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六年级数学组举办《数学文化——这也是数学》讲座

来源:数学组 作者:刘媛(数学) 发布时间: 2023年 04月 07日 浏览: 打印

2023年3月30日上午,六年级“多彩数学文化课”活动第一讲《数学文化——这也是数学》在五楼报告厅成功举办。这是一次别开生面的数学课堂,主讲刘媛老师以“数学文化——这也是数学”为主题,向同学们展示了生活中的拓扑学和“可数无穷大”的相关知识和应用,令同学们大开眼界,收获颇丰。

刘老师首先给同学们出了一道有趣的数学题:有左右两列数字,左边从上到下是正序排列的1、2、3,右边是倒序排列的3、2、1;每一列的三个数字之间都有两两相连的线条。刘老师请同学们试着将左右两列数字中相同的数字连线,要求所有的线条都不能相交。

刚开始,很多同学笑了起来,觉得这道题也太简单了!于是大家摩拳擦掌,信心满满地写写画画起来。过了一会儿,同学们抓耳挠腮,面面相觑,发现根本没有办法达到题目要求。这道看似简单的题目难倒了现场的所有同学。

刘老师看出了同学们的困惑,她娓娓道来:“解决这个问题,我们需要用到拓扑的知识。”刘老师给大家播放了一个有趣视频。视频里问道:“碗、茶杯和甜甜圈哪两个更相似?”大多数同学都选择了碗和茶杯,但正确的答案是茶杯和甜甜圈。

这是为什么呢?视频做了一个动画演示:把碗从里往外拉出来可以拉成一个完整的球体,而把茶杯做同样的操作会有一个把手无法融入这个球,从而形成一个圈,从这个角度看,茶杯和甜甜圈是相似的。

这就是生活中的拓扑学,它的作用就是把“现象”转化为“本质”,或是说在结构上发现两样东西的相似之处。在拓扑学里,茶杯和甜甜圈就是这样一组“结构一样,本质类似”的相似物。

在同学们对拓扑学有了一定的认识后,刘老师就开始讲解前面那道“简单”的题目了:“这道题用拓扑思想来分析,如果把数字1从内环相连,把数字2从外环相连,那么就构成了一个封闭图形。这时两个数字3,一个在封闭图形内部,一个在封闭图形外部,二者无论怎样也不可能做到相连却不与其他线条相交。所以此题无解。”同学们恍然大悟,点头称赞。

接下来,刘老师又给同学们讲了希尔伯特旅馆的故事,让我们领略了数学上神奇诡异的“可数无穷大”的概念。同学们兴趣盎然,热烈讨论。

这次数学大课堂上,同学们认真思考,积极实践,踊跃回答问题,课堂气氛异常活跃。通过老师的讲解,大家都对数学有了更新的认识,大大激发了喜欢数学、钻研数学的热情。正如刘老师所说:“数学是什么?数学就是一种工具,一种知识,一种科学,更是一种思维方式。”数学之美,无处不在,让我们发现数学,享受数学吧!

课后很多同学对“数学文化课”上的内容很感兴趣,并写下了自己的感想,以下是几位同学的感想。

数学讲坛纪实

六(5)班 李荷衣

今天上午,数学老师在楼报告厅演讲了《数学文化——这也是数学》。老师给我们卖了个关子,故意起了个含糊的名字。那么这次,老师到底会讲什么呢?我们的兴趣瞬间被挑起来了。

首先,老师给我们出了一道题,据老师说,是一道十分简单的题:左边从上往下数是①、②、③,右边则是③、②、①。左右两边各自的三个数还用线条连接起来。那么请问:怎样才能在这个平面内,使①、②、③一一对应地连接起来,且任何点不相交呢?乍一看,这道题挺简单的,但我画了好多次图后,终于放弃了。那些细小的线条始终不肯妥协,它们每次都会相交。不论我怎样阻止,它们都会努力挣脱束缚,总有一条线会和另一条相交。有几位同学试着上台画一画,但却都无功而返,垂头丧气。最终,老师告诉我们:这是一道无解题!全场哗然。老师解释了原因后我们渐渐地有些明白了,许多同学都开了窍。

之后,老师给我们看了几个图形,有三角形、正方形、圆形等等。通过老师的讲解和小视频的分析,我们知道了他们是同胚图形,也就是透过现象看本质,它们本质上是一样的。通过各种手段使图形变化后,它就跟另一种与它同胚的图形一模一样了。如阿拉伯数字“8”和英文字母“B”,它们是同胚的。把“8”摁在墙上,使它的两个圆环变形后就得到了“B”;把“B”的那条直线弯两弯就得到了“8”,它们都有两个环。数学好神奇呀!其实这就是拓扑学。

讲完同胚图形后,老师讲了“希尔伯特无限旅馆”。就是一家旅馆,有无限个房间。每个房间只能住1人,来了无限位客人,住满了。这时又来了1位客人,怎么安排他?老师说,先给房间编号,让每位客人往后挪一个房间,这位客人就可以住1号房间了。这样他们就一直在轮转,也就没有客人没房间住了。

这次的数学讲坛令我受益匪浅,收获颇丰。我也感受到了老师们的用心良苦。在老师们的谆谆教诲下,大多数同学都对数学产生了极大的兴趣,希望我们能把数学文化发扬光大,让它融入我们的生活吧!

数学讲坛有感

六(5)马维茵

今天早晨,班主任对我们说:“大家待会去五层报告厅啊,要参加年级的数学讲坛。”我有点惊讶,因为只听过语文讲坛,数学讲坛要讲什么呢,心里充满期待。

报告厅的大屏幕上是这次数学讲坛的主题,“数学文化—这也是数学”。“嗯?什么叫这也是数学啊?”我的脑海里顿时生出了许多想法和疑问。数学刘老师一上来就说要给我们出了一道“难题”。屏幕上出现三组数字,请你把相同的两个数用线连起来,但不能相交。周围的同学马上跃跃欲试,开始在本子上画了起来,我却觉得看起来没那么简单。刘老师一次请了好几位同学上台,在屏幕上展示怎么画的。但结果是要么是有线相交了,要么不能把所有数字都连上。当大家一筹莫展的时候,刘老师解释为什么这是一道不简单的题。她说,“因为无论怎样画,在连了两条线之后都会形成一个封闭图形,而剩下的其中一个数字在这个图形的里面,所以……”“到不了!这题无解!”我恍然大悟。

接着,刘老师用了几个我们学过的图形,巧妙地引出了一个新的概念,拓扑。刘老师用生动有趣的方式给我们介绍,让我们了解它。从数学的角度来说,拓扑是指两个事物是同胚的,换句话说,它们都是由同一个抽象的图形通过拉伸和变形而成的。老师讲的每句话都让我引发了许多思考。在她讲圆里有个点,这个点能不能和圆外的点连起来且不相交时,我突然灵光一现,只要跳出二维不就可以做到了吗?而这正是刘老师下面要讲到的。最后,刘老师分享了希尔伯特无限旅馆的问题,还给我们留了一个有趣的小实验。

时间过的可真快,转眼下课铃就响了,大家感到收获满满,意犹未尽!原来讲数学不仅是讲题和计算,可以有很多故事和方法,也有很多和数学相关的文化,增添数学学习的乐趣。其实,跳出原有的思维,换个角度思考就会有新的发现,也许这就是数学的魅力吧!

一堂生动有趣的数学课

六6班 孙悦琳

今天我们六年级全体同学在大教室上了一趟特别生动有趣的数学课。首先,数学老师先将大屏幕切换成一道题,上面清晰地呈现了一个简单的问题。题目是“将平面上相同的数字相连,但不能相交”。我们都跃跃欲试,提出了很多种解决方法,但是都解得稀里糊涂,没有正确的答案。不知不觉,题目也悄然的变成了一个不简单的问题。刘老师问:“为什么连不上呢?”之后就又切换到了下一道题。屏幕上出现了五个图形,一个三角,一个长方,一个梯形,一个圆形和一个不规则图形。刘老师就让我们试着把三角形变成长方形,并且不能偏切剪,也不能补,我们都抓耳挠腮想不出来解法。于是我们齐刷刷的看向老师,只见刘老师淡然一笑,慢慢的说,如果你把三角形画到一个弹力特别好的气球上,把它任意拉扯,是不是就可以把这个三角形变成一个长方形?我们都恍然大悟:是啊!然后老师就放了一个视频,讲的是生活中的拓扑学。接着,老师在大屏上放了一张照片,上面有一个图形,在图形的里面有一个点a,在图形的外面有个点C。老师在图形里面有一个点,让我们连一连看哪两个点可以连上。我们都异口同声的说这个是A字,可以相连。老师又问为什么AC不可以,同学们说因为它在图形的外面。老师说,如果你们把这道题的解题思路放到第一题上,是不是也就迎刃而解了?我们试着画了画,发现无论怎么画,永远一个点在图形里面,一个点在图形外面,但图形里的点不能和图形外的点相连,所以不能连上。然后,老师又抛出了一个问题,就是有100个房间,每个房间只能住一个人,一共有50个人来住,又来了一个人住哪儿?然后一位同学就说编上号,然后让旅客住到1至50号的房间,新来的那位旅客住第51号房间就可以了。老师说“是的,就是这样解”。然后,就又抛出了另一个问题,有无限个房间和无限个旅客,当客满后又来了一个人应该什么做?一个同学说可以让所有的顾客往后移,一个酒店位置第一个空出来的位置就可以来,让新来的那个旅客住。同学们,你知道怎么解了吗?

撰稿:刘媛(数学) 六5班 李荷衣 六5马维茵 六6班 孙悦琳

摄影:陈晓娟

供稿:刘媛(数学)