你想知道生活中有甚麼數學嗎?

2016年12月9日 星期五

5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!

聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!

 語恩 | 2016-10-24|  檢舉
聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!GreatDaily
相信每個人都曾想過這個問題:我們為什麼要學數學?
從小到大,數學是很多學生最害怕的科目,甚至是很多人心中的痛、過不去的坎。每次寫題目遇到瓶頸時,就會忍不住抱怨:「我以後又不念數學系,為什麼還要受這種折磨?」
的確現在很多非數學相關科系的人除了算帳,幾乎忘了以前學過的數學公式和理論,這麼說以前上的數學課都是浪費時間了?
據BrightSide報導,數學教授傑瑞米(Jeremy Kun)就常常被問數學到底有甚麼用處,還有人問他:「我甚麼時候會需要用到sin、cosine、還有幾何和代數呢?」傑瑞米教授用他清晰的頭腦,列出了五條必須學數學的原因,讓所有人無話可說。
到底是哪五點呢?
就讓咩咩蟲一條一條解釋給你看吧!
聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!GreatDaily
(source:jpppt),本文未特別標註之圖片皆源於同處,文字為自行編輯。
你不只要學會承認錯誤,還要跨過它,直到解決問題。
每個人算數時一定都曾算錯過答案,但是算錯就放棄了嗎?當然不行。
當你發現算超久才解出來的答案是錯的,你就必須從頭來過,因為犯過錯,才會知道什麼方式才是正確的。
聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!GreatDaily
「精準正確的詞語」聽起來像是國文課應該教的東西,但是這也是數學課教會你的一點。還記得數學課時學到的勾股定理、餘弦定理等理論,從字面上根本不知道是在學什麼,也不知道為什麼公式會是這個樣子,但是當你使用這些公式時,會發現每個數字都是那麼的精準。這就像你無法解釋什麼是愛一樣,你只能從想的到的詞語中,盡力挑出最精準、最接近的答案。
聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!GreatDaily
這就像下棋一樣,一步錯,步步錯。
算數學時,尤其是複雜冗長的算式,一旦在過程中出現小錯誤(像是加號看成除號、5寫成6),你就絕對不可能算出正確答案。這除了告訴你要細心,還教你做任何決定前都要深思。
聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!GreatDaily
盲從是永遠不可能成功的。
任何理論、規則似乎都是無法改變的鐵律,但現在很多數學定理都被推翻了。這告訴你沒有任何人事物是絕對正確的,你必須要有自己的想法,走出自己的道路。
聰明的人一看就懂!這名老師列出5點學生從「數學」當中學到的事,看到的人更認真算數學了!!GreatDaily
最後也最重要的一點,就是永不放棄。
相信這點不用我解釋你也明白吧!
看完是不是覺得數學的確非常重要呢?
咩咩蟲覺得其實數學只是個媒介,當然如果你發現自己對數學很有興趣就能繼續走這條路,但就算不喜歡,你還是可以透過數學學到人生中重要的道理,這就是傑瑞米教授想要告訴我們的答案。

2016年11月15日 星期二

【人物專訪】舒宇宸老師─數學,使我們的生活更美好!

【人物專訪】舒宇宸老師─數學,使我們的生活更美好!

■ 很多事情,你只要透過數字的運算,你就可以得到答案。這時數學就會給你一個相信的理由、進而給你相信的力量。」──舒宇宸老師
_MG_4203採訪/陳品妤
攝影/黃道佐
你是否曾質疑過,求學時期所學的三角函數、對數函數、空間向量等,在往後的人生中到底有什用呢?或許就如同電影「那些年,我們追的女孩」中的台詞「十年後,我連log是什麼都不知道,還是可以活的好好的」一樣,似乎都沒有派上用場的機會。
那麼,學數學做什麼?事實上,數學就在我們生活周遭的每一處,只是它被隱藏起來了,它就好像科學的母親,用它的愛和知識,默默地讓我們的生活更美好。
數學可以給你相信的力量
「舉例來說,你可曾想過,假設一個人一天成長1%,那麼一年365天之後,他會成長為自己的幾倍?你只要拿計算機把1.01拿來365次方,你就會發現這個驚人的答案:一年之後他會變成自己的37倍!」「很多事情,你只要透過數字的運算,你就可以得到答案。這時數學就會給你一個相信的理由、進而給你相信的力量。」舒宇宸老師是這麼看待數學的。在採訪舒老師的過程中,會發現他對於生命、生活以及數學有著源源不絕的熱情,他會不斷地翻出各種小東西向你解釋這裡面隱藏著哪些數學原理;他也會用一個又一個的例子告訴你,原來數學與我們的生活如此貼近;甚至,在他的課堂上,連談戀愛和挑選伴侶,他都可以告訴學生如何利用微積分,來解答這個千古大難題
舒老師高中時便代表國家參加奧林匹亞數學競賽,而當時接受記者採訪的他便已確認志向:「我會朝著應用數學的方向前進。」至今,舒老師仍堅持著數學就是生活的信念。「進入大學後,你可能會覺得,怎麼數學跟高中時的想像又不大一樣了。很多定義、理論好像跟生活漸漸脫軌。但事實上,我們現在所討論的數學或物理問題,很有可能一開始就是從一個生活化的問題而來。」舒老師解釋,其實數學中的符號或一道公式與定義,都是從生活中的問題抽象化,並經過後人不斷研究、演算才產生的。在這樣的架構之下,大家覺得數學與生活無關,但當把這些定理具象化之後,你會發現我們其實天天都在使用數學,而且透過數學讓我們的生活更加美好。。
就拿很多年輕人喜歡的線上遊戲來講,以前畫面上的人物總是有菱有角,但現在的3D遊戲我們已可以看到擬真的人物線條、甚至是精細的髮絲,這些都是數學的進步。以前的遊戲用平面來逼近曲面,用的是高中學的線性內插法;但若是透過內插方法的提升,例如使用二次函數(拋物線)或三次函數(例:貝茲曲線),就可以將線性的平面修補成漂亮的曲面,再搭配上顯示卡與CPU的高運算支持,我們就能看到越來越精美的遊戲畫面。再比如家用電話,你一拿起來所聽到的聲音就是440個sin波。而通話的過程中經過內建晶片上的傅立葉變換把高頻雜音給濾除,就能使得我們從電話中清楚聽到對方的聲音而非雜音。這些背後都隱藏著數學的運算,並提升了我們的生活品質。
醫學影像中的數學
與醫學進行跨領域的研究與合作,是從舒老師服國防役時開始的。當年在中央研究院應用科學中心工作時,身旁的同事(崔博翔,現為長庚大學醫學影像暨放射科學系副教授)就是在進行醫學影像的研究。遇到一些數學問題,便找了主修數學的舒老師幫忙,進而有了這樣的契機接觸醫學影像領域。然而跨領域的結合在一開始是很辛苦的。兩方人馬常常會遇上溝通上的困難。譬如「肝若好,人生是彩色的;肝若歹,人生是黑白的。」雖然這句話耳熟能詳,但你(或數學家)又怎麼知道什麼是肝不好?而當數學家談到微分運算時,醫生也需要時間來喚醒記憶。因此這樣一個跨領域合作的團隊,必須花很多時間彼此磨合,並學習彼此領域中的知識。
那在醫學影像當中,數學是怎麼應用的呢?以X光影像為例。通常拍攝X光片,我們可以從正面、側面下手。但是當我們想藉由X光片取得腹部剖面圖時,我們該怎麼做?總不會是從頭頂往下拍吧?!那所有內臟也都會一併被拍進去,導致什麼都看不到。這時的解決方式便是以多道不同角度的X光束切入腹部,藉由多種角度的X光束所得到之資料,再透過聯立方程式求解和推算,把欲知的未知影像將其還原。再例如超音波,其實也是透過超音波在人體中的傳遞與回波,並加上數學的運算取出波形的振幅,並將振幅的大小以影像具體化呈現。
在採訪舒老師後,才知道,原來數學這門學科,不只是公式的反覆演算與證明;藉由跨領域的合作,它可以拯救生命、還可以輔助各種新發明產生。只要用心,生活中處處都可以找到數學的蹤影。而數學有不有趣,就看你用哪一個角度去看它。加入創意的發想,數學甚至可以讓你在不同的科學領域,譜出美妙的交響曲。

責任編輯 Vita Chen

數感生活——尿液篩檢的統計陷阱】

數感生活——尿液篩檢的統計陷阱】
最近有民代跟政府單位計畫推動中學生尿液篩檢,來遏止吸毒人口的成長。預防吸毒絕對是正確的,但在使用尿液篩檢這個手段之前,除了有些人顧慮的人權問題外,可能更要注意「數學」問題。
劉玉皙博士與佘健源教授在2013年的投書指出了這個問題。
假設一個地方有一萬人,該地方的吸毒人口是1%,也就是100吸毒人口。尿液檢測的準確度是很高的99%,每100個人會有一個人檢測錯誤。所以100個吸毒人口,只有1個漏掉。
精準地揪出了吸毒者,一切看起來都很美好,。
但如果回頭看沒吸毒的9900人,卻會因為尿液檢測的1%誤差,有99個人明明沒吸毒但也沒通過檢定。
換句話說,最後可能有99(吸毒)+99(沒吸毒)=198人沒通過尿檢。這之中只有一半的人有問題。
這就是很有名的貝氏定理,我們根據每次的實驗,會得到更新的資訊,但這些資訊只把我們帶到離真相更近的地方,並非是最終的結果。

最後引述兩位老師投書的內文:
"而任何初次檢驗是陽性的人,都必須再複驗,而不是馬上把他們當成罪犯。然而,新竹市教育局和學校基層人員是否了解這個統計陷阱?機率意謂風險,而不是蓋棺論定的依據,如果老師們都用「有罪推定」的心態把機率看成證據,又萬一弱勢學生(窮、單親、課業表現不佳)剛好呈現偽陽性反應,那對一個中學生會造成多麼毀滅性的結果?"
希望有關當局能清楚這個數學陷阱,真的要執行尿檢時,也能因應做出相關配套。

全面尿液篩檢的統計陷阱(劉玉皙、佘健源)

 
 
 
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日前經議會提議,新竹市政府決定五月起全面實施國高中全面尿液篩檢。贊成者認為此舉將有效遏止學生濫用毒品,並且認為「人權」不是規避全面尿篩的藉口。然而,全面尿篩有其統計陷阱:看似中立的全面尿液篩檢,在統計上卻不見得有相應的準確度,這並不是人權問題,而是在數學上即存在極大誤區,在執行上若稍有不慎,就會變成教育上的災難。
統計學上有「貝氏機率」,計算的是在某條件成立之下,某一事件發生的機率。尿篩結果即是一種貝氏機率。假設現在測試的準確度如下:若受檢者吸毒,每次檢測呈陽性反應的機率為99%;若受檢者沒吸毒,陰性反應的機率為99%,偽陽性反應的機率則為1%。「吸毒╱吸毒」即是給定的條件,99%是貝氏機率。表面上看來,誤判的機率似乎只有1%;其實不然,若實施全面尿檢,誤判的機率甚至可能超過50%,比「跋杯」還差!

無法判定真的吸毒

這怎麼說呢?事實上全面尿篩並無法告訴我們學生是否真的吸毒,全面尿篩只能告訴我們某些學生呈陽性反應。「陽性反應」包含了真的在吸毒的學生,也包含未吸毒但呈偽陽性反應的學生。當未吸毒的人口比率越高時,偽陽性的學生也就越多。目前政府單位推估全台約有1%吸毒人口,而新竹市國高中學生(含高職)約有36000人。若以上述假設99%敏感度的尿檢為基礎進行估算,我們可以貝氏機率推得,當實施全面尿篩後,將會有約712名學生呈陽性反應,其中卻只有356名學生是真的在吸毒。換言之,若某生在全面尿篩中呈陽性反應,則他真的在吸毒的可能性只有50%,誤判的比率將達五成!
這是令人震驚的結論,卻是數學上的現實。任何科學的證據,其實也只是機率的結果。也因此,在醫學和法律上,有嚴謹的程序降低誤判機率。既然「未吸毒人口佔母體比率」有決定性影響,一般便只針對很有可能吸毒的嫌犯尿檢,而非全民尿檢。而任何初次檢驗是陽性的人,都必須再複驗,而不是馬上把他們當成罪犯。然而,新竹市教育局和學校基層人員是否了解這個統計陷阱?機率意謂風險,而不是蓋棺論定的依據,如果老師們都用「有罪推定」的心態把機率看成證據,又萬一弱勢學生(窮、單親、課業表現不佳)剛好呈現偽陽性反應,那對一個中學生會造成多麼毀滅性的結果? 

將牽涉到學生未來

一個持有「全民有罪推定」的全面尿檢,牽涉的不僅是人權問題,而是鐵錚錚的統計誤區。尤其教育牽涉到的是學生的未來,依前述計算,影響的可能是三百多名學生的人生。一個理盲的社會,將以下一代的成長為代價,而這並不是宣稱全面尿檢已簽署「家長同意書」可以抹滅的事實。 
劉玉皙為美國薩佛克大學經濟學博士候選人、佘健源為中山大學企管系助理教授 

2016年11月3日 星期四

改變世界十個數學公式 十張尼加拉瓜發行的郵票。

改變世界十個數學公式
十張尼加拉瓜發行的郵票。
  西元1971年5月15日,尼加拉瓜發行十張郵票,表彰十個對世界發展極有影響的數學公式。
   另外還有很多人,也對世界文明做出貢獻,我們只要努力,對世界發展也會有幫助的哦!
阿基米德槓桿原理 Archimedes's principle
  阿基米德說:『給我一個支點,我就可以移動地球!』,希臘國王要求他證明,他便借了一艘大船,他運用槓桿原理以及滑輪巧妙地組合機械,船載滿乘客及貨物後,阿基米德讓國王用手輕輕的拉一條繩子,大船就直線前進了。國王很是驚訝與佩服並立即宣佈:「從現在起,阿基米德說的話我們都要相信。」  
  阿基米德的成就,除槓桿原理外,還有著名的浮力原理─「物體在液體中的浮力等於它所排開的液體重量」。他也是傑出的數學家,著有《圓的量度》《拋物線的求積》《論螺線》《論球和圓柱》《論劈錐曲面體和球體》《數沙術》《論平板的平衡》等書。阿基米德最得意的傑作是導出圓柱內切球體的體積是圓柱體積的 2/3 倍,這個圖形就刻在他的墓碑上。
波茲曼關係式 Boltzmann's law
  用牛頓力學來解釋物體內每一個分子的運動,實際上是不可能的,波茲曼用統計的觀念,只考量分子運動排列的機率,來對應到相關物理量的研究,是很難懂,但卻是很聰明的辦法,對近代物理發展非常非常重要。  
  波茲曼奠定了「氣體分子運動學」的基礎,他最大的貢獻是在1871年找到熵與機率之間聯繫的關係式,對熱力學上的問題,用統計的觀念來解釋,引起物理界很大的爭議,後來證實他是對的。也熱力學因而與分子動力理論結合,導致統計熱力學的誕生。另外他提出非平衡態的理論,促使統計力學的建立。  
  1854年德國的科學家克勞宙斯 (Clausius)首先引進了「熵(Entropy)」的概念。  熵是表示雜亂程度的一個量。這個量在可逆過程不會變化,在不可逆過程會變大。像懶蟲的房間,若沒有人替他收拾打掃,房間只會雜亂下去,決不會自然變得整齊。  
  熵的變化,具體來說,等於用絕對溫度除熱量變化的商。熵是希臘語「變化」的意思。生物也離不開「熵增大的法則」,生物需要從體外吸收負的熵來抵消熵的增大。
德布羅意關係式 de Broglie's law
  德布羅意本來是學歷史的,受數學家龐加萊的影響而改學科學。1924年他在博士論文中提出「物質波」的概念,轟動全世界,他認為任何實物、粒子都同時具有波與粒子二種性質,還運用愛因斯坦的相對論,導出物質波波長的公式。他的看法後來被戴維森的實驗証實。而物質波的概念也為波動力學的發展提供了重要的理論基礎。  
  當德布羅意的論文發表後,愛因斯坦驚嘆不已稱道:「瞧瞧吧,看來瘋狂,可真是站得住腳呢!他揭開了一幅大幕的一角」。
   也驚動了老一輩物理學家:「這些青年人認為,拋棄物理學中老的概念簡直易如反掌!」  
  量子力學不僅是理論物理學,也是科學哲學研究的範疇,甚至影響了我們日常生活中的一些基本假定。量子力學有三個革命性的概念。第一個就是德布羅意的波、粒二重性─在微觀世界裡,很多東西具有波動和粒子雙重的特性。第二個是說所有的物理事實都只具有或然性,而沒有必然性。與古典物理學認為事件有確實性和可決定性相反。第三個是海森堡的測不準原理─測量粒子時,我們不能同時確切地知道粒子的位置和速度。若我們測量到粒子的位置越準確,則所知的速度越不準確,反之亦然。它們推翻了人們對物理學上一些假定的認知。
愛因斯坦質能互換率 Einstein's theory
  愛因斯坦小時候發育比較慢,三歲才開始講話,被人認為是反應遲鈍的孩子,他五歲的時候,父親給他一個羅盤,他被羅盤針永遠指同一方向的神奇性質吸引住了。他後來回憶當時的感覺是:「在真正事物的背後,必定隱含若干真理。」  
  1905年是愛因斯坦「神奇的一年」,26歲的他發表了四篇最富創造性的偉大論文,使他獲得博士學位、1921年諾貝爾獎、並創立狹義相對論。相對論推論的結果真是匪夷所思,令人不敢置信,可是後來都證實了。現在我們經常聽到的黑洞、時光旅行、空間彎曲等等好像是科幻名詞,可都是相對論所推導來的哦!  
  令愛因斯坦最感後悔的是,在1939年他寫了一封信給美國總統羅斯福,促成原子彈的研究,因此與羅素合作,極力向世人呼籲禁止核子武器的開發和使用。
手指計算 Using fingers to count
  小孩子對數量的認識,幾乎都是從用手指頭數數開始。人類的祖先,從數指頭開始,逐漸累積經驗,堆石子、數貝殼、樹支、竹片,而後有刻痕計數、結繩計數等,後來創造文字、數字及計數用具如算盤、籌算、計算器等,一切都從手指頭開始。嗯!可能是因為人有十隻手指,計算時以手指輔助,自然就形成了十進位的觀念吧!  
  人類發明了文字以後,相對就有了數字與數碼,數字是指數的詞,如一、二、三、四、五、…、十、百、千、萬;數碼是指數的符號,如1、2、3、4、5、6、7、8、9、0(以上為阿拉伯數碼),而明清兩代盛行用數碼來表示,就寫成:
中國算籌計數:為十進位制,以下為1~9之表示法,有縱、橫兩式,交叉運用: 
瑪雅數字:由中美洲的瑪雅所創造出來的一種象形文字,20以下採 5進位的累進數制,20以上用位值制:
埃及的僧侶文:出現在世界上最古老的數學書賴固德紙草書上,這是象形文字的簡化,以下為各種不同數字的表示:
馬克斯威爾電磁方程式 Maxwell's law
  馬克斯威爾用數學式子概括一切電磁現象,並預言:1.電場及磁場的波以光速在空間傳遞,2.光為電磁波的一種。這是無線廣播的理論基礎,因此被稱為「無線電之父」。23年後,赫茲證實馬克斯威爾的預測創造出無線電波,開啟了無線電時代。這發現,也是愛因斯坦狹義相對論的重要背景。  
  1865年馬克斯威爾預測電磁波輻射傳播的存在,將庫倫、安培、法拉第的研究結果整理成四個電磁場理論的數學式,這個理論提供了連續性的電的流動。1887年德國科學家赫茲(Hertz) 實驗證明出電磁波。馬克斯威爾的理論將電學與磁學統合成一體。
   愛因斯坦:「馬克斯威爾的工作是自牛頓以來,物理學上影響最深遠與豐碩的工作。」
   電磁波包含有長波、無線電波、微波 、紅外線、可見光、紫外線、 X光線、 射線等。
納皮爾對數法則 Napier,logarithms
  納皮爾原是一位蘇格蘭的修道士,業餘研究數學,他為尋求球面三角計算的簡便方法,經20年的努力,創造出對數的關念,出版了《奇妙的對數表的描述》一書。天文學家刻卜勒利用他的對數表簡化了行星軌道的複雜計算。「對數」被譽為「用縮短計算時間而使天文學家延長壽命」,也對整個科學的發展起了重要作用。  
  納皮爾運用對數設計了所謂的「納皮爾的骨頭」的計算器,用數字木棒的排列來計算。十年後,威廉奧特運用對數設計了稱為「計算尺」的器具,成為往後 350 年工程師都會用到的工具。
  你知道納皮爾花了多少時間來建構整個對數表嗎?請注意這是發生在十六世紀末、十七世紀初的事情,所有的計算,只能利用紙筆一項一項慢慢地算,此納皮爾整整花了二十年的時間建立他的對數表,簡直是匪夷所思吧!試著想像一下二十年之間,每天都在重複做同類型的繁瑣計算,這種乏味的日子絕不是一般人能忍受的,但納皮爾熬過來了,而他的辛苦也得到了報償 對數受到了熱切的歡迎。
牛頓萬有引力定律 Newton's law
  任何兩件物體會因質量而互相吸引,吸力大小與質量成正比,與距離的平方成反比。
  牛頓小時候並不聰明,功課也不好,身體差、性格沉默又愛做白日夢,他的超人才智竟然是被一個野蠻的同學踢了一腳而喚醒的!牛頓決心發奮,誓言在功課上超越他,結果他不單在學校中名列前茅,18歲時便考進劍橋大學。  
  牛頓24歲時,倫敦發生流行病,他便返回故鄉,在一年半的時間裏有了三個非凡的創見,發明「微積分」,發現「萬有引力」,發現「光分七色」。1681年出版《自然哲學的數學原理》,總結出萬有引力定律,並提出三大運動定律,建立了古典力學的基本體系,被譽為最偉大的科學著作。牛頓十分謙虛,他說:「如果我看得比較遠,是因為我站在巨人的肩上。」  
  有人說,沒有哈雷,就沒有《自然哲學的數學原理》這本改變歷史的書,這話一點也不假。哈雷想盡辦法、好說歹說才讓牛頓同意寫書,皇家學會也同意出版,卻因瀕臨破產無法印刷,哈雷於是自掏腰包,所有出版庶務都一手包辦,和印刷商周旋、校訂、驗算數據和審圖。靠哈雷的鼓勵與努力《自然哲學的數學原理》一書才有機會呈現在世人眼前。
畢達哥拉斯畢式定理 Pyhthagorean theorem
  這個定理中國和巴比倫人早在畢氏之前一千年就在使用,但仍被稱為「畢氏定理」,主要是因為畢氏證明了定理的普遍性。據說在證明成功的當天,畢氏叫學生們宰殺了一百頭牛,舉行盛大的宴會來慶賀。所以,畢氏定理又有「百牛大祭」的美稱。  

  若正方形的邊長為1,對角線的長度不能用分數來表示。整數構成的分數是有理數,不能寫作整數與整數比的數稱為無理數。無理數的存在是畢氏學派首先發現,也是數學史上重要的里程碑。
  你知道嗎?歷史上關於畢氏定理的證明,超過四百種方法喔!

  三國時代的數學家趙爽注釋「周髀算經」時給的證明:「弦實」:以弦為邊的大正方形面積 「朱實」:四個直角三角形的面積和 「黃實」:中間圍起來的小方塊面積 「弦實」-「朱實」-「黃實」
  數學家劉徽的證明,叫做「出入相補法」: 簡單的說,就是剪貼證明法,他把勾股為邊的正方形上的某些區域剪下來(出), 移到以弦為邊的正方形的空白區域內(入),結果剛好填滿,完全用圖解法就解決了問題。 

希歐考夫斯基火箭公式 Tsiolkovski's law
  希歐考夫斯基是自學成功的,他本來是中學教師,有一次在教室裏向學生大談天象奧秘,引起一位參觀的物理學家的注意,從此天才被發掘,引導俄國科學界放眼太空。後來,他對一群科學家說,只要大家努力,俄人將第一個走出地球,他的話成為事實,他也被稱為俄國火箭之父。  
  1895年他在科幻著作《地球與天空的夢想》中提出了用多節、液態火箭來脫離地球的想法。1903年在論文中說明將火箭用於星際交通的可能性,並提出太空航行火箭的設計原理。1957年他的夢想成真。  
  1957年蘇聯發射第一顆人造衛星,揭開太空時代的序幕,1961年送出第一位太空人─蓋加林,贏了太空競賽的第一役,美國在1969年送阿姆斯壯踏上月球,扳回一城。  
  他著重鑽研中國古代火箭技術,請人翻譯明末及清初的軍事著作參考,尤其對《武備志》最感興趣。當時中國已擁有近三十種軍用火箭,“神機火龍箭”或“火龍出水”之類的武器令他著迷,他產生了更多的夢想和靈感,不久寫成《地球與天空的夢想》一書。



2016年10月11日 星期二

聆聽專家的真知灼見:中學階段如何學好數學? · 2016-10-08 09:47


聆聽專家的真知灼見:中學階段如何學好數學?
·        2016-10-08 09:47

·        來源: 光明日報
  數學不僅是一門基礎學科,更能對思維進行很好的訓練。無論學習何種專業,做科研也好、做其他工作也好,數學修養對專業的發展都很有裨益。數學是中學階段的一門主課,不過許多同學覺得數學比較難,家長和同學們都迫切想知道中學階段如何才能學好數學?趁光明日報約稿之際,我和同學們簡單談談這個話題。
  首先,要對數學感興趣。我從來不認為天賦是學好數學的關鍵因素,興趣才是最好的老師。我上學比較早,小學時對數學沒有什麼興趣,成績也不突出。大概從初二開始,我才對數學產生了比較濃厚的興趣,成績也好起來。
  現在有人過分強調興趣是天生的,我不這麼認為,我覺得興趣是可以培養的。比如我是江蘇人,在上小學和中學時,經常跟著家長聽京劇,對京劇逐漸產生興趣、能聽出味道來,但如果電臺裡播放的地方戲遠離江蘇,比如秦腔,我是一定會換台的。原因無他,就是接觸很少,沒興趣。因此,要想培養興趣,沒有別的辦法,就是多接觸。數學也是如此,接觸多了、多下了功夫,慢慢就會覺得並不那麼困難;再多下些功夫,就能掌握得更好一點,開始有一些心得和體會,興趣自然就來了。
  但多接觸也要講究方式、方法。我知道現在不少孩子在小學時就開始上奧數,我認為現在奧數的偏難偏怪的許多內容,以及採取的強制灌輸的學習方法,不僅不利於培養孩子對數學的興趣,反而可能讓孩子對數學產生厭倦心理。
  其次,要有學習的自覺性。我前面說過,我上小學時,因為年紀小,還很不懂事,學習沒什麼自覺性,上課思想開“小差”,成績一般。到了中學,學習才成為一件自覺的事。
  學習不是一件輕鬆的事,但也絕不是痛苦的事,它應該是一個學生自覺自願的行為。我看有媒體報導,現在有些中學在高考前要製造緊張與隆重的氣氛,比如掛橫幅、組織學生宣誓等,甚至要求學生到食堂排隊買飯也必須拿書本來看,說是要充分利用時間,造成氣勢。我覺得這樣很滑稽,非常過分。
  解決了思想方法的問題,那麼,具體要怎麼做,才能在中學階段學好數學呢?
  第一,課上要認真聽講。上課時要專心致志,聽好老師講的重點,課後認真完成作業,很好地掌握課上的內容。數學與其他學科不同,必須循序漸進,要注意打好基礎。
  第二,適當多做一些習題。中學數學是與“高等數學”相對的“初等數學”,理論性的內容很少,主要還是通過做題來打好基礎。我自己的學習經歷就是如此。我上中學以後,由於上課專心聽講,老師留的作業在課間就已做完。下午和晚上有充裕的時間,看了不少課外書籍,做了許多題目,更加深了對數學的愛好。因此,同學們在完成老師佈置的練習後,自己還要選做一些需要思考與有些“曲折”的習題。
  第三,要學會舉一反三。做習題的過程中遇到難題不要馬上求助,要多想一想:自己會什麼?這道題為何會“卡”住?實在解不出來,再向老師或同學求助。之後,要認真琢磨一下解題的過程和方法。這樣才能觸類旁通,不斷提高水準。
  學好數學不會一蹴而就,是一個循序漸進的過程。只要大家能夠堅持下來,就一定能夠提高興趣、掌握內容,不再將數學視為畏途。(楊樂,作者系著名數學家、中國科學院院士)
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責任編輯:徐梅

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  对于小孩子来说,精力充沛而对未知充满好奇,不服输富于挑战性,这时候不妨让孩子多接触一些好玩的数学题,益智的同时激发孩子对数学的兴趣。下面是睿丁英语小编整理的5道有趣数学题,看看你的孩子会不会:
  问题1:燃绳问题:已知一根绳子烧完需要一个小时,如何计时30分钟?
  睿丁英语小编:很多小孩认为这很容易,只要在绳子中间做个标记,然后测量出这根绳子燃烧完一半所用的时间就行了。或者对折截取一半。
  然而不幸的是,这根绳子并不均匀,有些地方比较粗,有些地方却很细,因此这根绳子不同地方的燃烧率不同。也许其中一半绳子燃烧完仅需5分钟,而另一半燃烧完却需要55分钟。面对这种情况,似乎想利用上面的绳子准确测出30分钟时间根本不可能,但是事实并非如此,因此大家可以利用一种创新方法解决上述问题,这种方法是同时从绳子两头点火。绳子燃烧完所用的时间一定是30分钟。
  问题 2:两辆火车沿相同轨道相向而行,每辆火车的时速都是50英里。两车相距100英里时,一只苍蝇以每小时60英里的速度从火车A开始向火车B方向飞行。它与火车B相遇后,马上掉头向火车A飞行,如此反复,直到两辆火车相撞在一起,把这只苍蝇压得粉碎。苍蝇在被压碎前一共飞行了多远?
  睿丁英语小编:我们知道两车相距100英里,每辆车的时速都是50英里。这说明每辆车行驶50英里,即一小时后两车相撞。在火车出发到相撞的这一小时间,苍蝇一直以每小时60英里的速度飞行,因此在两车相撞时,苍蝇飞行了60英里。不管苍蝇是沿直线飞行,还是沿”z”型线路飞行,或者在空中翻滚着飞行,其结果都一样。
  问题3:假设你在参加一个由50人组成的婚礼,有人问:“我想知道这里两个人的生日一样的概率是多少?此处的一样指的是同一天生日,如5月5日,并非指出生时间完全相同。”
  睿丁英语小编:大约有两名生日是同一天的客人参加这个婚礼。如果这群人的生日均匀地分布在日历的任何时候,两个人拥有相同生日的概率是97%。换句话说就是,你必须参加30场这种规模的聚会,才能发现一场没有宾客出生日期相同的聚会。
  随着人数增加,两个人拥有相同生日的概率会更高。因此在10人一组的团队中,两个人拥有相同生日的概率大约是12%。在50人的聚会中,这个概率大约是97%。然而,只有人数升至366人(其中有一人可能在2月29日出生)时,你才能确定这个群体中一定有两个人的生日是同一天。
  问题4:有三个人去住旅馆,住三间房,每一间房$10元,于是他们一共付给老板$30,第二天,老板觉得三间房只需要$25元就够了于是叫小弟退回$5给三位客人,谁知小弟贪心,只退回每人$1,自己偷偷拿了$2,这样一来便等于那三位客人每人各花了九元,于是三个人一共花了$27,再加上小弟独吞了$2,总共是$29。可是当初他们三个人一共付出$30那么还有$1呢?
  睿丁英语小编:事实上3人只付出了27元,老板得了25元,小弟拿了2元。
  问题5