数学文化视角下的中考试题赏析与思考

来源 :湖北教育·教育教学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rachieyu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  数学文化是人类文化的重要组成部分,一直受到数学教育家的普遍关注,近年来中考中蕴含丰富数学文化价值的试题也颇受各地命题者的青睐。本文以近两年部分省市的中考题为例,赏析中考试题中蕴含的数学文化。
  一、镶入中国古代数学文化
  世界上每个民族都有自己的文化,也就一定有属于这个文化的数学。古代中国也不例外,其传统数学有着辉煌的成就。中国古代数学强调实用为主,却也在算法上得到了长足的发展。《九章算术》中的“勾股”;《周髀算经》中的“赵爽弦图”,都以算法见长;《易经》中的方法论、计数原理;《算法统宗》里的方程与不等式思想;杨辉(贾宪)三角以及负数的运用、解方程的开根法,祖冲之的圆周率计算都是我们宝贵的民族数学文化。
  例1(2016年孝感)《九章算术》是东方数学思想之源,该书中记载:“今有勾八步,股一十五步,问勾中容圆径几何。”其意思为:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形内切圆的直径是多少步。”该问题的答案是 步。
  分析:根据勾股定理求出直角三角形的斜边,再由公式[r=a b-c2]确定出内切圆半径,进而得到直径。
  赏析:《九章算术》共收有246个数学问题,分为九章。其中第九章“勾股”,利用勾股定理求解的各种问题,绝大多数内容是与当时的社会生活密切相关的。本题正是以当时人们的生活为背景提出的数学问题,对学生应用数学知识解决生活问题的能力起到了很好的训练。这里求解看似信手拈来,实际上要顺利解决本题,要求学生对勾股定理以及直角三角形的内切圆的半径公式熟练掌握才行。
  例2(2016年孝感)如图1是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”,图中的四个直角三角形是全等的,如果大正方形ABCD的面积是小正方形EFGH面积的13倍,那么[tan∠ADE]的值为 ?
  分析:小正方形EFGH面积是[a2],则大正方形ABCD的面积是[13a2],则小正方形EFGH边长是[a],则大正方形ABCD的边长是[13a],设AE=DH=x,利用勾股定理求出x,最后利用正切函数即可解答。
  赏析:《周髀算经》原名《周髀》,是算经的十书之一,中国最古老的天文学和数学著作。它在数学上的主要成就是介绍了勾股定理及其在测量上的应用,以及怎样引用到天文计算。三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,并创制了一幅“勾股圆方图”,利用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,给出了勾股定理的详细证明。故图1也称为“赵爽弦图”。其既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一,代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。本题以“赵爽弦图”为平台,考查了正方形的性质、正切函数的定义等知识点,渗透了数形结合的数学思想方法。
  例3(2016年绍兴)我国古代《易经》一书中记载,远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”,如图2,一位母亲在从右到左依次排列的绳子上打结,满七进一,用来记录孩子自出生后的天数。由图可知,孩子自出生后的天数是( )。
  A.84 B.336 C.510 D.1326
  分析:本题主要考查规律探索,因为“满七进一”,所以从右往左依次排列的绳子,分别代表结绳数乘以7的0、1、2、3次幂的天数。
  赏析:以《易经》规律为源头的中华传统文化的世界观和方法论包含了:对立统一、阴阳互根、阳逆阴顺、此消彼长、物极必反等规律以及中华文化的核心和精髓——和谐意识。其中结绳计数这种方法,不但在远古时候使用,而且一直在某些民族中沿用下来。在我国古代的甲骨文中,数学的“数”,它的右边表示一只右手,左边则是一根打了许多绳结的木棍:“数”者,图结绳而记之也。本题镶入“结绳计数”是对学生幂的运算的考查以及“满七进一”的进制的理解。
  二、嵌进世界历史中的数学文化
  中考试题中嵌进很多世界历史中的数学文化名人、轶事、名题有关的数学知识,融知识性与趣味性一体,让人耳目一新,给学生提供一个“面向世界”数学的平台。
  例4(2016年株洲)已知点P是△ABC内一点,且它到三角形的三个顶点距离之和最小,则P点叫△ABC的费马点(Fermat point)。已经证明:在三个内角均小于120°的△ABC中,当∠APB=∠APC=∠BPC=120°时,P就是△ABC的费马点。若点P是腰长为[2]的等腰直角三角形DEF的费马点,则PD PE PF= 。
  分析:“费马点”是指位于三角形内且到三角形三个顶点距离之和最短的点,若给定一个△ABC的话,从这个三角形的费马点P到三角形的三个顶点A、B、C的距离之和比从其它点算起的都要小,这个特殊点对于每个给定的三角形都只有一个。基于这些理解,学生能正确作出图形,问题就顺利得到解决。
  赏析:皮埃尔·德·费马,法国律师和业余数学家。他在数学上的成就不比职业数学家差,其对数论最有兴趣,亦对现代微积分的建立有所贡献,故被誉为“业余数学家之王”。“费马点”在生活中有重要的应用,例如“有三个城市,要盖一个交通中心,到这三个城市的距离最短”就属于这一类型的问题。数学来源于生活,需要我们有一双善于发现的慧眼。
  例5(2015年常州)数学家哥德巴赫通过研究下面一系列等式,作出了一个著名的猜想。
  4=2 2; 12=5 7;
  6=3 3; 14=3 11=7 7;
  8=3 5; 16=3 13=5 11;
  10=3 7=5 5 18=5 13=7 11;
  ……
  通过这组等式,你发现的规律是 (请用文字语言表达)。
  分析:本题是一道以数学家哥德巴赫为背景的新颖试题,其实质是通过已知的幾个式子寻找规律,再用文字表达。当然试题直接渗透了对数学主流文化的考查,如果学生喜欢课外阅读,知道哥德巴赫猜想的话,就可以直接写出答案。
其他文献
本文分析了新形势下高校学生拖欠学费的现状和原因,提出了几项操作性较强的对策。希望通过分析,能引起高校对学生欠费问题有一个新的、正确的、全面的认识,从而加强这方面的管理
语文教学“光是教课文、读课文是远远不够的”,还应“加大课外阅读,鼓励海量阅读”。温儒敏在部编教材培训会上说。作为部编语文教材的总主编,温儒敏将海量阅读的思想贯穿于教材的编写过程之中,使这套教材具有了鲜明的海量阅读特点。  一、了解海量阅读编写体系  部编教材构建了点面结合的海量阅读编写体系。  就面而言,教材构建了教读、自读、课外阅读“三位一体”的海量阅读教学结构。  以七年级上册为例。教材的6个
规律是把知识技能、数学思考、解决问题、情感态度等有机融合起来的抽象的知识,“找规律”对低年级学生来讲难度很大。学生不能理解抽象的规律,教师就要“具现”规律,将“找”的过程贯穿规律教学的始终。下面以人教版《数学》一年级下册第85页例1为例,谈谈“找”规律的教学策略。  一、初创情境,指导“找”的方向  一年级下学期,学生初次接触“找规律”的知识,引导学生感知规律最为关键。教师在教学过程中要注重把数学
本文论述80年代以来流体研究取得的进展及未来的研究动态展望,主要进展表现在构造作用中的地质流体,地壳变形过程中质量和能量的传递;岩浆房附近的孔隙流体压强;水热体系中侵入体
微课是什么?  目前,学术界对微课还没有十分权威的定义。不过,通常意义上的微课是指一种5到10 分钟甚至更短时长的微型课程。它以视频为主要载体,通过与智能手机、平板电脑等移动设备相结合,为大众提供碎片化、移动化的网络学习新体验。  微课依托教学设计理念,在传统单一资源类型的教学课例、课件、反思等教学资源的基础上,形成一个课件片段的教学环境,一个半结构化、主题式的资源单元,是一种新型教学资源。  微
本文分析了在SolidWorks环境下进行齿轮库建立的方法,详细介绍了VB与SolidWorks的集成、变量化设计和ADO数据库的调用等关键技术。齿轮库的建立可将齿轮设计人员从复杂、重复的三维CAD绘制中解放出来,极大地提高了设计效率。
【摘 要】近年来,在经济高速发展的推动下,我国城镇建设规模也在不断扩大。与此同时,城镇排水方面的问题愈加突出。主要表现在城镇排水设施建设落后、没有建立相应的污水处理厂造成水体污染严重、排水体制的选择不合理等,而这些问题的产生与城镇排水规划的不科学有直接的关系。本文主要分析了可持续发展视角下进行城镇排水规划的几点建议。  【关键字】可持续发展;城镇;排水规划;建议  一、可持续发展视角下的城镇排水规
【摘要】彭城电厂2001年开始实施PI系统,2004年和2010年PI系统随公司二期和三期工程项目同步投运。本文首先介绍了SIS系统的基本应用,以及将PI数据应用于公司的综合指标计算与手机网站,然后分别针对一二期和三期介绍了机组性能优化方面的应用成果,最后对SIS系统的进一步应用作了展望。  【关键词】PI系统;SIS应用;隔离;性能优化  1、概述  我们公司从2001年开始引入美国OSI公司的
《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出,“评价的目的是全面了解学生数学学习的过程和结果,激励学生的学习和改进教师的教学,全面评价学生在知识技能、数学思考、问题解决和情感态度等方面的表现”。纸笔测验是考查课程目标达成的重要方式,合理地设计和实施书面测验有助于全面考查学生对数学理解的程度,及时反馈教与学的效果,不断提高学生的综合素质。下面以一些试题为例,谈谈如何设计有价值的测评题目,全面评价学生
本文主要描述了电厂生产过程的控制特性以及各种自动化控制技术的特点及现状,对PLC、集散控制系统(Dcs)、现场总线技术(FCS)等现场控制技术进行详细的介绍,分析了PLC、DCS、FCS所存