創(chuàng)新教育的理論與實踐(三)課件

創(chuàng)新教育的理論與實踐(三)1謝謝觀賞2019-6-9創(chuàng)新教育的理論與實踐(三)1謝謝觀賞2019-6-9數(shù)學思維

關于數(shù)學思維

數(shù)學模型法

數(shù)學公理化方法

中學物理中的數(shù)學方法2謝謝觀賞2019-6-9數(shù)學思維

關于數(shù)學思維2謝謝觀賞2019-6-9一、關于數(shù)學思維應用數(shù)學解決各種實際問題的思考過程。1.抽象性、嚴謹性和統(tǒng)一性是數(shù)學思維的基本特點。2.數(shù)學思維的基本成分有：具體的、抽象的、直覺的、函數(shù)的思維。3謝謝觀賞2019-6-9一、關于數(shù)學思維應用數(shù)學解決各種實際問題的思考過程。3謝謝觀3.思維過程經(jīng)歷：準備—醞釀—明朗—檢驗例：“哥尼斯堡七橋”問題4.數(shù)學思維方法分：數(shù)學模型法、公理化法、數(shù)學變化法、對稱法、無窮小法、數(shù)學結(jié)構(gòu)法、悖論等。4謝謝觀賞2019-6-93.思維過程經(jīng)歷：準備—醞釀—明朗—檢驗4謝謝觀賞2019-二、數(shù)學模型法依對象間量與量、形與形間的對應關系或函數(shù)關系建立起數(shù)學模型的方法。弄清實際問題—分析資料—數(shù)學抽象與概括

—求解—回到實際中去解釋。5謝謝觀賞2019-6-9二、數(shù)學模型法依對象間量與量、形與形間的對應關系或函數(shù)關系建例：“七橋問題”及“酒精體積溫度關系測定”三、公理化方法以少數(shù)幾條公里(不證自明的命題)為出發(fā)點，以推演規(guī)則為工具，把某一范圍(系統(tǒng))內(nèi)的命題一一推演出來的方法。例：歐幾里德《幾何原本》6謝謝觀賞2019-6-9例：“七橋問題”及“酒精體積溫度關系測定”6謝謝觀賞2019例：歐幾里德《幾何原本》公理化系統(tǒng)的科學性表現(xiàn)在：(1)無矛盾性；(2)獨立性；(3)完備性。7謝謝觀賞2019-6-9例：歐幾里德《幾何原本》7謝謝觀賞2019-6-9四、中學物理中的數(shù)學方法1.物理實驗中的誤差分析(1)算術平均值(2)第i次測量的絕對偏差相對偏差8謝謝觀賞2019-6-9四、中學物理中的數(shù)學方法1.物理實驗中的誤差分析(1)算術平(3)標準偏差(4)利用全微分知識求誤差若某物理量9謝謝觀賞2019-6-9(3)標準偏差(4)利用全微分知識求誤差若某物理量9謝謝觀賞則例如高中物理“用沖擊擺測彈丸速度得：10謝謝觀賞2019-6-9則例如高中物理“用沖擊擺測彈丸速度得：10謝謝觀賞2019-則速度的最大相對誤差為：11謝謝觀賞2019-6-9則速度的最大相對誤差為：11謝謝觀賞2019-6-92.物理教學中的代數(shù)方法(1)比例例：某電阻為R的圓柱形金屬導體，取其一半，再均勻地拉成原長的2/3，問所截的這部分導體電阻是原來電阻的幾倍？12謝謝觀賞2019-6-92.物理教學中的代數(shù)方法(1)比例12謝謝觀賞2019-6-(2)函數(shù)例在一個標準大氣壓下，有一支刻度均勻的溫度計，放入冰水共存的混合物中，其示數(shù)為-0.2°，放入沸水中示數(shù)為101.5°，求(1)酒精的沸點為78.3℃，用它去測量，示數(shù)為多少？(2)用它去測得乙醚的沸點示數(shù)13謝謝觀賞2019-6-9(2)函數(shù)13謝謝觀賞2019-6-9為34.8°，則乙醚沸點實際為多少攝氏度？(3)在什么測量范圍內(nèi)這個溫度計的讀書誤差不超過0.1℃？14謝謝觀賞2019-6-9為34.8°，則乙醚沸點實際為多少攝氏度？(3)在什么測量范(3)極值與極限極值：某一物理量在變化過程的某一時刻或空間的某一位置，其數(shù)值對應整個變化范圍中的最大值或最小值。極限：某物理量在時間間隔趨于零或空間位置變化趨于零，對應的瞬時值。15謝謝觀賞2019-6-9(3)極值與極限15謝謝觀賞2019-6-9說明：可聯(lián)系高等數(shù)學中極值判別：令一階導數(shù)(變分)為零求拐點，將拐點值代入二階導數(shù)(變分)，若二階導數(shù)(變分)值=0無極值>0有極小值<0有極大值16謝謝觀賞2019-6-9說明：可聯(lián)系高等數(shù)學中極值判別：二階導數(shù)(變分)值=0無極3.中學物理中的幾何方法(1)關于圖示和矢量作圖(2)圖像4.中學物理中的三角方法(1)正弦定理→拉米定理(2)余弦定理17謝謝觀賞2019-6-93.中學物理中的幾何方法17謝謝觀賞2019-6-9物理學的哲學基礎——唯物辯證法

唯物辯證思想

唯物辯證法的三條基本規(guī)律

做一個真正的唯物辨證主義者18謝謝觀賞2019-6-9物理學的哲學基礎——唯物辯證法18謝謝觀賞2019-6-9一、唯物辨證思想1.世界是物質(zhì)的；2.世界上的一切事物都是互相聯(lián)系的；3.事物總在發(fā)展變化著。19謝謝觀賞2019-6-9一、唯物辨證思想1.世界是物質(zhì)的；19謝謝觀賞2019-6-二、唯物辨證法的三條基本規(guī)律1.對立統(tǒng)一規(guī)律任何事物都是對立面構(gòu)成的統(tǒng)一體，其內(nèi)部包含著互相對立、排斥，又互相聯(lián)系依存的兩個方面，由于對立統(tǒng)一而從根本上推動事物的發(fā)展變化。20謝謝觀賞2019-6-9二、唯物辨證法的三條基本規(guī)律1.對立統(tǒng)一規(guī)律20謝謝觀賞202.質(zhì)量互變規(guī)律任何事物都有質(zhì)和量的區(qū)別，都有其特定的度。事物運動發(fā)展首先從量開始，量變到一定階段突破度而引起質(zhì)變，在總的量變中會有部分質(zhì)變，而質(zhì)變的過程又有量的擴張，質(zhì)變后又開始新的量變……21謝謝觀賞2019-6-92.質(zhì)量互變規(guī)律21謝謝觀賞2019-6-93.否定之否定任何事物的發(fā)展是一個自我否定的過程，事物經(jīng)兩次否定，便形成肯定、否定、否定之否定三個階段，完成一個周期。因此事物的發(fā)展是波浪式前進或螺旋式上升的。22謝謝觀賞2019-6-93.否定之否定22謝謝觀賞2019-6-9三、做一個真正的唯物辨證主義者1.弄懂哲學原理，正確處理好各種辨證關系；2.重視科學史的學習和研究。23謝謝觀賞2019-6-9三、做一個真正的唯物辨證主義者1.弄懂哲學原理，正確處理好各非邏輯的創(chuàng)新思維○想象、直覺與頓悟

○聚斂思維與發(fā)散思維24謝謝觀賞2019-6-9非邏輯的創(chuàng)新思維○想象、直覺與頓悟24謝謝觀賞2019-6-一、從“人類征服宇宙的15步”講起1.1894年，俄齊奧柯夫斯基預言人類征服宇宙的15步：(1)制造帶翅膀和操縱機構(gòu)的飛行器(飛機)；(2)翅膀縮小、牽引力和速度增大(火箭)；(3)穿過稀薄大氣層(航天飛船)；(4)飛至大氣層外，并能返航滑翔降落(航天飛機)；25謝謝觀賞2019-6-9一、從“人類征服宇宙的15步”講起1.1894年，俄齊奧(5)建立大氣層外活動站(航天器、人造衛(wèi)星)；(6)利用太陽能解決呼吸、飲食和其它生活目的(星際航天站)；(7)登月(航天器在月球著陸)；(8)制造太空衣，能安全地從火箭進入太空(航天器對接及太空行走)26謝謝觀賞2019-6-9(5)建立大氣層外活動站(航天器、人造衛(wèi)星)；26謝謝觀賞2(9)在地球周圍建立寬廣的居民點；(10)太陽能裝置能按整個太陽系移動；(11)在小行星帶上和太陽系里其它不大的天體建立移民區(qū)；(12)發(fā)展宇宙工業(yè)，宇宙站數(shù)目增多；27謝謝觀賞2019-6-9(9)在地球周圍建立寬廣的居民點；27謝謝觀賞2019-6-(13)人和宇宙社會理想化；(14)太陽系居民比目前地球居民多一千萬倍，飽和后住到銀河系其它地方；(15)太陽熄滅，太陽系殘存居民轉(zhuǎn)至別的“太陽系”星球……28謝謝觀賞2019-6-9(13)人和宇宙社會理想化；28謝謝觀賞2019-6-9——在世界上僅有火藥、沖天炮，沒有飛機，更談不上火箭的19世紀，齊奧柯夫斯基為人類描繪的航天遠景全憑想象，而后來的人們正是依此思路發(fā)展航天事業(yè)。2.想象：當現(xiàn)實條件不具備、科學材料不足夠，運用有限的科學知識理論，想象某些未知的變化過程、運動機理、實施方法稱想象。29謝謝觀賞2019-6-9——在世界上僅有火藥、沖天炮，沒有飛機，更談不上火箭的19世(1)想象要立足于一定的事實和科學知識；(2)想象是一種可貴的品質(zhì)○仿造：依現(xiàn)存對象的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，聯(lián)想要創(chuàng)造的新對象的結(jié)構(gòu)、形狀和性質(zhì)(潛水艇是對魚的仿造)○跳躍：對不同類事物跳躍式的聯(lián)想(勞厄?qū)⑾妊苌渑c晶格實驗聯(lián)系)30謝謝觀賞2019-6-9(1)想象要立足于一定的事實和科學知識；30謝謝觀賞2019○復合：將仿造與跳躍兩種方法結(jié)合起來的想象(愛因斯坦光速列車的理想實驗)(3)想象要經(jīng)受實踐的檢驗想象比知識更重要……想象力是科學研究中的實在因素。——愛因斯坦31謝謝觀賞2019-6-9○復合：將仿造與跳躍兩種方法結(jié)合起來的想象(愛因斯坦光速列車3.直覺與頓悟人對客觀事物及其關系的一種直接的識別或猜想的思維活動是直覺；而對長期思考的問題，由于外界的某一種刺激，突然找出解決辦法的思維活動是頓悟。它們都是越過思考的中間階段，瞬間觸及結(jié)論或辦法的心智活動。32謝謝觀賞2019-6-93.直覺與頓悟32謝謝觀賞2019-6-9(1)直覺以一定的知識積累為基礎；頓悟以長期思想高度集中為特征。(2)直覺和頓悟是迅捷的。科學中一些公理、原理來自直覺；而一些規(guī)律、現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，來自頓悟。33謝謝觀賞2019-6-9(1)直覺以一定的知識積累為基礎；33謝謝觀賞2019-6-(3)培養(yǎng)直覺與頓悟的方法○缺點列舉法；○希望點列舉法；○特性列舉法；○智力激勵法。34謝謝觀賞2019-6-9(3)培養(yǎng)直覺與頓悟的方法34謝謝觀賞2019-6-9(4)王國維的“學問三境界”第一界：昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望斷天涯路。即為了占有資料、熟悉情況、高瞻遠矚、看清方向、先要廣泛閱讀。35謝謝觀賞2019-6-9(4)王國維的“學問三境界”35謝謝觀賞2019-6-9第二界：衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。即為了實現(xiàn)目標，要精力專注、可以追求，甚至廢寢忘食、茶飯不香、身心憔悴的程度。36謝謝觀賞2019-6-9第二界：衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。即為了實現(xiàn)目標，要精第三界：眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。即雖然苦心追求，千百次探究，仍然不得要領。卻在一剎那間發(fā)現(xiàn)了要追尋的目標就在眼前。37謝謝觀賞2019-6-9第三界：眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。即雖然直覺與頓悟的產(chǎn)生有它現(xiàn)實的基礎，正如華羅庚所說“天才在于勤奮，聰明在于積累?！?8謝謝觀賞2019-6-9直覺與頓悟的產(chǎn)生有它現(xiàn)實的基礎，正如華羅庚所說“天才在于勤奮二、聚斂思維與發(fā)散思維1.聚斂思維：將各種可能的思維方法集中于同一對象的思維方法。即以某個問題為中心，從不同的角度將思路指向這個問題，以尋求解決問題的最佳方案。39謝謝觀賞2019-6-9二、聚斂思維與發(fā)散思維1.聚斂思維：將各種可能的思維方法集中例.一張試卷共10題，后面的每道題的分值都比前面一道題多2分，若該卷滿分為100分，那么，第八道題分值應為：A.9；B.14；C.15；D.1640謝謝觀賞2019-6-9例.一張試卷共10題，后面的每道題的分值都比前面一道題多2分2.發(fā)散思維：對問題從不同角度進行探索，從不同層面進行分析，從正反兩極進行比較，體現(xiàn)出一種多端性和變通性的思維。(1)逆向思維：對原先思考：原因→結(jié)果、前提→結(jié)論、目的→方法的逆向思維。41謝謝觀賞2019-6-92.發(fā)散思維：對問題從不同角度進行探索，從不同層面進行分析，如刀削鉛筆，刀東筆不動——讓刀不動筆動？——卷筆刀誕生……(2)命題發(fā)散：對原命題進行變換，引發(fā)更多的思考。(3)遷移發(fā)散：變換條件或設問角度，以發(fā)現(xiàn)新問題。42謝謝觀賞2019-6-9如刀削鉛筆，刀東筆不動——讓刀不動筆動？——卷筆刀誕生……4(4)階梯發(fā)散：從不同層次：不同角度逐步提出、剖析、解決問題。(5)比較發(fā)散：對問題進行橫向和縱向比較，深入研究其內(nèi)涵和外延。(6)綜合發(fā)散：將各種思維方法綜合運用，使知識系統(tǒng)化及解決辦法最佳化。43謝謝觀賞2019-6-9(4)階梯發(fā)散：從不同層次：不同角度逐步提出、剖析、解決問題利用聚斂思維，對所有方法作出論證，反復沉淀、集中導向，作出最佳選擇；利用發(fā)散思維，讓思路廣泛輻射，產(chǎn)生聯(lián)想，提出多種解決問題的方案。二者結(jié)合能活化思維、挖掘潛能、提高思維的整體素質(zhì)。44謝謝觀賞2019-6-9利用聚斂思維，對所有方法作出論證，反復沉淀、集中導向，作出最美學方法簡介

何謂“美學”

關于實用美、形式美和形象美

關于科學美“黃金分割”與“迪扎因”45謝謝觀賞2019-6-9美學方法簡介

何謂“美學”45謝謝觀賞2019-6-9一、何謂“美學”對象能引起人的興趣、喜悅或精神上的滿足，那就是美。研究現(xiàn)實中的美好事物，以及人對世界的審美特點和按照美的規(guī)律進行創(chuàng)造性活動的學問稱美學美學是哲學高原上的巔峰。46謝謝觀賞2019-6-9一、何謂“美學”對象能引起人的興趣、喜悅或精神上的滿足，那就二、關于實用美、形式美和形象美

作為客觀刺激物，引起主體生理、心理的愉悅情感的反應，是實用美；實用、生理—心理和環(huán)境是實用美的三個要素。47謝謝觀賞2019-6-9二、關于實用美、形式美和形象美

作為客觀刺激物，引起主體生理

事物形式(形、色、聲等)作為刺激信號，引起主體生理、心理愉悅情感的反映，是形式美；環(huán)境、物性、生理—心理是形式美的三個重要因素。48謝謝觀賞2019-6-9

事物形式(形、色、聲等)作為刺激