“如何阅读科学与数学”|《如何阅读一本书》Day17

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如何阅读科学与数学

首先说一下这幅思维导图为什么用蜜蜂蜂巢的图案,曾经给学生上过“常见结构的认识”这节课,在课程的导入环节就给学生举过蜂窝的例子。

四世纪古希腊数学家佩波斯提出,蜂窝的优美形状,是自然界最有效劳动的代表。他猜想,人们所见到的、截面呈六边形的蜂窝,是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造成的。他的这一猜想称为“蜂窝猜想”,但这一猜想一直没有人能证明。

人们一直疑问,蜜蜂为什么不让其巢室呈三角形、正方形或其他形状呢?隔墙为什么是平面,而不是呈曲面呢?虽然蜂窝是一个三维体建筑,但每一个蜂巢都是六面柱体,而蜂蜡墙的总面积仅与蜂巢的截面有关。由此引出一个数学问题,即寻找面积最大、周长最小的平面图形。1943年,匈牙利数学家陶斯巧妙地证明,在所有首尾相连的多边形中,正多边形的周长是最小的。但如果多边形的边是曲线时,会发生什么情况呢?陶斯认为,正六边形与其他任何形状的图形相比,它的周长最小,但他不能证明这一点。而黑尔在考虑了周边是曲线时,无论是曲线向外凸,还是向内凹,都证明了由许多正六边形组成的图形周长最小。他已将19页的证明过程放在因特网上,许多专家都已看到了这一证明,认为黑尔的证明是正确的。经过1600年的努力,数学家终于证明蜜蜂是世界上工作效率最高的建筑者。

这个例子和数学有关和科学也有关,所以这是我选用中心图的原因。在这里感慨一下,人类最应该学习的是大自然,无论是动物还是植物,他们很多天生就是数学家,科学家。作为一名科创教育工作者,很庆幸,我可以带领孩子们一起探究一起学习一起成长。

现在的科学书,基本上都是专家写给专家看,适合我们这些一般读者的书,基本上就是市面上流行的科普书了,但这并不妨碍我们了解科学。

一、了解科学这一门行业

我们阅读科学与数学的目的并不需要成为这个领域的专家,我们只是有必要了解科学家在干的事情,为我们解决了什么问题,这也是我们阅读的责任。当然,阅读这些书,对于我们还有更重要的意义,那就是我们参与了人类最为理性的活动、人类最成功的领域,这有助于开发我们的脑力,让我们的心灵更加地开放和自由。

阅读方法:前面所说的论说性作品的阅读方法,尤其适合阅读科学与数学作品,只要运用好这些阅读规则,我们就会像阅读哲学、历史一样,不那么困难。

作者在这里推荐了牛顿的《自然哲学的数学原理》

二、阅读科学经典名著的建议

科学作品:是指在某个研究领域中,经过实验或自然观察得来的结果,所写成的研究报告或结论

运用前面说的说的所有阅读规则都适合阅读科学著作,但还是有一些特殊性,作者推荐给我们阅读得更好的建议。

1、在阅读时,要注意作者最初的假设,然后与作者的结论做区别。,

2、找出主要词汇,这些词汇一般都是我们很难见到的,或者是科技的特殊用语。所以很容易找出来,也由这些词汇找到主旨。作者一般要写的都是一般的现象和万物变化的一般规则

3、阅读科学作品不可避免的难题是我们要了解作品中的论点时,必须要了解科学家的理论基础的证据。而了解论点论据的困难性在于,我们很难确定这种论点论据的真实性,除非我们能一起亲身体验、亲眼看到、自己动手操作、考察等。带领学生做了很多课题,深深感受到了这句话的正确性,无论课题大小,一定要自己动手,才有自己的领悟和见解。

三、面对数学的问题

1、数学是一门语言学,我们要像学习英语一样学习它。它有自己的字汇、文法与句法;

2、数学有精确、清晰和范围确定的特质,比如等边三角形的三边永远都是相等的,我们永远都不需要怀疑,阅读数学能锻炼我们的逻辑思维能力;数学针对一个真正有范围限制的问题,作出真正逻辑的解释。数学是很优美、满足智力的一门学问。即使很好的哲学家在讨论问题时,也没法达到把问题说的如此一清二楚。

3、作者推荐欧几里得的《几何原理》作为数学入门阅读书,因为这能克服我们对数学的畏惧心理。

四、掌握科学作品中的数学问题

阅读科学时,掌握数学的重要性:

1、科学作品中会有很多数学问题,这是造成我们阅读科学作品的障碍;

2、运用科学的精确、清晰的特质,掌握数学的一些相关知识能帮助我们理解科学作品。

记住,你的责任不是成为这个主题的专家,而是要去了解相关的问题,在阅读时就会轻松许多。

五、关于科普书的重点

科普书就是专门为广泛的读者而写,一定比科学原创性巨著易懂。

但阅读科普书,一定要运用这本书强调的所有阅读规则,要确认科普书的主题,发现整体与部分之间的关系,与作者达成共识,找出主旨、论述。在评断和评估或衡量意义之前,一定要完全了解这本书才行。

另外,要更有主动性和更加专注才能读懂,否则也是无法明白的。

最后,作者推荐阅读怀特海的《数学入门》,这是本对数学的原理方面有非常卓越的见解。

如何阅读科学与数学

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