“如何閱讀科學(xué)與數(shù)學(xué)”|《如何閱讀一本書》Day17

如何閱讀科學(xué)與數(shù)學(xué)

首先說一下這幅思維導(dǎo)圖為什么用蜜蜂蜂巢的圖案,曾經(jīng)給學(xué)生上過“常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識”這節(jié)課,在課程的導(dǎo)入環(huán)節(jié)就給學(xué)生舉過蜂窩的例子。

四世紀(jì)古希臘數(shù)學(xué)家佩波斯提出,蜂窩的優(yōu)美形狀,是自然界最有效勞動的代表。他猜想,人們所見到的、截面呈六邊形的蜂窩,是蜜蜂采用最少量的蜂蠟建造成的。他的這一猜想稱為“蜂窩猜想”,但這一猜想一直沒有人能證明。

人們一直疑問,蜜蜂為什么不讓其巢室呈三角形、正方形或其他形狀呢?隔墻為什么是平面,而不是呈曲面呢?雖然蜂窩是一個三維體建筑,但每一個蜂巢都是六面柱體,而蜂蠟墻的總面積僅與蜂巢的截面有關(guān)。由此引出一個數(shù)學(xué)問題,即尋找面積最大、周長最小的平面圖形。1943年,匈牙利數(shù)學(xué)家陶斯巧妙地證明,在所有首尾相連的多邊形中,正多邊形的周長是最小的。但如果多邊形的邊是曲線時,會發(fā)生什么情況呢?陶斯認(rèn)為,正六邊形與其他任何形狀的圖形相比,它的周長最小,但他不能證明這一點(diǎn)。而黑爾在考慮了周邊是曲線時,無論是曲線向外凸,還是向內(nèi)凹,都證明了由許多正六邊形組成的圖形周長最小。他已將19頁的證明過程放在因特網(wǎng)上,許多專家都已看到了這一證明,認(rèn)為黑爾的證明是正確的。經(jīng)過1600年的努力,數(shù)學(xué)家終于證明蜜蜂是世界上工作效率最高的建筑者。

這個例子和數(shù)學(xué)有關(guān)和科學(xué)也有關(guān),所以這是我選用中心圖的原因。在這里感慨一下,人類最應(yīng)該學(xué)習(xí)的是大自然,無論是動物還是植物,他們很多天生就是數(shù)學(xué)家,科學(xué)家。作為一名科創(chuàng)教育工作者,很慶幸,我可以帶領(lǐng)孩子們一起探究一起學(xué)習(xí)一起成長。

現(xiàn)在的科學(xué)書,基本上都是專家寫給專家看,適合我們這些一般讀者的書,基本上就是市面上流行的科普書了,但這并不妨礙我們了解科學(xué)。

一、了解科學(xué)這一門行業(yè)

我們閱讀科學(xué)與數(shù)學(xué)的目的并不需要成為這個領(lǐng)域的專家,我們只是有必要了解科學(xué)家在干的事情,為我們解決了什么問題,這也是我們閱讀的責(zé)任。當(dāng)然,閱讀這些書,對于我們還有更重要的意義,那就是我們參與了人類最為理性的活動、人類最成功的領(lǐng)域,這有助于開發(fā)我們的腦力,讓我們的心靈更加地開放和自由。

閱讀方法:前面所說的論說性作品的閱讀方法,尤其適合閱讀科學(xué)與數(shù)學(xué)作品,只要運(yùn)用好這些閱讀規(guī)則,我們就會像閱讀哲學(xué)、歷史一樣,不那么困難。

作者在這里推薦了牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》

二、閱讀科學(xué)經(jīng)典名著的建議

科學(xué)作品:是指在某個研究領(lǐng)域中,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)或自然觀察得來的結(jié)果,所寫成的研究報告或結(jié)論

運(yùn)用前面說的說的所有閱讀規(guī)則都適合閱讀科學(xué)著作,但還是有一些特殊性,作者推薦給我們閱讀得更好的建議。

1、在閱讀時,要注意作者最初的假設(shè),然后與作者的結(jié)論做區(qū)別。,

2、找出主要詞匯,這些詞匯一般都是我們很難見到的,或者是科技的特殊用語。所以很容易找出來,也由這些詞匯找到主旨。作者一般要寫的都是一般的現(xiàn)象和萬物變化的一般規(guī)則

3、閱讀科學(xué)作品不可避免的難題是我們要了解作品中的論點(diǎn)時,必須要了解科學(xué)家的理論基礎(chǔ)的證據(jù)。而了解論點(diǎn)論據(jù)的困難性在于,我們很難確定這種論點(diǎn)論據(jù)的真實(shí)性,除非我們能一起親身體驗(yàn)、親眼看到、自己動手操作、考察等。帶領(lǐng)學(xué)生做了很多課題,深深感受到了這句話的正確性,無論課題大小,一定要自己動手,才有自己的領(lǐng)悟和見解。

三、面對數(shù)學(xué)的問題

1、數(shù)學(xué)是一門語言學(xué),我們要像學(xué)習(xí)英語一樣學(xué)習(xí)它。它有自己的字匯、文法與句法;

2、數(shù)學(xué)有精確、清晰和范圍確定的特質(zhì),比如等邊三角形的三邊永遠(yuǎn)都是相等的,我們永遠(yuǎn)都不需要懷疑,閱讀數(shù)學(xué)能鍛煉我們的邏輯思維能力;數(shù)學(xué)針對一個真正有范圍限制的問題,作出真正邏輯的解釋。數(shù)學(xué)是很優(yōu)美、滿足智力的一門學(xué)問。即使很好的哲學(xué)家在討論問題時,也沒法達(dá)到把問題說的如此一清二楚。

3、作者推薦歐幾里得的《幾何原理》作為數(shù)學(xué)入門閱讀書,因?yàn)檫@能克服我們對數(shù)學(xué)的畏懼心理。

四、掌握科學(xué)作品中的數(shù)學(xué)問題

閱讀科學(xué)時,掌握數(shù)學(xué)的重要性:

1、科學(xué)作品中會有很多數(shù)學(xué)問題,這是造成我們閱讀科學(xué)作品的障礙;

2、運(yùn)用科學(xué)的精確、清晰的特質(zhì),掌握數(shù)學(xué)的一些相關(guān)知識能幫助我們理解科學(xué)作品。

記住,你的責(zé)任不是成為這個主題的專家,而是要去了解相關(guān)的問題,在閱讀時就會輕松許多。

五、關(guān)于科普書的重點(diǎn)

科普書就是專門為廣泛的讀者而寫,一定比科學(xué)原創(chuàng)性巨著易懂。

但閱讀科普書,一定要運(yùn)用這本書強(qiáng)調(diào)的所有閱讀規(guī)則,要確認(rèn)科普書的主題,發(fā)現(xiàn)整體與部分之間的關(guān)系,與作者達(dá)成共識,找出主旨、論述。在評斷和評估或衡量意義之前,一定要完全了解這本書才行。

另外,要更有主動性和更加專注才能讀懂,否則也是無法明白的。

最后,作者推薦閱讀懷特海的《數(shù)學(xué)入門》,這是本對數(shù)學(xué)的原理方面有非常卓越的見解。

如何閱讀科學(xué)與數(shù)學(xué)

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