創(chuàng)新教育的理論與實(shí)踐(三)課件

創(chuàng)新教育的理論與實(shí)踐(三)1謝謝觀賞2019-6-9創(chuàng)新教育的理論與實(shí)踐(三)1謝謝觀賞2019-6-9數(shù)學(xué)思維

關(guān)于數(shù)學(xué)思維

數(shù)學(xué)模型法

數(shù)學(xué)公理化方法

中學(xué)物理中的數(shù)學(xué)方法2謝謝觀賞2019-6-9數(shù)學(xué)思維

關(guān)于數(shù)學(xué)思維2謝謝觀賞2019-6-9一、關(guān)于數(shù)學(xué)思維應(yīng)用數(shù)學(xué)解決各種實(shí)際問題的思考過程。1.抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)性和統(tǒng)一性是數(shù)學(xué)思維的基本特點(diǎn)。2.數(shù)學(xué)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(guān)于數(shù)學(xué)思維應(yīng)用數(shù)學(xué)解決各種實(shí)際問題的思考過程。3謝謝觀3.思維過程經(jīng)歷：準(zhǔn)備—醞釀—明朗—檢驗(yàn)例：“哥尼斯堡七橋”問題4.數(shù)學(xué)思維方法分：數(shù)學(xué)模型法、公理化法、數(shù)學(xué)變化法、對(duì)稱法、無窮小法、數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)法、悖論等。4謝謝觀賞2019-6-93.思維過程經(jīng)歷：準(zhǔn)備—醞釀—明朗—檢驗(yàn)4謝謝觀賞2019-二、數(shù)學(xué)模型法依對(duì)象間量與量、形與形間的對(duì)應(yīng)關(guān)系或函數(shù)關(guān)系建立起數(shù)學(xué)模型的方法。弄清實(shí)際問題—分析資料—數(shù)學(xué)抽象與概括

—求解—回到實(shí)際中去解釋。5謝謝觀賞2019-6-9二、數(shù)學(xué)模型法依對(duì)象間量與量、形與形間的對(duì)應(yīng)關(guān)系或函數(shù)關(guān)系建例：“七橋問題”及“酒精體積溫度關(guān)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(diǎn)，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(guān)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(xué)性表現(xiàn)在：(1)無矛盾性；(2)獨(dú)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(xué)物理中的數(shù)學(xué)方法1.物理實(shí)驗(yàn)中的誤差分析(1)算術(shù)平均值(2)第i次測量的絕對(duì)偏差相對(duì)偏差8謝謝觀賞2019-6-9四、中學(xué)物理中的數(shù)學(xué)方法1.物理實(shí)驗(yàn)中的誤差分析(1)算術(shù)平(3)標(biāo)準(zhǔn)偏差(4)利用全微分知識(shí)求誤差若某物理量9謝謝觀賞2019-6-9(3)標(biāo)準(zhǔn)偏差(4)利用全微分知識(shí)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(duì)誤差為：11謝謝觀賞2019-6-9則速度的最大相對(duì)誤差為：11謝謝觀賞2019-6-92.物理教學(xué)中的代數(shù)方法(1)比例例：某電阻為R的圓柱形金屬導(dǎo)體，取其一半，再均勻地拉成原長的2/3，問所截的這部分導(dǎo)體電阻是原來電阻的幾倍？12謝謝觀賞2019-6-92.物理教學(xué)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，有一支刻度均勻的溫度計(jì)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)實(shí)際為多少攝氏度？(3)在什么測量范圍內(nèi)這個(gè)溫度計(jì)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(diǎn)實(shí)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(shí)刻或空間的某一位置，其數(shù)值對(duì)應(yīng)整個(gè)變化范圍中的最大值或最小值。極限：某物理量在時(shí)間間隔趨于零或空間位置變化趨于零，對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)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(xué)中極值判別：令一階導(dǎo)數(shù)(變分)為零求拐點(diǎn)，將拐點(diǎn)值代入二階導(dǎo)數(shù)(變分)，若二階導(dǎo)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(xué)中極值判別：二階導(dǎo)數(shù)(變分)值=0無極3.中學(xué)物理中的幾何方法(1)關(guān)于圖示和矢量作圖(2)圖像4.中學(xué)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(xué)物理中的幾何方法17謝謝觀賞2019-6-9物理學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)——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(gè)真正的唯物辨證主義者18謝謝觀賞2019-6-9物理學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)——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(duì)立統(tǒng)一規(guī)律任何事物都是對(duì)立面構(gòu)成的統(tǒng)一體，其內(nèi)部包含著互相對(duì)立、排斥，又互相聯(lián)系依存的兩個(gè)方面，由于對(duì)立統(tǒng)一而從根本上推動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)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(huì)有部分質(zhì)變，而質(zhì)變的過程又有量的擴(kuò)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(gè)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(gè)階段，完成一個(gè)周期。因此事物的發(fā)展是波浪式前進(jìn)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(gè)真正的唯物辨證主義者1.弄懂哲學(xué)原理，正確處理好各種辨證關(guān)系；2.重視科學(xué)史的學(xué)習(xí)和研究。23謝謝觀賞2019-6-9三、做一個(gè)真正的唯物辨證主義者1.弄懂哲學(xué)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(yù)言人類征服宇宙的15步：(1)制造帶翅膀和操縱機(jī)構(gòu)的飛行器(飛機(jī))；(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(jī))；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(dòng)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(jìn)入太空(航天器對(duì)接及太空行走)26謝謝觀賞2019-6-9(5)建立大氣層外活動(dòng)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(diǎn)；(10)太陽能裝置能按整個(gè)太陽系移動(dòng)；(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(diǎn)；27謝謝觀賞2019-6-(13)人和宇宙社會(huì)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(huì)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(jī)，更談不上火箭的19世紀(jì)，齊奧柯夫斯基為人類描繪的航天遠(yuǎn)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(dāng)現(xiàn)實(shí)條件不具備、科學(xué)材料不足夠，運(yùn)用有限的科學(xué)知識(shí)理論，想象某些未知的變化過程、運(yùn)動(dòng)機(jī)理、實(shí)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(jī)，更談不上火箭的19世(1)想象要立足于一定的事實(shí)和科學(xué)知識(shí)；(2)想象是一種可貴的品質(zhì)○仿造：依現(xiàn)存對(duì)象的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，聯(lián)想要?jiǎng)?chuàng)造的新對(duì)象的結(jié)構(gòu)、形狀和性質(zhì)(潛水艇是對(duì)魚的仿造)○跳躍：對(duì)不同類事物跳躍式的聯(lián)想(勞厄?qū)⑾妊苌渑c晶格實(shí)驗(yàn)聯(lián)系)30謝謝觀賞2019-6-9(1)想象要立足于一定的事實(shí)和科學(xué)知識(shí)；30謝謝觀賞2019○復(fù)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(shí)驗(yàn))(3)想象要經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)想象比知識(shí)更重要……想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！獝垡蛩固?1謝謝觀賞2019-6-9○復(fù)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(duì)客觀事物及其關(guān)系的一種直接的識(shí)別或猜想的思維活動(dòng)是直覺；而對(duì)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(dòng)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(dòng)。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(shí)積累為基礎(chǔ)；頓悟以長期思想高度集中為特征。(2)直覺和頓悟是迅捷的?？茖W(xué)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(shí)積累為基礎(chǔ)；33謝謝觀賞2019-6-(3)培養(yǎng)直覺與頓悟的方法○缺點(diǎn)列舉法；○希望點(diǎn)列舉法；○特性列舉法；○智力激勵(lì)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(xué)問三境界”第一界：昨夜西風(fēng)凋碧樹，獨(dú)上高樓，望斷天涯路。即為了占有資料、熟悉情況、高瞻遠(yuǎn)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(xué)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(shí)現(xiàn)目標(biāo)，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(shí)現(xiàn)目標(biāo)，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(lǐng)。卻在一剎那間發(fā)現(xiàn)了要追尋的目標(biāo)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(shí)的基礎(chǔ)，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(shí)的基礎(chǔ)，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(duì)象的思維方法。即以某個(gè)問題為中心，從不同的角度將思路指向這個(gè)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?jiān)嚲砉?0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(yīng)為：A.9；B.14；C.15；D.1640謝謝觀賞2019-6-9例.一張?jiān)嚲砉?0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(duì)問題從不同角度進(jìn)行探索，從不同層面進(jìn)行分析，從正反兩極進(jìn)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(duì)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(duì)問題從不同角度進(jìn)行探索，從不同層面進(jìn)行分析，如刀削鉛筆，刀東筆不動(dòng)——讓刀不動(dòng)筆動(dòng)？——卷筆刀誕生……(2)命題發(fā)散：對(duì)原命題進(jìn)行變換，引發(fā)更多的思考。(3)遷移發(fā)散：變換條件或設(shè)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(dòng)——讓刀不動(dòng)筆動(dòng)？——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(duì)問題進(jìn)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(yùn)用，使知識(shí)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(duì)所有方法作出論證，反復(fù)沉淀、集中導(dǎo)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(duì)所有方法作出論證，反復(fù)沉淀、集中導(dǎo)向，作出最美學(xué)方法簡介

何謂“美學(xué)”

關(guān)于實(shí)用美、形式美和形象美

關(guān)于科學(xué)美“黃金分割”與“迪扎因”45謝謝觀賞2019-6-9美學(xué)方法簡介

何謂“美學(xué)”45謝謝觀賞2019-6-9一、何謂“美學(xué)”對(duì)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(shí)中的美好事物，以及人對(duì)世界的審美特點(diǎn)和按照美的規(guī)律進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)的學(xué)問稱美學(xué)美學(xué)是哲學(xué)高原上的巔峰。46謝謝觀賞2019-6-9一、何謂“美學(xué)”對(duì)象能引起人的興趣、喜悅或精神上的滿足，那就二、關(guān)于實(shí)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(yīng)，是實(shí)用美；實(shí)用、生理—心理和環(huán)境是實(shí)用美的三個(gè)要素。47謝謝觀賞2019-6-9二、關(guān)于實(shí)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(hào)，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(gè)重要因素。48謝謝觀賞2019-6-9

事物形式(形、色、聲等)作為刺激