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数学与生活的密切联系

  • 发布:2024-07-03 09:29:23
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经历过学生时代的我们都知道“数学”这门学科,其实数学不仅与我们的学习之旅密切相关,它还与我们的日常生活息息相关。

数学与生活的密切联系

数学与生活的密切联系程度是非常高的,它们之间的关系是可以用一句话表达,那就是:“数学来源于生活,而生活离不开数学。”数学来源于生活,是因为人们发现可以用数学理念去解释生活中的现象。

比如,猫和狗在冬天睡觉时,习惯把身体蜷成球形是为了保暖这个现象,人们可以用数学中的“表面积”原理解释。在数学上,在体积一定的情况下,表面积最小的物体是球体。而蜷缩成球体就可以减少与外界接触的面积,就可以降低猫狗体内与外界热交换的速度,从而减少热量的散失,这样猫狗就可以保暖。

而生活离不开数学,是因为人们发现现实中很多东西的制作都需要运用到数学知识。比如,三角梯子的发明,是运用了三角形的稳定性原理,即三角形是最稳固的图形,所以三角梯子的安全性是极佳的。

数学课堂中如何将数学与生活融合起来

日常生活中的数学知识有如下:

1、抽屉原理:

如果我们去参加一场婚礼,人数超过367人,那么其中必然有生日相同的人(并非同年)。

这就是抽屉原理。

把m个东西任意分放进n个空抽屉里(m>n),那么一定有一个抽屉中放进了至少2个东西。

由于一年最多有366天,因此在367人中至少有2人出生在同月同日。这相当于把367个东西放入366个抽屉,至少有2个东西在同一抽屉里。

运用到了数学的抽屉原理。

2、猫的面积:

冬天,猫睡觉时总是把身体抱成一个球形,是因为这样身体散发的热量最少。

在数学中,体积一定,表面积最小的物体是球体。

猫缩成一个球体,可以减小和外界接触的面积,降低热交换的速度,减少热量损失的速度,节省能量,保持体温。

运用到了数学的面积学。

3、四叶草叫“幸运草 ”:

三叶草,学名苜蓿草,是多年生草本植物,一般只有三片小叶子,叶形呈心形状,叶心较深色的部分亦是心形。

四叶草是由三叶草基因突变而产生的,它只占其中的十万分之一。也就说在十万株苜蓿草中,你可能只会发现一株是‘四叶草’,因为机率太小。因此“四叶草”是国际公认为幸运的象征。

运用到了数学的概率学。

4、车轮都是圆的而不是其他形状:

圆的中心叫圆心,圆上任何一点到圆心的距离都是相等的。把车轮做成圆形,车轴在圆心上,当车轮在地面滚动时,车轴离地面的距离,总是等于车轮半径。

因此,车里坐的人,就能平稳地被车子拉着走。假如车轮变了形,不成圆形了,轮上高一块低一块,到轴的距离不相等了,车就不会再平稳。

运用到了数学的圆心知识。

5、风扇的叶片都是奇数:

这是因为奇数的叶片组合能比偶数的叶片组合带来更多的性能优势。

如果一旦叶片数量为偶数片设计,并形成对称的排列方式的话,那么不但使得风扇自身的平衡性难以调整,而且容易使风扇在高速转时产生更多的共振,从而导致叶片无法长时间承受共振产生的疲劳,最终出现叶片断裂等情况。

因此,轴流风扇的设计多为不对称的奇数片叶片设计。

同样的设计理念在日常使用的电风扇或螺旋桨直升飞机的设计中都有体现。如果风扇是三叶结构,叶片制作较宽且叶片根部较强,各个部位的密度的等需均匀;如果为五叶结构,叶片较窄一些,厚度、强度也相对较低。

运用到了数学的奇偶数概念。

数学和生活的关系

新制定的《数学课程标准》十分强调数学与现实生活的联系:“数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具,能够帮助人们处理数据、进行计算、推理和证明。”通过教学使学生“认识到现实生活中蕴涵着大量的数学信息,数学在现实生活中有着广泛的应用;故此,我们教师要密切联系学生生活实际,从学生熟悉的生活情景和感兴趣的事物出发,为他们提供观察、操作、实践探索的机会,使他们有更多的机会从周围熟悉的事物中学习数学和理解数学,体会到数学就在身边,感受到数学的趣味和作用,体验到数学的魅力。现在义务教育课程标准实验教材的使用正是为学生将来具有较强的应用数学的意识打下基础的时候,我们可以通过以下方法来落实。一、 结合学生生活实际,合理选组教材,创设愉悦的自主探究的情境。应用数学知识解决实际问题是数学教学的出发点和归宿。小学生的思维以形象为主,而数学知识比较抽象。如何培养学生学习与应用数学的意识,调动学生主动解决实际问题的积极性呢?要善于用课本中的例子为背景,结合生活实际创设教学情境,使学生感到学习材料与生活很贴近,以积极主动的“我要学”的心态投入到学习中。例如,学习“十几减9退位减”的内容时我改变了原来教法,让学生做售货员和顾客,通过对原有货物、卖出货物以及剩下的货物的体验,加强对十几减九退位减的理解。这样的教学,学生的兴趣高,参与面广。接着让学生针对情境互相编题,学生学习的激情达到了高潮。学生通过参与实践式数学情境,自然而然认识到,生活处处有数学,增强对数学的亲切感,某种程度上培养了学生对应用数学的意识。因此,教师在教学中要联系生活实际,吸收并引进与现代生活、科技等密切相关的具有时代性、地方性的数学信息资料来处理教材、整理教材、重组教材内容。这样就把教材中缺少生活气息的题材改编成了学生感兴趣的、活生生的题目,使学生积极主动地投入学习生活中,让学生发现数学就在自己身边,从而提高学生用数学思想来看待实际问题的意识和主动解决实际问题的积极性。二、注重实践活动,提供实践时空,切实提高实践实效。现代心理学认为:教学时应设法为学生创设逼真的问题情境,唤起学生思考的欲望。让学生置身于逼真的问题情境中,体验数学学习与实际生活的联系,品尝到用所学知识解释生活现象以及解决实际问题的乐趣,为了在学生学习数学知识的同时,初步接触和逐渐掌握数思想,不断增强数学意识,就必须在数学教学过程中加强实践活动,使学生有更多的机会接触生活和生产实践中的数学问题,认识现实中的问题和数学问题之间的联系与区别。例如:在教学“利息和利率”这一课时,生进一步查找资料。通过这样的教学,不仅调动了学生学习数学的积极性,而且使学生体会可以利用活动课的时间带学生到银行去参观,并以自己的压岁钱为例,让学生模拟储蓄、取钱,观察银行周围环境,特别要记录的是银行的利率,学生记的时候就开始产生问题了,“利率是什么啊?”“为什么银行的利率会不同啊……”学生观察得很仔细,然后就引导他们带着问题去预习新课,到上课的时候让学生介绍自己发现的问题,自己如何来解决问题的,从而使同伴知道如何找到符合实际需要的储蓄方式。这样,学生培养养成留心周围事物,有意识的用数学的观点去认识周围事物的习惯,并自觉把所学习的知识与现实中的事物建立联系。这样让学生自己发现的问题富有魅力,对于提高学生应用数学知识的能力和增强学生的积极性都十分的重要。三、创设生活化的数学情境,启发学生思维,鼓励学生大胆猜测,勇于质疑。我们过去的数学教学往往比较重视解决现有的数学问题,即课本上已经经过数学处理的问题,学生一遇到实际问题就显得不知所措。”如何解决这个问题?我认为关键要善于发现和挖掘生活中的一些具有发散性和趣味性的问题,从学生的生活经验出发,组织学生进行创造性的数学活动。例如有这样的一个购房问题。有位老师这样组织教学:“我准备购买一套新房,请同学们替老师想想:首先应该考虑哪些问题?希望同学们利用数学知识为我出谋划策。”学生说,要知道房价,考察地理位置,交通情况,了解优惠政策,可使用面积,小区物业管理等。然后老师出示房价让学生根据房屋基价、优惠政策以及楼层差价等计算总价。从这个案例可以看出,如果仅仅让学生计算房价,其实只是培养学生的计算能力,而对培养学生应用数学技能并没有帮助,反而束缚了学生的思维发展,解决实际问题的技能得不到提高。只有将数学问题生活化,生活问题数学化,才能更好地培养学生应用数学的技能,发展学生的创新思维。这里要结合生活实际,考虑到邻近两个月有可能出现的几种情况,答案也是多样化。这样可以让学生从生活中学,激发学生学习的兴趣,提高解题的技巧,培养学生根据实际情况来解决问题的能力,进而培养学生的创造性思维能力。总之,教师在使用新教材时应充分把握教材、选取密切联系学生生活、生动有趣的素材。课程标准中“力求从学生的生活情境与童话世界出发,选择学生身边的、感兴趣的事物,提出有关的数学问题,以激发学生学习的兴趣和动力,使学生初步感受数学与日常生活的密切联系。”所作的表述更是为我们小学教学指明了方向。教学所选择的素材,要使得学生能比较容易地找到相应的实物或者模型。教学中教师应该结合生活实际,抓住典型事例,教给思考方法,让学生真正体会到数学学习的趣味性和实用性,使学生发现生活数学,喜欢数学,这样的教学即便于教师的组织教学,也利于学生的操作探索。同时,实践素材的选择,要符合学生的年龄特征与生活经验,提供具体有趣、富有一定启发性的活动(如数学游戏),让学生经历应用数学分析问题和解决问题的过程,积累数学活动的经验,在解决实际问题中享受成功的乐趣。

如何将初中数学与实际生活相结合

数学与生活是息息相关的,可以用于购物计算、科学技术、家庭生活成本计算、商品价格计算等方面。

1、购物计算。

购物计算是日常生活中必不可少的一部分,数学在购物中也起着重要的作用。需要计算商品的价格、折扣、税费等等,这些都需要用到数学知识。

比如,计算一件原价为100元的商品打8折后的价格,就需要用到百分数和小数的知识。购物计算方便理解购物与数学之间的联系,也更容易让人理解购物与经济之间的联系。

2、科学技术。

科学技术是数学在生活中的重要应用。数学是科学和技术发展的基础,被广泛应用于天文学、物理学、计算机科学和工程学等领域。

计算机科学也需要数学知识,例如,计算机科学家需要使用离散数学来研究算法和数据结构。数学在现实生活中扮演着重要的角色,被广泛应用于各个领域。比如,大数据运算、密码传输等都需要数学知识的支持。因此,科学技术的发展离不开数学的应用。

3、家庭生活成本计算。

学习了数学以后,就可以在生活中进行家庭生活成本计算。通过使用统筹方法,能够更加高效地安排事物先后顺序,从而减少不必要的浪费和支出。

例如,在煮饭时,可以根据食材的重量和材料的使用量来确定材料的分量,避免过量烹饪;在购物时,可以根据物品的价格和品质来制定预算,避免不必要的购物。通过统筹方法,能够更好地管理家庭的生活成本,让生活更加稳定和幸福。

4、计算商品价格。

数学在购物、计算价格、折扣、税费等方面起着重要作用。在超市或商场购物时,利用买一赠一、打折等活动可以进行计算,根据价格x折扣可以计算出商品的实际价格。

在计算机领域,算法和数据结构是计算机科学的基础,而数学则是这些算法和数据结构的重要工具。此外,数学在金融、建筑等领域也有广泛的应用。

例如,在金融领域,可以使用数学建模和风险管理来分析和预测市场趋势和风险。在建筑领域,可以使用几何学和线性代数等数学理论来设计和优化建筑物和结构。

生活中数学的应用

随着社会的发展和科学技术的进步,数学作为一种工具被广泛地应用到各个学科的发展中。对于社会的每一个有文化的人而言,不论他从事何种职业,都需要学习数学,了解数学和运用数学。同时随着新课程实验的不断推进和发展,数学课堂教学与生活的联系也越来越紧密,数学生活化将数学学习与学生的实际生活相联接,作为中学数学教师,应该将抽象的数学知识还原于学生的现实生活当中,为学生发展提供更大的空间。

一、创设生活情景,让数学问题生活化

研究表明:“教学环境与学生的学习有着必然的联系”。在课堂教学中,创设生活情景已成为数学教学中的重要环节。生活中到处有数学,关键是教师是否善于结合课堂教学内容,去捕捉“生活现象”,采撷生活数学实例,为课堂教学服务。当然,有些情景不能真实地在课堂中展现出来,但学生在日常生活中已经经历过,所以教师在创设情景时,可以通过创造性的活动,选择贴近学生生活实际的材料,把生活情景模拟出来,让学生亲自体验,让学生在活动中,在现实生活中学习数学,能帮助学生搞清较难、易混的内容,使他们感到亲切、易懂、自然。

例如,笔者在讲“轴对称图形”这一课的时候,在导人新课时,为了让学生感知数学与生活的关系,设计了学生常见的生活情境——“蝴蝶飞舞、落下”的课件。在美妙的音乐声中,笔者提出第一个问题:你从中观察到了什么?我特意将蝴蝶翅膀张合的过程设计为重复演示,接着提出第二个问题:这其中蕴涵着什么数学概念?这样及时引出轴对称图形的概念,由此自然地导入新课的学习。通过运用学生熟悉的真实情景,使学生真正感受到数学知识来源于生活实际,学习数学不再是枯燥无味,而变得十分有意义和愉快的事了。

二、引入生活实际数学联系生活

新课程关注学生已有的生活经验,关注学生身边的数学,更关注数学与实际生活的联系。“数学生活化”强调了数学教学与社会生活相接轨,在传授数学知识和训练数学能力的过程中,教师自然而然地注入生活内容,在参与关心学生生活过程中,教师引导学生学会运用所学知识为自己生活服务。这样的设计,不仅贴近学生的生活水平,符合学生的需要心理,使他们将数学知识和实际生活联系得更紧密。

现实生活中到处有数学,关键是教师能否善于挖掘教材内容,结合课堂教学内容,去捕捉“生活现象”,采撷生活数学实例,为课堂教学服务。在学生了解知识的产生过程时,教师要引导学生善于捕捉书本信息。捕捉生活中的数学现象,挖掘数学知识的生活内涵,让数学更多地联系实际,贴近生活,使学生眼中的数学不再是简单的数学,而是富有情感,贴近生活,具有活力的东西,从而引导学生利用自身已有的经验探索新知识,解决新问题。从而达到生活材料数学化,数学教育生活化的目的。

如学习“图形的旋转”可以向学生展示生活中的钟表、电风扇叶片、大风车、自行车车轮等,引起学生学习数学兴趣,使数学“生活化”;学生这节课后,请学生应用所学的旋转设计一个广告图案,并为设计书写说明,这又使得生活“数学化”了。

三、结合实际生活提高探究能力

学生的数学学习,从某种程度上讲如果将习题附于生活背景,更有利于学生数学应用意识的形成。教师要充分挖掘生活资源,设计数学活动,揭开数学的神秘面纱,让学生感受数学的无穷乐趣,发掘每个学生的学习潜能,努力培养学生的创新精神和实践能力。具体方法有变“封闭题”为“开放题;有注重应用的改变,引进学生喜欢的趣味数学题与数学游戏;注意与其他学科知识的整合。

如在设计“测量校园中旗杆和树木的高度”活动时,首先要求学生根据自己选择的测量工具独立设计出一种或多种可行的测量方案;然后让学生以小组的形式进行讨论,对设计的方案进行进一步优化,并评选出设计独特且有较强应用推广价值设计方案在全班同学中进行交流,再由设计者对自己的方案的设计思路和可行性进行讲解论证。这一过程对发展学生的自主探索、合作交流和分析归纳能力都能起到良好的效果 。

如在教学《多边形》一章中平面镶嵌问题,先让学生课余观察建筑物的外装。内装都是些什么样的图形,然后实地参观学校新建教学大楼的磁砖,图案设计,再结合教材中的图案设计找出什么样的图形才能拼出平面,进行合作交流、讨论,感悟平面镶嵌的含义。

总之,教师在传授数学知识和训练数学能力的过程中,教师自然而然地注人生活内容,在参与关心学生生活过程中,教师引导学生学会运用所学知识为自己的生活服务,拉近数学和生活的距离,努力使数学教学向生活靠拢,变禁锢、封闭的初中数学小课堂为开放的、与社会生活相融合的数学大课堂,让数学教学充满生活气息和时代色彩,真正调动起学生学习数学的积极性,培养他们的自主创新能力和解决问题的能力,适应现代社会对数学教学的要求。

数学与生活的小故事

1、同一天过生日的概率

假设你在参加一个由50人组成的婚礼,有人或许会问:“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。”

也许大部分人都认为这个概率非常小,他们可能会设法进行计算,猜想这个概率可能是七分之一。然而正确答案是,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。

2、袜子配对

关于多少只袜子能配成对的问题,答案并非两只。因为在冬季黑蒙蒙的早上,如果我从装着黑色和蓝色袜子的抽屉里拿出两只,它们或许始终都无法配成一对。

如此说来,只要借助一只额外的袜子,数学规则就能战胜墨菲法则。通过上述情况可以得出,“多少只袜子能配成一对”的答案是3只。

当然只有当袜子是两种颜色时,这种情况才成立。如果抽屉里有3种颜色的袜子,例如蓝色、黑色和白色袜子,你要想拿出一双颜色一样的,至少必须取出4只袜子。如果抽屉里有10种不同颜色的袜子,你就必须拿出11只。根据上述情况总结出来的数学规则是:如果你有N种类型的袜子,你必须取出N+1只,才能确保有一双完全一样的。

3、掷硬币并非最公平

抛硬币是做决定时普遍使用的一种方法。人们认为这种方法对当事人双方都很公平。因为他们认为钱币落下后正面朝上和反面朝上的概率都一样,都是50%。但是有趣的是,这种非常受欢迎的想法并不正确。

首先,虽然硬币落地时立在地上的可能性非常小,但是这种可能性是存在的。其次,即使我们排除了这种很小的可能性,测试结果也显示,如果你按常规方法抛硬币,即用大拇指轻弹,开始抛时硬币朝上的一面在落地时仍朝上的可能性大约是51%。

4、炒菜时间(数学家谷超豪的生活数学)

拿最简单的炒菜来说,我们通常先把碗洗好,然后把炒好的菜盛到碗里去。可扎上围裙的谷超豪计算了一下,得出一个“结论”:根据统筹的方法,应该先炒菜,在煮菜的时间里去洗碗,这样洗碗的时间就省下来啦。

5、出院时间(数学家谷超豪的生活数学)

一次住院,他一项肝功能指数回落得特别慢。连续数周抽血检查后,谷先生一本正经地对护士**说:“能不能把下次例检换到10天之后?因为根据前几次的检验报告我作了预测,再有10天,我的肝功能指标就能回落到正常了。而按原来的抽血周期,我还得等上两个礼拜才能出院呢。”一句话把医院上下给逗乐了,果然,这位病号少抽一次血,提前4天,圆满出院。

参考资料:

人民网《生活中的趣味数学:同一天生日概率有多大》

人民网《生活处处有数学 谷超豪院士人生的加减乘除》

一、自己身体的计算器

我们身体真的很奇妙,手是一个常见的计算器。最常见的手的计算是9的倍数计算。

计算9的倍数时,将手放在膝盖上,像下表中所示,从左到右给你的手指编号。现在选择你想计算的9的倍数,假设这个乘式是7×9。只要像上图所示那样,弯曲标有数字7的手指。然后数弯曲的那根手指左边剩下的手指数是6,它右边剩下的手指根数是3,将它们放在一起,得出7×9的答案是63。

二、多少只袜子才能配成一对?

关于多少只袜子能配成对的问题,答案并非两只。

那是因为从装着黑色和蓝色袜子的抽屉里拿出两只,它们或许始终都无法配成一对。但是如果从抽屉里拿出3只袜子,我敢说肯定会有一双颜色是一样的。不管成对的那双袜子是黑色还是蓝色,最终都会有一双颜色一样的。如此说来,只要借助一只额外的袜子,数学规则就能战胜墨菲法则。通过上述情况可以得出,“多少只袜子能配成一对”的答案是3只。

当然只有当袜子是两种颜色时,这种情况才成立。如果抽屉里有3种颜色的袜子,例如蓝色、黑色和白色袜子,你要想拿出一双颜色一样的,至少必须取出4只袜子。如果抽屉里有10种不同颜色的袜子,你就必须拿出11只。根据上述情况总结出来的数学规则是:如果你有N种类型的袜子,你必须取出N+1只,才能确保有一双完全一样的。

三、燃绳计时

一根绳子,从一端开始燃烧,烧完需要1小时。现在你需要在不看表的情况下,仅借助这根绳子和一盒火柴测量出半小时的时间。你可能认为这很容易,你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。

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。

四、掷硬币并非最公平

抛硬币是做决定时普遍使用的一种方法。人们认为这种方法对当事人双方都很公平。因为他们认为钱币落下后正面朝上和反面朝上的概率都一样,都是50%。但是有趣的是,这种非常受欢迎的想法并不正确。

首先,虽然硬币落地时立在地上的可能性非常小,但是这种可能性是存在的。其次,即使我们排除了这种很小的可能性,测试结果也显示,如果你按常规方法抛硬币,即用大拇指轻弹,开始抛时硬币朝上的一面在落地时仍朝上的可能性大约是51%。

之所以会发生上述情况,是因为在用大拇指轻弹时,有些时候钱币不会发生翻转,它只会像一个颤抖的飞碟那样上升,然后下降。如果下次你要选出将要抛钱币的人手上的钱币在落地后哪面会朝上,你应该先看一看哪面朝上,这样你猜对的概率要高一些。但是如果那个人是握起钱币,又把拳头调了一个个儿,那么,你就应该选择与开始时相反的一面。

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