数学小论文初三学生

各门科学的数学化 数学究竟是什么呢？我们说，数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学．它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛，是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具． 同其他科学一样，数学有着它的过去、现在和未来．我们认识它的过去，就是为了了解它的现在和未来．近代数学的发展异常迅速，近30多年来，数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和．预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年．所以在认识了数学的过去以后，大致领略一下数学的现在和未来，是很有好处的． 现代数学发展的一个明显趋势，就是各门科学都在经历着数学化的过程． 例如物理学，人们早就知道它与数学密不可分．在高等学校里，数学系的学生要学普通物理，物理系的学生要学高等数学，这也是尽人皆知的事实了． 又如化学，要用数学来定量研究化学反应．把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量，用方程表示它们的变化规律，通过方程的“稳定解”来研究化学反应．这里不仅要应用基础数学，而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学． 再如生物学方面，要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动．这种运动可以用方程组表示出来，通过寻求方程组的“周期解”，研究这种解的出现和保持，来掌握上述生物界的现象．这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究，也是要应用“发展中的”数学．这使得生物学获得了重大的成就． 谈到人口学，只用加减乘除是不够的．我们谈到人口增长，常说每年出生率多少，死亡率多少，那么是否从出生率减去死亡率，就是每年的人口增长率呢？不是的．事实上，人是不断地出生的，出生的多少又跟原来的基数有关系；死亡也是这样．这种情况在现代数学中叫做“动态”的，它不能只用简单的加减乘除来处理，而要用复杂的“微分方程”来描述．研究这样的问题，离不开方程、数据、函数曲线、计算机等，最后才能说清楚每家只生一个孩子如何，只生两个孩子又如何等等． 还有水利方面，要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等，也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机，求出它们的解来，然后与实际观察的结果对比验证，进而为实际服务．这里要用到很高深的数学． 谈到考试，同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的．其实考试手段（口试、笔试等等）以及试卷本身也是有质量高低之分的．现代的教育统计学、教育测量学，就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量．只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量． 至于文艺、体育，也无一不用到数学．我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到，给一位演员计分时，往往先“去掉一个最高分”，再“去掉一个最低分”．然后就剩下的分数计算平均分，作为这位演员的得分．从统计学来说，“最高分”、“最低分”的可信度最低，因此把它们去掉．这一切都包含着数学道理． 我国著名的数学家关肇直先生说：“数学的发明创造有种种，我认为至少有三种：一种是解决了经典的难题，这是一种很了不起的工作；一种是提出新概念、新方法、新理论，其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人；还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域，这是从应用的角度有一个很大的发明创造．”我们在这里所说的，正是第三种发明创造．“这里繁花似锦，美不胜收，把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂．” 正如华罗庚先生在1959年5月所说的，近100年来，数学发展突飞猛进，我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面，无处不有数学”来概括数学的广泛应用．可以预见，科学越进步，应用数学的范围也就越大．一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题．可以断言：只有现在还不会应用数学的部门，却绝对找不到原则上不能应用数学的领域．

在国家教委制订的《九年义务教育全日制初级中学数学教学大纲（试用）》中，第一次使用 了“数学素养”一词，成为全国中学数学教师的热门话题之一。 数学素养是人所必备的素养。人们在社会活动中，逐渐积累着对于数量关系和空间形式的认 识，没有这种素养，人类就不会记数，不会排序，不会测量，不会分配，社会也就不可能发 展，就没有现代社会的物质文明和精神文明。 数学素养是民族素质的重要组成部分：思想道德、文化科学、劳动技术和身体心理这四项素 质的各个方位及其成分、因素，都要通过量化才能得以充分展示，并且变得更有标准、可操 作、可测量、可评价。 数学图形是物质世界和人类文化相结合的一种完善形式。数学语言是全人类共同使用并可以 传授给机器人的一种交流手段。数学是思维的体操，思维是数学灵魂，在运用数学思想、数 学方法去思考和解决问题的过程中，培养着人的辩证唯物主义的世界观和严谨的科学态度。 数学素养的结构是多方位的，基本的有下列四个：1．知识技能素养。2．逻辑思维素养。3．运 用数学素养。4．唯物辩证素养。 数学素养除了具有素质的一切特性以外，还具有以下特性：1．精确性。2．思想性。3．并 发性。4．有用性。 我国建国以来，民族素质和数学素养都得到了很大的提高。中国学生的数学素养也已为世人 所公认。 根据国际教育评估协会1992年的报告，在参加数学测试的21个国家或地区中，我国以总平 均80分的成绩荣居榜首。此外，我国中学生在国际奥林匹克数学中连获冠军，有时竟囊括 全部金牌，我们还拥有一批数学尖子。 提高学生的数学素养，需从以下几方面努力： （一）面向全体学生。 （二）突出基本的数学思想和数学方法。 （三）抓住培养思维能力这一数学教学的核心。 （四）注重运用数学。

曾经有数学家说：圆是最完美的形状。在日常生活中也有许多地方要用圆：汽车、火车的轮子都是圆的，我们在搬重物的时候可以把物体放在圆柱或圆管上。有其他形状可以代替圆吗？在不断的探索失败和进一步探索中，我逐渐发现了一个与圆有着许多相似作用的图形——“等宽曲线”。并在这次数学的探索之旅中体会到了探求数学之谜的艰辛，感受到了探索成功的喜悦。一、问题的提出：大街上车水马龙，车来车往，每一辆汽车的轮子都是圆的；我们在搬重物的时候，会把物体放在圆柱或圆管上。看到这些，我非常疑惑：为什么它们都是圆的而不是其他形状的呢？这个问题困扰我很久，直到这个学期我们学习“圆”这一课时，老师在课件中为我们演示了三角形轮子与正方形轮子的可笑表演后，我才明白：把车轮做成圆形，车轴安在圆心上，车轴离开地面的距离，就总是等于车轮半径那么长。这样车轮在地面上就容易滚动了。假如这个轮子是方形、三角形的，从轮缘到轮子圆心的距离各不相等，那么，这种车子走起来，一定会忽高忽低，震动的很厉害。因此车轮都是圆的，搬东西时我们也会选择圆管垫在下面。可我还是在想：真的只有是圆吗？有没有其他形状可以代替圆呢？二、思考与探索：趁着周末，我找了一辆玩具车、一块泡沫板、小刀等，开始了我的探索之旅。1、第一次探索：增加边数我注意到在课件中正方形的轮子虽然也颠簸，但比三角形的轮子平稳了很多，于是我想：如果把轮子做成正六边形，会不会更平稳呢？于是，我做了四个正六边形的轮子，试了试，果然平稳多了。我不由得兴奋起来：只要把边数做得更多，不就更平稳了吗？我开始在脑子里幻想“轮子边数越来越多，车子越来越平稳”的情形，可是想着想着，我觉得不对劲了：边数不断增多，不就慢慢变成圆了吗？这和“圆的面积”中学到的“分的份数越多，拼成的图形就越接近平行四边形”是一个道理啊，这应该就是老师说的“极限”吧。想到这儿，我有些沮丧：这个方法行不通。2、第二次探索：圆的模仿秀一计不成，再生一计。我又想：轮子之所以做成圆的，是因为中心到周围的距离都是一样的。三角形和正方形的轮子会颠簸则是因为中心到边上的距离比到顶点短，如果我们增加中心到边上的距离，使它们一样长，不就行了吗？想到这儿，我画了一个正三角形，找到它的中心（三条中线的交点），以它为圆心，以中心到顶点的长度为半径，分别画了三段弧。我心中暗暗得意，这样一来，距离不就相等了吗？可画好后一看，我不由得傻眼了：它就是一个圆啊！我不死心，又画了一个正方形，找出中心，画了四段弧。结果，还是一个圆。看来，此路不通。3、第三次探索：换个圆心第二次的失败让我体会到：不能把原来的中心作为圆心，因为这样会让它变成圆。那么圆心定在哪儿比较合适呢？看着面前的几个图形，一个念头油然而生：用顶点作圆心如何？说干就干，我先画了一个正三角形，再将它的三个顶点分别作为圆心，以边长为半径，分别作了三段弧。于是一个怪模怪样的家伙就“诞生”了。我迫不及待地做了四个这样的轮子，试验的结果却让我的满腔希望化为泡影：这种轮子比三角形、正方形、正六边形等平稳了很多，但还是上下起伏，没有达到圆形轮子的效果。4、爸爸的怪主意：接二连三的失败让我非常沮丧，我心灰意冷地呆坐在那儿，一种山穷水尽的感觉涌上心头：也许真的只有圆才能做轮子。爸爸注意到了我沮丧的表情，走过来询问我，我强打精神向他倾述了我的疑惑与几次尝试，希望爸爸能给我出个主意。爸爸边听边饶有兴趣地看着我的“杰作”，过了许久才说：“你的想法都很好，失败了也不要紧，而且你的这个作品很有趣。”他指着我最后做出的怪模怪样的家伙说，“你拿块木板放在它上面试试，注意：要直接放在轮子上，别放在轴上。”“什么？直接放在轮子上？”我简直不相信自己的耳朵，“这真是个怪想法。”尽管心中疑惑，但我相信爸爸不会无缘无故地这么说，于是就照着做了，做好后我推着它前进了一段。怪了！小车是平的！小车居然走得很平稳！就和车轮是圆形的一样平稳！我跳起来，惊讶地看着爸爸，希望他能给我一个答案。爸爸看着我惊愕的表情，呵呵笑着说：“你小子不简单，你“创造”的这个东西叫等宽曲线，有兴趣的话可以上网去找找相关的资料。”三、答案与新的疑惑：我迫不及待地上网查找资料，在网上，我找到了等宽曲线的解释：“等宽曲线是指非圆的等宽曲线，一条相对于“支持线”之间的距离为一固定常数的封闭曲线，当形状为等宽曲线的轮子作水平滚动时，其表现为最高点的高度保持不变。”确实如此，只有当它滚动时最高点不变，才能象刚才这样让小车保持稳定。更让我意外和惊喜的是：等宽曲线也可以当轮子！下面是我在网络上看到的文章和图片：操作：按下启动按钮，观察车轮为等宽曲线形状的小车的运行状况。原理：车轮并非一定要做成圆的，形状近似于“三角形”的等宽曲线车轮，也能使车子平稳行驶。如果在等宽曲线上作两根平行线与之相切，不管瞄在什么位置，夹在这两根平行线之间的距离都相等。所以，当形状为等宽曲线的轮子作水平滚动时，其表现为最高点的高度保持不变。通过本展品的演示，能形象地揭示等宽曲线的奇妙特性及与圆的内在联系，引起观众突破常规的思维方式。 几经周折，终于找到了圆的代替图形——“等宽曲线”，这让我非常高兴，在这次数学的探索之旅中，我既体会到了探求数学之谜的艰辛，又感受到了探索成功的喜悦。这种感觉正像数学家陈省声爷爷说的：数学真好玩！欣喜之余，一个新的疑问慢慢浮现出来：这辆小车的车轴显然不能在中心位置，那它在哪儿呢？

数学小论文 关于“0” 0，可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有，其中的没有便是0了，那么0是不是没有呢？记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0，0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道，温度计上的0摄氏度表示水的冰点（即一个标准大气压下的冰水混合物的温度），其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里，0作为零表示的意思就更多了，如：1）零碎；小数目的。2）不够一定单位的数量……至此，我们知道了“没有数量是0，但0不仅仅表示没有数量，还表示固态和液态水的区分点等等。” “任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”，当时的除法（小学时）就是将一份分成若干份，求每份有多少。一个整体无法分成0份，即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量（一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数），应等于无穷大（一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数）。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量，叫做无穷小”。 “105、203房间、2003年”中，虽都有0的出现，粗“看”差不多；彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位，不可删去。203房间中的0是分隔“楼（2）”与“房门号（3）”的（即表示二楼八号房），可删去。0还表示…… 爱因斯坦曾说：“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的，宏观上看来，我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字，不如先了解0这个“不存在”的数，不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生，我的能力毕竟是有限的，对0的认识还不够透彻，今后望（包括行动）能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。

噢噢111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

各门科学的数学化 数学究竟是什么呢？我们说，数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学．它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛，是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具． 同其他科学一样，数学有着它的过去、现在和未来．我们认识它的过去，就是为了了解它的现在和未来．近代数学的发展异常迅速，近30多年来，数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和．预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年．所以在认识了数学的过去以后，大致领略一下数学的现在和未来，是很有好处的． 现代数学发展的一个明显趋势，就是各门科学都在经历着数学化的过程． 例如物理学，人们早就知道它与数学密不可分．在高等学校里，数学系的学生要学普通物理，物理系的学生要学高等数学，这也是尽人皆知的事实了． 又如化学，要用数学来定量研究化学反应．把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量，用方程表示它们的变化规律，通过方程的“稳定解”来研究化学反应．这里不仅要应用基础数学，而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学． 再如生物学方面，要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动．这种运动可以用方程组表示出来，通过寻求方程组的“周期解”，研究这种解的出现和保持，来掌握上述生物界的现象．这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究，也是要应用“发展中的”数学．这使得生物学获得了重大的成就． 谈到人口学，只用加减乘除是不够的．我们谈到人口增长，常说每年出生率多少，死亡率多少，那么是否从出生率减去死亡率，就是每年的人口增长率呢？不是的．事实上，人是不断地出生的，出生的多少又跟原来的基数有关系；死亡也是这样．这种情况在现代数学中叫做“动态”的，它不能只用简单的加减乘除来处理，而要用复杂的“微分方程”来描述．研究这样的问题，离不开方程、数据、函数曲线、计算机等，最后才能说清楚每家只生一个孩子如何，只生两个孩子又如何等等． 还有水利方面，要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等，也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机，求出它们的解来，然后与实际观察的结果对比验证，进而为实际服务．这里要用到很高深的数学． 谈到考试，同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的．其实考试手段（口试、笔试等等）以及试卷本身也是有质量高低之分的．现代的教育统计学、教育测量学，就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量．只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量． 至于文艺、体育，也无一不用到数学．我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到，给一位演员计分时，往往先“去掉一个最高分”，再“去掉一个最低分”．然后就剩下的分数计算平均分，作为这位演员的得分．从统计学来说，“最高分”、“最低分”的可信度最低，因此把它们去掉．这一切都包含着数学道理． 我国著名的数学家关肇直先生说：“数学的发明创造有种种，我认为至少有三种：一种是解决了经典的难题，这是一种很了不起的工作；一种是提出新概念、新方法、新理论，其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人；还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域，这是从应用的角度有一个很大的发明创造．”我们在这里所说的，正是第三种发明创造．“这里繁花似锦，美不胜收，把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂．”