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数学教学的趣味知识设计秦 赟 闫 森 精彩阅读 实时更新

时间:2016-12-12 06:15 /变身小说 / 编辑:二奶奶
主角是古希腊,幻方,毕达哥拉斯的书名叫《数学教学的趣味知识设计》,本小说的作者是秦 赟 闫 森创作的教辅教材、学生、教育理论类小说,文中的爱情故事凄美而纯洁,文笔极佳,实力推荐。小说精彩段落试读:“可学会的东西”,即“通过学习可获得的知识”,数学名称的这些意思似乎和梵文中的同跟词意思相同。甚至伟大...

数学教学的趣味知识设计

小说主角:古希腊欧拉幻方毕达哥拉斯

小说长度:中篇

更新时间:02-28 01:50:35

《数学教学的趣味知识设计》在线阅读

《数学教学的趣味知识设计》章节

“可学会的东西”,即“通过学习可获得的知识”,数学名称的这些意思似乎和梵文中的同词意思相同。甚至伟大的辞典编辑人利特雷,在他编辑的法语字典中也收入了“数学”一词。牛津英语字典没有参照梵文。公元10世纪的拜占希腊字典“Suidas”中,引出了“物理学”、“几何学”和“算术”的词条,但没有直接列出“数学”—词。

“数学”一词从表示一般的知识到专门表示数学专业,经历一个较的过程,仅在亚里士多德时代,而不是在柏拉图时代,这一过程才完成。数学名称的专有化不仅在于其意义远,而在于当时古希腊只有“诗歌”一词的专有化才能与数学名称的专有化相媲美。“诗歌”原来的意思是“已经制造或完成的某些东西”,“诗歌”一词的专有化在柏拉图时代就完成了。而不知是什么原因辞典编辑或涉及名词专有化的知识问题从来没有提到诗歌,也没有提到诗歌与数学名称专有化之间奇特的相似。但数学名称的专有化确实受到人们的注意。

首先,亚里士多德提出,“数学”一词的专门化使用是源于毕达拉斯的想法,但没有任何资料表明对于起源于奥尼亚的自然哲学有类似的思考。其次在奥尼亚人中,只有泰勒斯在“纯”数学方面的成就是可信的,因为除了第欧尼·拉尔修简短提到外,这一可信还有一个较迟的而直接的数学来源,即来源于普罗克洛斯对欧几里得的评注:但这一可信不是来源于亚里士多德,尽管他知泰勒斯是一个“自然哲学家”;也不是来源于早期的希罗多德,尽管他知塞利斯是一个政治、军事战术方面的“好者”,甚至还能预报蚀。以上这些可能有助于解释为什么在柏拉图的系中,几乎没有奥尼亚的成份。赫拉克利特有一段名言:“万物都在运中,物无常往”,“人们不可能两次落同一条河里”。这段名言使柏拉图迷了,但赫拉克赖脱却没受到柏拉图给予巴门尼德那样的尊敬。巴门尼德的实论,从方法论的角度讲,比起赫拉克赖脱的化论,更是毕达拉斯数学的强有的竞争对手。

对于毕达拉斯学派来说,数学是一种“生活的方式”。事实上,从公元2世纪的拉丁作家格利乌斯和公元3世纪的希腊哲学家波菲利以及公元4世纪的希腊哲学家扬布利科斯的某些证词中看出,似乎毕达拉斯学派对于成年人有一个“一般的学位课程”,其中有正式登记者和临时登记者。临时成员称为“旁听者”,正式成员称为“数学家”。

这里“数学家”仅仅表示一类成员,而并不是他们精通数学。毕达拉斯学派的精神经久不衰。对于那些被阿基米德神奇的发明所审审烯引的人来说,阿基米德是唯一的独特的数学家,从理论的地位讲,牛顿是一个数学家,尽管他也是半个物理学家,一般公众和新闻记者宁愿把因斯坦看作数学家,尽管他完全是物理学家。当罗吉尔·培通过提倡接近科学的“实论”,向他所在世纪提出战时,他正将科学放了一个数学的大框架,尽管他在数学上的造诣是有限的,当笛卡儿还很年时就决心有所创新,于是他确定了“数学万能论”的名称和概念。然莱布尼茨引用了非常类似的概念,并将其成了以产生的“符号”逻辑的基础,而20世纪的“符号”逻辑成了热门的数理逻辑。

在18世纪,数学史的先驱作家蒙托克莱说,他已听说了关于古希腊人首先称数学为“一般知识”,这一事实有两种解释:一种解释是,数学本优于其它知识领域;而另一种解释是,作为一般知识的学科,数学在修辞学,辩证法,语法和理学等等之就结构完整了。蒙托克莱接受了第二种解释。他不同意第一种解释,因为在普罗克洛斯关于欧几里得的评注中,或在任何古代资料中,都没有发现适这种解释的确证。然而19世纪的语源学家却倾向于第一种解释,而20世纪的古典学者却又偏向第二种解释。但我们发现这两种解释并不矛盾,即很早就有了数学且数学的优越是无与比的。

93计数方法的出现

一般说来,最古老的数学应当从人类把大小、形状和数的概念系统化方面所作的最初的也是最基本的努算起。因此,有数的概念和懂得计数方法的原始人的出现可以看作是数学的第一起点。

数的概念和计数方法还在有文字记载以就发展起来了。但是,关于这些数学的发展方式则多半来源于揣测。人类的在最原始的时代就有了数的意识,至少在为数不多的一些东西中增加几个或从中取出几个时,能够辨认其多寡。随着逐步化,简单的计算成为了生产和生活中必不可少的活。一个部落首领必须知自己的部落有多少成员、有多少敌人;一个人需要知他羊群里的羊是否少了。或许最早的计数方法是使用简单算筹以一一对应的原则来行的。例如,当数羊的只数时,每有一只羊就扳一个指头。显然,古人也能够使用一些简单的方法计数,例如集攒小石子或小木棍;在土块或石头上刻或在木头上刻槽;或在绳上打结,作为对应于为数不多的东西的数目的语言符。以,随着书写方式的改,逐渐形成了一族代表这些数目的书写符号。

在语言计数的较早阶段,即使是同样的数字,但如果实际物不同,表示方法也大不一样。例如,对于两只羊和两个人所用的语音词是不同的。例如,在英语中有teamofhorse表示共同拉车,拉犁的两匹马,yokeofoxen共扼的两头牛,braceofpartridge一对鹧鸪,pairofshoes一双鞋。把2种共同质加以抽象,并采用与任何踞嚏事物都无关的某个语音来代表它,或许人类经过很时间以才实现的,虽然在今天看来,这是如此的简单。

94记录工的出现

数字的记录和期保存离不开记录的工。但是,记录工的发明和改是一个非常漫的过程。我们现在常用的机器制造的纸张只有100多年的历史。以的手工制作的纸是非常昂贵和难以得到的,即使是这种纸也是在十二世纪才传到欧洲,虽然聪明的中国古人早在一千多年,就已经掌了这一门技术。

但是,古人为了足自己记录的需要,也想办法创造了一些工。一种早期类似纸的书写材料,称为纸草片,是古代埃及人发明的,而且,公元650年左右,已经传入希腊。它是一种做纸草的芦苇做的。把芦苇的茎切成一条条檄畅的薄片,并排成一张,一层层地往上放,完全用,再将出来,然放到太阳地里晒。也许由于植物中天然胶质,几层粘到一起了。在纸草片了以,再用圆的东西用把它们平衡,这样就能书写了。用纸草片打草稿,就是一小片,也要花不少钱。

另一种早期的书写材料是羊皮纸,是用物皮做的。自然,这是稀有和难得的。更昂贵的是一种用牛犊皮做的仿羊皮纸,称做犊皮纸。事实上,羊皮纸已经是非常昂贵的了。以致中世纪出现一种习惯:洗去老羊皮手稿上的墨迹,然再用。这样的手稿,现在被称做重写羊皮纸。有这样的情况:在若,重写羊皮文件上最初写的原稿又模糊地出现了。一些有趣的“修复”就是这样做成的。

大约两千年以,罗马人书写用品是上薄薄一层蜡的小木板和一支笔。在罗马帝国之和罗马帝国时代,常用沙盘行简单的计算和画几何图形。要推测更早的记录工,也并不困难。因为,毫无疑问,人们很早就用石头和粘土做书写记录了。

95印度和阿拉伯数系

我们现在常用的数字符号系统,是印度-阿拉伯数系。之所以用印度和阿拉伯命名,是因为它可能是印度人发明的,又由阿拉伯人传到西欧的。

,保存下来现在所用的数字符号的最早样品是印度的一些石柱上发现的,这些石柱是公元250左右乌索库王建造的。至于其它在印度的早期样品,如果解释正确的话,则是从大约公元100在纳西克窑洞中刻下的一些碑文中发现。这些早期样本中既没有零,也没有采用位置记号。但是,考古学家推测,位置值和零,必定是公元800年以的某个时刻传到印度的,因为波斯数学家花拉子密在公元825年写的一本书中描述过这样一种完整的印度数系。

这些新的数字符号,最初是在“何时”和“如何”引欧洲的,即使到了现在也还没有清:但是考古学家认为,这些符号十之八九是由地中海沿岸的商人和旅行家们带过来的。在十世纪西班牙书稿中就发现有这些符号,它们可能是由阿拉伯人传到西班牙的。阿拉伯人在公元711年侵入了这个半岛,直到1492年还在那里。通过花拉子密的专著的十二世纪拉丁文译本以及来欧洲人的有关著作,这一完整的数系得到广泛的传播。

在十世纪以的四百年中,提倡这数系的珠算家与算法家展开了竞争,到公元1500年左右,我们现有的计算规则获得优。在这以的一百年中,珠算家几乎被人遗忘,到了十八世纪在西欧就见不到算盘的踪迹了。算盘作为一个奇妙的东西再次出现于欧洲,是法国几何学家蓬斯菜在拿破仑计伐俄国的战争中当了俘掳,被释放,把一个算盘的样品带回了法国。

印度-阿拉伯数系中的数字符号曾多次异,只是由于印刷业的发展,才开始稳定下来的。英语中的零这个词可能是从阿拉伯文sifr的拉丁化形式zephirum演过来的;而阿拉伯文又是从印度文中表示“无”和“空”的词sunya翻译过来。阿拉伯文sifr在十三世纪由奈莫拉里乌斯(Nemorarius)引到德国,写作cifra,由此我们得到现在的字cipher(零)。

96人上的尺子

我们每个人上都携带着几把尺子。假如你“一拃”的度为8厘米,量一下你课桌的为7拃,则可知课桌为56厘米。如果你每步65厘米,你上学时,数一数你走了多少步,就能算出从你家到学校有多远。高也是一把尺子。如果你的高是150厘米,那么你住一棵大树,两手正好拢,这棵树的一周的度大约是150厘米。因为每个人两臂平,两手指尖之间的度和高大约是一样的。要是你想量树的高,影子也可以帮助你的。你只要量一量树的影子和自己的影子度就可以了。因为树的高度=树影×高÷人影。这是为什么?等你学会比例以就明了。你若去游,要想知到歉面的山距你有多远,可以请声音帮你量一量。声音每秒能走331米,那么你对着山喊一声,再看几秒可听到回声,用331乘听到回声的时间,再除以2就能算出来了。学会用你上这几把尺子,对你计算一些问题是很有好处的。同时,在你的常生活中,它也会为你提供方的。

97电子计算机的二

由于人的双手有十个手指,人类发明了十位制记数法。然而,十位制和电子计算机却没有天然的联系,所以在计算机的理论和应用中难以畅通无阻。究竟为什么十位制和计算机没有天然的联系?和计算机联系最自然的记数方法又是什么呢?

这要从计算机的工作原理说起。计算机的运行要靠电流,对于一个电路节点而言,电流通过的状只有两个:通电和断电。计算机信息存储常用磁盘和磁盘,对于磁盘上的每一个记录点而言,也只有两个状:磁化和未磁化。近年来用光盘记录信息的做法也越来越普遍,光盘上海一个信息点的物理状有两个:凹和凸,分别起着聚光和散光的作用。由此可见,计算机所使用的各种介质所能表现的都是两种状,如果要记录十位制的一位数,至少要有四个记录点,可有十六个信息状,但此时又有六个信息状闲置,这必造成资源和资金的大量费。因此,十位制不适于作为计算机工作的数字位制。那么该用什么样的位制呢?人们从十位制的发明中得到启示:既然每种介质都是有两个状的,最自然的位制当然是二位制。

位制所需要的记数的基本符号只要两个,即0和1。可以用1表示通电,0表示断电;或1表示磁化,0表示未磁化;或1表示凹点,0表示凸点。总之,二位制的一个数位正好对应计算机介质的一个信息记录点。用计算机科学的语言,二位制的一个数位称为一个比特,8个比特称为一个字节。

位制在计算机内部使用是再自然不过的。但在人机流上,二位制有致命的弱点——数字的书写特别冗。例如,十位制的100000写成二位制成为11000011010100000。为了解决这个问题,在计算机的理论和应用中还使用两种辅助的位制——八位制和十六位制。二位制的三个数位正好记为八位制的一个数位,这样,数字度就只有二位制的三分之一,与十位制记的数度相差不多。例如,十位制的100000写成八位制就是303240。十六位制的一个数位可以代表二位制的四个数位,这样,一个字节正好是十六位制的两个数位。十六位制要使用十六个不同的符号,除了0—9十个符号外,常用A、B、C、D、E、F六个符号分别代表10、11、12、13、14、15。这样,十位制的100000写成十六位制就是186A0。

位制和八位制、二位制和十六位制之间的换算都十分简,而采用八位制和十六位制又避免了数字冗带来的不,所以八位制、十六位制已成为人机流中常用的记数法。

98有趣的21

我们知,整数被2,3,4,5,8,9或11整除的特点易掌,什么样的数能被7整除?这可是一个难题,下面,我将介绍一些关于整数被7整除的有趣而又有用的知识。

先从3×7=21谈起。有一个理是很明显的。如果有一个整数的末位数是1,这个数又比21大的话,我们将这个数减去21,得数(它的末位数肯定是0)如果能被7整除,先那个数肯定也能被7整除;如果得数不能被7整除,先那个数肯定也不能被7整除,即在这种情况下,判断得数能不能被7整除,最末位上的0可以舍去不管。

如果给定的整数的末位数不是1,而是其他数,也可以依此类推,例如给定整数末位数是6,我们可将此数减去21×6=126,也即先从该整数中去掉末位数6,再从所余数中减去6×2=12。由此我们得到一个一般原则:去掉末位数,再从剩下的数中减去去掉的末位数的2倍。

以考查15946能不能被7整除为例,去掉末位数6,再计算1594-2×6得1582,此时,如果1582能被7整除,则115946就能被7整除;如果1582不能被7整除,则15946就不能被7整除。

继续对1582用此法判断可得154,再作一次就得7,由于最得到的是7(或7的倍数),故知15946能被7整除。

这是一种简捷可靠的判断一个整数能不能被7整除的方法,我们称它为“去一减二法”,它的意思就是面说的:去掉末位一个数,再从剩下的数中减去去掉的数的2倍。再举一个例子,让我们来考查841945是否能被7整除。我们将逐次用“去一减二法”。结果写出来(末位数是0时可以将0舍去)是:841945→84184→841→82→4。故知841945不能被7整除。

实际解题时,只需心算就行了,不必将上面的式子逐个写出,解题中也可以随机应地运用一些技巧,例如,如果一眼就看出末位两位或两位数是14,35,56,84,91等7的倍数时,可以直接舍去,如841945→1945→184→1,立即就可以断定841945不能被7整除。在上面的心算中,我们两次舍去了84这个7的倍数。

还有一种判断整数能不能被7整除的方法,这种方法也可以用来判断整数是否能被11或13整除,由于这种方法的基础是7×11×13=1001,所以我们将它为“1001法”。

还以15946为例,我们将15946从左往右数到第一位与第四位(中间相隔两位)上的数都减去1,则得5936,实际上相当于减去10×1001,减去的是7的倍数,因此要考查15946是否能被7整除,只须考查5936是否能被7整除就行了,再从5936的第一位和第四位上都减去5,得931,则15946能不能被7整除的问题成了考查931能不能被7整除,如果我们把大于7的数字都减去7,实际上就是要考查231是否能被7整除,这时只须用一次“去一减二法”得21,就能判定15946能被7整除了。

又如,用“1001法”考查841945能不能被7整除,由于1001×841=841841,所以841945-841841=945-841=104(即多次用“1001法的结果),因此我们只须考查104是否能被7整除即可,此时用“去一减二法”得2,故知841945不能被7整除。

这里要注意,因为1001=7×11×13,所以“1001法”不光能用来判断7的整除,还可以用来判断11和13的整除,由于104不能被11整除而能被13整除,所以我们可以判定841945不能被11整除而能被113整除。这是一个很有用的知识。

利用“1001法”行判断时,如果位数较多(数字较),可以先将整数从右到左每三个数一节地分开,再从右边数起按下面办法计算):[第一节]–[第二节]+[第三节]-[第四节]+…

计算所得的数如果是7,11或13的倍数,原数就能被7,11或13数整除;如果算得的数不是7,11或13的倍数,则原数就不能被7,11或13整除。

例如,我们考查64763881,从右往左分节得881,763,64,于是计算得881-763+64=182,

由于182能被7和13整除,而不能被11整除,所以64763881能被7和13整除而不能被11整除。

为了开阔思路、增加兴趣,使读者掌得更好些,笔者拟了趣题作为上述方法的练习。

如果我们在21的2与1之间添加去若个0,使它成:20…01,现在问:这种20…01的数中,是否有能被21整除的?如果没有,那是为什么?如果有,那么有多少个?

这个题目如果思路得当,小学生都能解答;如果得不好,大学生也做不出来。

一个很自然的想法是,我们不妨在21的2与1之间添加去几个0试试看,当添加去6个0时得20000001,这是一个八位数,按“1001法”分节计算得001-000+20=21,

由于21能被7整除,故20000001必能被7整除,同时考虑到20000001的各位数字之和为3,故这个数必能被3整除,因此20000001必能被21整除,所以形如20…01的数中,能被21整除的数是有的,这种数有多少个呢?如果我们再添加去6个0的话得20000000000001,按“1001法”分节计算得001-000+000-000+20=21,

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数学教学的趣味知识设计

作者:秦 赟 闫 森
类型:变身小说
完结:
时间:2016-12-12 06:15

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