理工科的思維方式

理工科的思維方式第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20062主要內(nèi)容一、思維體系二、三極管的建模三、理工科課程的思維模式第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20063一、思維體系思維體系的分類---工具思維與人文思維工具思維---數(shù)理邏輯思維與工程邏輯思維數(shù)理邏輯思維：有嚴謹?shù)臄?shù)學推導過程和物理意義工程邏輯思維：以邏輯思維為手段，以科學知識為基礎，以技術(shù)應用為條件，以實際應用為目的思維方式。第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20064工具思維之數(shù)學思維數(shù)學思維：數(shù)學思維又有稱為精密思維，更多的是只有嚴謹?shù)臋C械推理和分析數(shù)學思維包括很多方面。概括地和通俗地說，數(shù)學思維最基本的兩大方面應該是“證”和“算”?！白C”就是邏輯推理與演繹證明；“算”就是算法構(gòu)造與計算，二者對人類精密思維的發(fā)展都不可或缺。對“算”大家可能比較容易感受。我們在生活或工作中遇到問題常常會說需要“算一算”，數(shù)學家則更是追求解決問題的一般模式或者說一般算法。從簡單的三角形面積算法到描述各種自然和社會現(xiàn)象的復雜的方程的解算，定量化的方法已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20065推薦參考資料“《數(shù)學思維方法(第2版)》是數(shù)學思維方法研究的基本教材，尤其突出數(shù)學思維在數(shù)學知識、理論和方法之中的地位，將數(shù)學史、數(shù)學哲學與數(shù)學文化的研究相結(jié)合，將數(shù)學思維方法的研究與數(shù)學教育相結(jié)合。第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20066工具思維之數(shù)學思維思維，可以說數(shù)學的本質(zhì)特性就是思維。我們經(jīng)歷了數(shù)學概念的引入，定理的發(fā)現(xiàn)，規(guī)律的探求等諸多過程。在這些認識活動過程中，是什么促使你能夠一步一步向前走，又是什么使你的智慧逐步提升？用李老師的話說就是數(shù)學思維能力的作用?！稊?shù)學思維方法》內(nèi)容簡介：學習數(shù)學，離不開數(shù)學第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20067工具思維之物理思維物理思維：物理思維技巧---是物理方法的升華，它是創(chuàng)造性地解決物理問題、發(fā)展理論的源泉。物理思維模式--某一知識領(lǐng)域內(nèi)較具體的基本的思維能力，那么，物理思維技巧則是貫穿物理學各知識領(lǐng)域普遍適用的思維能力。物理思維技巧又是指導思維活動的策略，是思維活動中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。物理常用到的思維技巧主要有：理想化、形象化、數(shù)?；⒎诌x化、歸比和類比。第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20068工具思維之物理思維《物理思維論》系統(tǒng)地闡述了物理思維的概念、特征、品質(zhì)、過程、形式、方法，并在此基礎上對物理模型的建立、物理概念的建立及教學、解決物理問題中的思維，以及物理創(chuàng)造性思維，進行了深入細致的分析。特別是對物理思維的概念、分類，物理形象思維和直覺思維的過程、形式，物理學中臻美和等效的思維方法，物理創(chuàng)造性思維的方式、結(jié)構(gòu)，建立物理模型、物理概念、物理規(guī)律的思維方法，解決物理問題的思維策略等重大問題。第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME20069物理思維的智力結(jié)構(gòu)模型第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200610工具思維之物理思維思維導圖是有效的思維模式，應用于記憶、學習、思考等的思維“地圖”，利于人腦的擴散思維的展開。思維導圖以放射性思考模式為基礎的收放自如方式，除了提供一個正確而快速的學習方法與工具外，運用在創(chuàng)意的聯(lián)想與收斂、項目企劃、問題解決與分析、會議管理等方面，往往產(chǎn)生令人驚喜的效果。它是一種展現(xiàn)個人智力潛能極至的方法，將可提升思考技巧，大幅增進閱讀速度、記憶力、組織力與創(chuàng)造力。它與傳統(tǒng)筆記法和學習法有量子跳躍式的差異，主要是因為它源自腦神經(jīng)生理的學習互動模式，并且開展人人生而具有的放射性思考能力和多感官學習的特性。第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200611第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200612工具思維之物理思維第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200613第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200614工具思維之物理思維第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200615第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200616工具思維之物理思維導圖第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200617工具思維之物理思維第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200618第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200619第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200620第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200621第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200622第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200623思維導圖軟件mindmanager9，可從網(wǎng)上下載課程作業(yè)的思維圖要求使用此軟件完成第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200624工具思維之工程思維工程--1.[Architecture]works;construction;aproject;engineering(1)[construction(engineering)project]。(2)將自然科學的理論應用到具體工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門中形成的各學科的總稱。如:水利工程、化學工程、土木建筑工程、遺傳工程、系統(tǒng)工程——亦稱“工程學”。(3)用較大而復雜的設備來進行的工作。如:城市改建工程、京九鐵路工程、菜籃子工程。工程是對于單項工作的一個名稱，它體現(xiàn)了該項工作的性質(zhì)！工程思維--推出某一個“工程”，確定“工程”在多少年內(nèi)一定要達到某個“目標”，隨后拿出相應的規(guī)劃，制訂檢查評估的數(shù)字指標,一般認為只要有足夠的人力、財力保證，就能在規(guī)定時間中，按照預先的計劃，做出相應的成果，達到建設的目的———這好比建設大橋、大壩、大樓，拿著預先設計的圖紙，配備足夠的材料，投入合格的人力，不但可以準時完成工期，還有望提前“竣工”。第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200625工具思維之工程思維《理論思維與工程思維》作者：徐長福著

出版社：上海人民出版社

出版時間：2002-6-1版次：1第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200626工程思維的特征1、具有很強的綜合性。工程思維所要解決的是工程實際問題，這些問題往往是不確定的，非線性問題。2、具有很強的實踐性。工程思維是從工程實踐和現(xiàn)實生活中提出問題，然后再運用科學理論和工程技術(shù)去解決問題。3、具有創(chuàng)新性。工程思維在分析，解決問題的過程中，既有概念或設想的孕育、萌生或構(gòu)思的漸進性積累，又有頓悟、豁然開朗的突躍性飛躍。第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200627工程思維的特點1、工程邏輯思維的以具體應用為目的2、允許一定的誤差范圍3、工程的應用過程可以在一定的誤差范圍內(nèi)用數(shù)學方式來描述—數(shù)學模型。4、每一個數(shù)學符號與數(shù)值均具有明確的物理意義第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200628工具思維之工程思維為了進一步了解工程思維，也了解一些工程科學第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200629工程科學的產(chǎn)生現(xiàn)代科學技術(shù)與工程活動的密切結(jié)合，工程活動的結(jié)構(gòu)復雜性程度的提高就直接地引致一門新科學的出現(xiàn)，這就是工程科學。第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200630工程科學的特征1、工程科學具有系統(tǒng)科學的特征。工程活動的目的是創(chuàng)造出一個新的、具體的客觀實在。系統(tǒng)科學的理論來自于工程科學，又應用到工程科學，它是工程科學的重要組成。第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200631工程科學的特征2、工程科學具有復雜性科學的特征。要創(chuàng)造的人工客體，本質(zhì)上是一個具有復雜結(jié)構(gòu)的整體，這個整體是有眾多的子結(jié)構(gòu)及其要素的系統(tǒng)，要把這種不同維度的狀態(tài)，按照某一特定的目的進行整合，就要處理極其復雜的非線性作用關(guān)系，所以，工程科學是一個處理人工復雜事物的科學。第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200632工程科學的特征3、工程科學具有交叉科學的特征。一個具體的工程對象涉及眾多的科學領(lǐng)域，不同科學領(lǐng)域的科學規(guī)律都共同作用到同一個工程對象上。不同領(lǐng)域的科學規(guī)律因同一個工程對象，或者工程目的而發(fā)生相互的交叉。第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期日?SOME200633工程科學的特征4、工程科學具有綜合科學的特征。工程科學中涉及的各種學科都圍繞著一個共同的工程對象展開，需要把工程對象所涉及到的所有學科因素都包容進來