用數(shù)學(xué)的眼光看世界

史寧中教授說,我們要用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維分析世界,用數(shù)學(xué)的語言描述世界。

為此,作為數(shù)學(xué)老師,我們要細(xì)心觀察,慧心發(fā)現(xiàn),恒心記錄。

【其一:比賽里面有數(shù)學(xué)?!?/b>

坊間有戲言,曰某人數(shù)學(xué)是體育老師教的,姑且不論對老師的評價,僅看體育與數(shù)學(xué)的關(guān)系,確實非常密切。

比如舉行馬拉松活動,需要考慮到風(fēng)對跑步速度的影響,因為順風(fēng)速度更快,逆風(fēng)速度變慢,順風(fēng)速度=無風(fēng)速度+風(fēng)速,逆風(fēng)速度=無風(fēng)速度—風(fēng)速。為此,當(dāng)天天氣的差異,也會影響到比賽的最終成績,均需予以考慮。

【其二:測算里面有數(shù)學(xué)。】

學(xué)校資產(chǎn)進(jìn)行測算,里面也有數(shù)學(xué)。比如說,報告廳里的Led顯示屏,每使用一天需要多少錢,這些都需要有清楚的記錄。那么,怎么才能獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)呢?

方法一:不使用Led顯示屏的情況下,記錄下電表一天之內(nèi)凈增的度數(shù),再在使用Led顯示屏的情況下,記錄下電表一天之內(nèi)凈增的度數(shù),前后兩者之間的差距就是使用Led顯示屏一天的用電度數(shù),再乘以電費單價,即可得到這樣一塊Led顯示屏一天的費用支出。

方法二:根據(jù)Led顯示屏的核定功率,乘以電費單價,即可以得到其一天的電費支出。

相比之下,方法二更加便捷,更加省時,但是,前提是必須要理解千瓦時與每千瓦時多少元及總錢數(shù)三者之間的數(shù)量關(guān)系,并能靈活應(yīng)用。更加簡潔的方法是對勤學(xué)數(shù)學(xué)、善學(xué)數(shù)學(xué)的頭腦和心靈的獎勵。

【其三:寓言里面有數(shù)學(xué)?!?/b>

寓言因其短小精悍,寓意深遠(yuǎn),而廣被傳播和傳承。若我們換一個角度來看這些寓言,又會有新的發(fā)現(xiàn)。在拉封丹的寓言作品中有一則《南風(fēng)和北風(fēng)》,內(nèi)容梗概如下:

南風(fēng)和北風(fēng)為了爭論誰更強(qiáng)大而吵了起來。北風(fēng)先說:“我們來比試比試吧。看到那個穿大衣的老先生了嗎?誰讓他更快地脫下大衣,誰就更強(qiáng)大。我先來。”

于是,北風(fēng)朝著那老人呼呼地吹起風(fēng)來。風(fēng)越吹越大,最后大到像一場颶風(fēng)??衫先穗S著風(fēng)的變大,反而把大衣裹得更緊了。

北風(fēng)放棄了,他漸漸停了下來,氣餒地看著南風(fēng)。

這時,南風(fēng)用溫暖的微笑看著老人,暖風(fēng)輕輕吹過,不久,老人就覺得熱了,他脫掉了大衣。

這則寓言,被很多人引用,借以表達(dá)“溫暖勝過嚴(yán)寒,關(guān)懷勝過苛責(zé)”的啟示。

作為數(shù)學(xué)老師,從數(shù)學(xué)的角度出發(fā),再看這則《南風(fēng)和北風(fēng)》,從發(fā)現(xiàn)規(guī)律,尊重規(guī)律切入,又可以怎么去閱讀和理解這則寓言呢?

波利亞說,問題是數(shù)學(xué)的心臟,所以,以下我們就以問題重構(gòu)對這則寓言的解讀。

問題之一:在南風(fēng)和北風(fēng)的比試中,為什么北風(fēng)輸了?

南風(fēng)和北風(fēng)比試,比試規(guī)則是誰能讓穿大衣的老先生更快地脫下大衣,誰就贏。要想讓老先生脫掉大衣,則需老先生感覺到熱。南風(fēng)和北風(fēng)相比,南風(fēng)因來自炎熱的赤道,所以是熱風(fēng),會讓人感覺熱;北風(fēng)因來自寒冷的北極,所以是冷風(fēng),會讓人感覺冷。因此,在這種比試規(guī)則之下,自然南風(fēng)贏,因為這個比試規(guī)則貌似為南風(fēng)量身定制。

對比分析,不難發(fā)現(xiàn)并不是北風(fēng)不夠強(qiáng)大,而是衡量南風(fēng)和北風(fēng)誰更加強(qiáng)大的比試規(guī)則不夠公允,就比如要讓豬和猴比賽爬樹,并以誰爬得快來評價誰更強(qiáng)大一樣,因不合規(guī)律,所以無法獲得客觀公正的比試結(jié)果。

問題之二:如果北風(fēng)和南風(fēng)再比試,怎樣制定比試規(guī)則,北風(fēng)可贏呢?

因為比試規(guī)則有失公允,于是,我們就需要重新思考:如果北風(fēng)和南風(fēng)再比試,怎樣制定比試規(guī)則,可讓北風(fēng)贏呢?

首先,分析北風(fēng)的特點----因為來自寒冷的北極,會讓人感覺到冷,其次,再根據(jù)北風(fēng)的特點來制定比試規(guī)則----誰能讓老先生大衣裹得更緊,誰就更強(qiáng)大……

綜上所述,可知我們無論做什么事,都需要先分析現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,再基于規(guī)律,有序行動,方能促進(jìn)問題順利解決。

數(shù)學(xué)在生活里無處不在。作為數(shù)學(xué)老師,需要多從數(shù)學(xué)的角度去觀察各種現(xiàn)象,以逐漸形成數(shù)學(xué)的眼光。因為無論于專業(yè)發(fā)展而言,還是于個人提升而言,比勤奮更加需要的是深度思考的能力。能看到他人看不到的,正是一種深度思考的能力。

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