一、介紹自然界中蘊含的數理規律,引發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣
1、黃金律與數學(xué)
葵花籽在花盤(pán)上呈相反的弧線(xiàn)狀排列。相鄰兩圈之間的直徑之比為PHI。螺旋形的松果、植物莖上葉子的排列、昆蟲(chóng)身上的分節--所有這些竟然都完全符合黃金分割。 鸚鵡螺身上每圈羅紋的直徑與相鄰羅紋直徑之比是PHI。黃金分割--1.618。
希臘巴特農神殿、埃及金字塔甚至紐約聯(lián)合國大樓在建筑設計中運用黃金分割率,PHI也被運用在莫扎特的奏鳴曲、貝多芬的《第五交響曲》以及巴托克、德彪西、舒伯特等音樂(lè )家的創(chuàng )作中。甚至斯特拉迪瓦里在制造他那有名的小提琴時(shí)也運用了黃金分割來(lái)確定f形洞的確切位置。
地球表面的緯度范圍是0°-90°,對其進(jìn)行黃金分割,則34.38-55.62°正是地球的黃金地區,無(wú)論從平均氣溫、年日照時(shí)數、年降水量、年相對溫度等方面看,都是具備適于人類(lèi)生活條件的最佳地區。說(shuō)來(lái)也巧,這一地區幾乎囊括了世界上所有的發(fā)達國家。我國的中原地帶也正巧處在這一區域。中原地帶歷史悠久,英雄輩出,也是歷史上群雄并起的兵家必爭之地,在中國的歷史上留下了許多動(dòng)聽(tīng)和令人贊嘆的史實(shí)。
2、物理學(xué)中的詩(shī)意美
愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò):“物理上真理的東西一定是邏輯上簡(jiǎn)單的東西!睈(ài)因斯坦的助手羅森說(shuō):“在構造一種理論時(shí),他采用藝術(shù)家常用的方法,以求得簡(jiǎn)單性和美!
自然界總是按照共同的統一性存在著(zhù),運動(dòng)著(zhù)。在統一的大自然中,又存在著(zhù)無(wú)窮無(wú)盡的特殊性和多樣性,簡(jiǎn)單中蘊含著(zhù)復雜性,簡(jiǎn)潔美和浩瀚美并存。
學(xué)生根據所學(xué)知識加以理解和闡發(fā)。
舉例:DNA分子結構示意圖;雪花的形狀
二、自讀、思考、探究
1、全文的基本觀(guān)點(diǎn)是什么?
文章的基本觀(guān)點(diǎn):
要想進(jìn)入數理科學(xué),就必須欣賞藝術(shù)美和自然美,把數理科學(xué)當作詩(shī)來(lái)看,培養對科學(xué)懷有強烈美感和激情的獨特素質(zhì)。
分析:觀(guān)點(diǎn)分為兩個(gè)層次,應該讓學(xué)生找出得出這兩個(gè)結論的依據。這個(gè)依據也就可以作為分析文章思路的切入點(diǎn)。
把數理科學(xué)當作詩(shī)來(lái)看:第四段--第十六段。
標志:是的,每一個(gè)數學(xué)公式從其實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō),都是詩(shī)!褦祵W(xué)當作詩(shī)來(lái)讀罷!……讀數學(xué)如此,讀物理亦然。每個(gè)物理定律和方程本質(zhì)上都是一首自然贊美詩(shī)!
培養對科學(xué)懷有強烈美感和激情的獨特素質(zhì):第十七段--第二十五段(倒數第三自然段)
標志:的確,大科學(xué)家之所以成其為大科學(xué)家,我以為,對科學(xué)懷有強烈的美感和激情即其一種!_(kāi)許多科學(xué)家的傳記,讀者在字里行間每每能發(fā)覺(jué)他們從事科學(xué)研究的內在動(dòng)力,就是狂熱的追求科學(xué)中所體現的大自然美!瓙(ài)因斯坦等這些現代西方最杰出的理論物理學(xué)家往往就是憑借這條真理的審美標準取得重大成就的!茖W(xué)家面對自然規律的美以及和諧的宇宙秩序,如果不能從內心發(fā)出贊嘆甚至敬畏的感情,也是不可想象的!也幌嘈,對自然美和科學(xué)美沒(méi)有強烈的美感,照樣可以把數學(xué)和物理念得出類(lèi)拔萃。
分析一下這兩個(gè)觀(guān)點(diǎn),我們可以發(fā)現,作者分別從數理科學(xué)自身特點(diǎn)和取得成就的大科學(xué)家兩個(gè)方面來(lái)闡明數理科學(xué)是美的,對數理科學(xué)沒(méi)有強烈的美感和激情是不可能取得偉大成就的。
2、你能分析一下作者在文中體現出來(lái)的具體思路嗎?
第一層:提出問(wèn)題--研究自然科學(xué)忽視美學(xué)是一大欠缺。
第二層:數理科學(xué)中蘊含著(zhù)詩(shī)意和美感。
第三層:對科學(xué)懷有強烈的美感和激情是大科學(xué)家之所以取得重大成就的獨特素質(zhì)的一種。
第四層:提出號召--讓我們時(shí)時(shí)從美學(xué)角度去研讀數理科學(xué)。
補充說(shuō)明:有些學(xué)生可能會(huì )有疑問(wèn),“意味深長(cháng)的是”這一段屬于哪一層呢?我們通過(guò)討論可知,這段話(huà)可以看作是對上一層意思的進(jìn)一步深化,即對科學(xué)懷有美感和激情不但使科學(xué)家在數理科學(xué)領(lǐng)域取得了巨大成就,而且,這種美感和激情同樣使科學(xué)家具備了崇高的道德品質(zhì)。那么,這一段話(huà)進(jìn)一步證明了對數理科學(xué)懷有美感和激情的重要性和必要性。
學(xué)生分組討論。
3、你對文章中的哪些觀(guān)點(diǎn)有獨特的感受?你能舉出具體例子來(lái)證明你的感受嗎?
這個(gè)問(wèn)題目的在于激發(fā)學(xué)生的探索和發(fā)現的興趣,激勵學(xué)生學(xué)好數理科學(xué)。如果課上完不成,可以放到課下,每位學(xué)生認真思考,并將思考結果記下來(lái),第二節課安排一定時(shí)間來(lái)交流。 學(xué)生根據所學(xué)知識加以理解和闡發(fā)。
第一層:提出問(wèn)題--研究自然科學(xué)忽視美學(xué)是一大欠缺。
第二層:數理科學(xué)中蘊含著(zhù)詩(shī)意和美感。
第三層:對科學(xué)懷有強烈的美感和激情是大科學(xué)家之所以取得重大成就的獨特素質(zhì)的一種。
第四層:提出號召--讓我們時(shí)時(shí)從美學(xué)角度去研讀數理科學(xué)。
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