21. 圖論基礎(chǔ)之七橋問題 哥尼斯堡七橋問題要求找到一條經(jīng)過每座橋只有一次的路徑。歐拉將其抽象為圖論模型,節(jié)點(diǎn)表示陸地,邊表示橋。通過分析節(jié)點(diǎn)度數(shù)發(fā)現(xiàn):當(dāng)且當(dāng)圖中所有節(jié)點(diǎn)度數(shù)為偶數(shù)(歐拉回路)或恰有2個奇數(shù)度數(shù)節(jié)點(diǎn)(歐拉路徑)時,問題有解。原問題中四個節(jié)點(diǎn)均為奇數(shù)度,故無解。延伸至現(xiàn)代交通規(guī)劃,分析地鐵線路圖的連通性,培養(yǎng)抽象建模能力。22. 分?jǐn)?shù)分拆的埃及式解法 將5/6分解為不同單位分?jǐn)?shù)之和,利用貪心算法:選比較大單位分?jǐn)?shù)1/2,剩余5/6-1/2=1/3;繼續(xù)分解1/3=1/4+1/12不滿足,調(diào)整為1/3=1/6+1/6(重復(fù)無效),后邊得5/6=1/2+1/3。嚴(yán)格證明需利用斐波那契算法:任意真分?jǐn)?shù)可表示為有限個不同單位分?jǐn)?shù)之和。此類問題在計算機(jī)算法設(shè)計與歷史數(shù)學(xué)研究中均有重要地位。奧數(shù)教材里的“一題多解”訓(xùn)練發(fā)散性思維品質(zhì)。邯山區(qū)如何提高數(shù)學(xué)思維
現(xiàn)在的幾何學(xué)更是被***引用于金融、人工智能、流行病防控等各個重要領(lǐng)域。1950年,一項(xiàng)關(guān)于“幾何教學(xué)目標(biāo)”的調(diào)查訪問了500名美國中學(xué)教師,絕大多數(shù)受訪者選擇的答案都是“培養(yǎng)清晰的思維習(xí)慣和精確的表達(dá)習(xí)慣”,該答案的支持人數(shù)幾乎是“傳授幾何事實(shí)和原理”這一答案的兩倍。換句話說,幾何教學(xué)的目標(biāo)不是給學(xué)生灌輸關(guān)于三角形的所有已知事實(shí),而是培養(yǎng)他們利用原理構(gòu)建事實(shí)的思維習(xí)慣。《心靈捕手》劇照數(shù)學(xué)思維是我們認(rèn)識世界的一種工具,借助數(shù)學(xué)思維的力量,可以幫助我們把事情看得更透徹、更有趣,可以幫助我們解決很多生活中的實(shí)際問題。在劉潤同計算機(jī)科學(xué)家、硅谷***的風(fēng)險投資人吳軍的對談中,吳軍提到:“每個人都一定要有數(shù)學(xué)思維”。 特色數(shù)學(xué)思維管理用樂高積木搭建立體幾何模型輔助奧數(shù)學(xué)習(xí)。
15. 優(yōu)化問題中的極端原理 用100米籬笆圍矩形菜園,求到頂面積。根據(jù)均值不等式,當(dāng)長寬相等(25m×25m)時面積到頂大625㎡。變式:若一面靠墻,則長=2寬時面積較合適為(長50m,寬25m,面積1250㎡)。進(jìn)階問題:限定材料成本,不同邊單價差異時的比例。通過建立二次函數(shù)模型求頂點(diǎn)坐標(biāo),理解極值在實(shí)際工程規(guī)劃中的應(yīng)用。16. 方程思想解年齡差問題 父親現(xiàn)年40歲,兒子12歲,問幾年前父親年齡是兒子的5倍?設(shè)x年前滿足(40-x)=5(12-x),解得x=5。驗(yàn)證:5年前父35歲,子7歲,恰為5倍。拓展至多變量問題:兄妹年齡差4歲,妹兩年后年齡是哥三年前的一半,求現(xiàn)齡。設(shè)哥現(xiàn)齡x,則妹x-4,列方程x-4+2=(x-3)/2,解得x=11,妹7歲。培養(yǎng)代數(shù)抽象與等量關(guān)系轉(zhuǎn)化能力。
孩子小學(xué)階段時間相對較多,能通過大量刷題,達(dá)到“熟能生巧”,“見多識廣”的目的。但初高中這種方法并不太適用了。出現(xiàn)以上問題,不是孩子不會舉一反三,而是沒有掌握解題的底層邏輯。一味的去追求速度,追求學(xué)了多少內(nèi)容,刷了多少題,不愿意多對題目進(jìn)行思考分析,就想套用模型解題,而不追求知識本質(zhì)。這樣的學(xué)習(xí)是低效的,不能遷移的,對后面中學(xué)學(xué)習(xí)也是毫無益處的。家長應(yīng)該不能只著眼當(dāng)下,更應(yīng)放大格局。學(xué)好奧數(shù)的方法—:“慢”在多年的奧數(shù)教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)**理想的奧數(shù)教學(xué)模式,應(yīng)當(dāng)是比較“慢”的。老師引導(dǎo)孩子去探索,學(xué)生自己嘗試,在不停的試錯過程中,引導(dǎo)學(xué)生思考,給予學(xué)生評價,讓學(xué)生總結(jié)出自己的分析題目,找到突破口的方法,增強(qiáng)學(xué)生的自信。為什么學(xué)奧數(shù)要“慢”?當(dāng)老師遇到一道陌生的題型,首先運(yùn)用的不是技巧,而是去分析、嘗試、驗(yàn)證。整個解題過程也并不是那么的流暢。實(shí)力強(qiáng)悍的老師亦是需要分析嘗試,更何況學(xué)生呢?老師還要預(yù)設(shè)如何引導(dǎo)學(xué)生這樣去分析,嘗試,做到哪種程度,才意識到方法不可取,又重新嘗試......找到正確的方法,再優(yōu)化方法。像這樣嘗試、分析、驗(yàn)證的能力是學(xué)***重要的品質(zhì),能夠終身受用。 奧數(shù)真題解析常需融合代數(shù)、幾何與組合數(shù)學(xué)。
那么,小升初奧數(shù)的成熟結(jié)構(gòu)和選拔機(jī)制是什么呢?***,基礎(chǔ)題型。課本基礎(chǔ)是關(guān)鍵,無論要考什么學(xué)校,課本內(nèi)容要先學(xué)會,再談更高遠(yuǎn)的目標(biāo)。基礎(chǔ)、奧數(shù)并不是完全分離的兩個東西,***的學(xué)校和教育會在講授過程中把基礎(chǔ)與奧數(shù)融合為一個整體。它們之間沒有明顯的分界線,基礎(chǔ)是奧數(shù)的基礎(chǔ),奧數(shù)是基礎(chǔ)的拔高,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不會有跨越鴻溝式的障礙。這樣的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式他們更易理解、更易接受,即使數(shù)學(xué)天分不高的小孩難題學(xué)不會,學(xué)習(xí)這樣的奧數(shù)也會起到鞏固基礎(chǔ)、提高能力的作用。還有一些學(xué)生,基礎(chǔ)很容易學(xué)會,但嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致卻很難訓(xùn)練出來,題都會,就是一做就錯。這種粗心大意丟三落四是習(xí)慣和性格的問題,形成這樣用了十年,要糾正過來,短則一年半載,長則要耗時三年五年。奧數(shù)題“蒙眼猜數(shù)”通過信息編碼訓(xùn)練抽象邏輯表達(dá)能力。峰峰礦區(qū)一年級數(shù)學(xué)思維題
奧數(shù)資源公平分配是教育均衡化的重要議題。邯山區(qū)如何提高數(shù)學(xué)思維
49. 量子計算中的疊加態(tài)數(shù)學(xué) 量子比特可同時處于|0〉和|1〉的疊加態(tài),如ψ=α|0〉+β|1〉(|α|2+|β|2=1)。量子門操作如哈達(dá)瑪門H將|0〉變?yōu)?|0〉+|1〉)/√2,實(shí)現(xiàn)并行計算。舉例:Deutsch算法通過一次查詢判斷函數(shù)f(x)是否恒定,經(jīng)典算法需兩次。此類內(nèi)容激發(fā)學(xué)生對前沿數(shù)學(xué)與物理交叉領(lǐng)域的興趣。50. 數(shù)學(xué)哲學(xué)的公理化思維 從歐幾里得五公設(shè)出發(fā),推演幾何定理體系。非歐幾何挑戰(zhàn)第五公設(shè)(平行公理),展示公理選擇的自由性。實(shí)例:證明“三角形內(nèi)角和=180°”必須依賴第五公設(shè)。通過對比不同公理系統(tǒng)(如ZFC論與范疇論基礎(chǔ)),理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)是形式系統(tǒng)的邏輯游戲,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)性與創(chuàng)新平衡的思維模式。邯山區(qū)如何提高數(shù)學(xué)思維