),它是我們制訂決策的好幫手。
章節(jié)摘錄
有了指數(shù)的概念,我們就可以很方便地計(jì)算很多大數(shù)?! ≈袊泻芏嘀某烧Z,比如“愚公移山”、“精衛(wèi)填?!钡?,都可以用大數(shù)來衡量。愚公移山的故事出自《列子》,講的是愚公的家門口聳立著太行、王屋兩座大山,年近九十的愚公見行人不得不繞道行走,非常不便,于是動員家人,試圖把山挖平。愚公的行為受到了智叟的嘲笑。但是愚公回答說,我的子子孫孫沒有窮盡,可是山不會再增高,何愁挖不平呢? 故事的結(jié)局是愚公的精神感動了天神,把兩座山移走了??墒?,如果天神不為所動,那么愚公及其子孫何時(shí)才能將兩座山全部移走呢?顯然,對于愚公一家來說,這是一個(gè)是值得考慮的問題?! 读凶印分姓f太行山和王屋山“方七百里,高萬仞”,這是夸張的說法,其實(shí)它們的高度不到2 000米。由于山是高低不平的,所以只能對其體積進(jìn)行估算。不妨假設(shè)山的底面積為10萬平方千米,高1千米,折合成米為單位,體積約為105x106x1=10立方米。假如愚公一家每天能搬運(yùn)10立方米山石(那時(shí)沒有挖土機(jī)),他們也要連續(xù)挖10天才能將山挖平。將這個(gè)時(shí)間轉(zhuǎn)化成年,大約是10年,即1000萬年。這個(gè)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類的發(fā)展歷史,需要愚公數(shù)十萬代人的努力!因此,智叟的取笑也并非毫無道理。
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課堂上聽不到的數(shù)學(xué)傳奇-初中版 PDF格式下載