建造透明的玻璃金字塔

来源 :课程教育研究·中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:langguoji
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
  【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0140-02
  2014年3月6日下午,“未来课堂与创新人才培养模式实践研究项目“启动大会在清华附中召开,会上指出:传统课堂对于解决每个学生的兴趣爱好和特长及学习上的差异。课堂是教学的主阵地,未来课堂的设计事关未来的教学模式和教学环境。“未来课堂”通过中学与大学企业合作的方式,采取“模型建构——试点应用——应用评估”循环研究路线、结合现代信息、技术手段在教学实践中开展未来课堂的环境设计与实现教学模式、创新型人才培养的模式课程重构、评价机制等5个方面研究工作,并将提炼相应学科应用案例,实验数据总结形成初步可复制的经验结构。
  无独有偶,机缘巧合,在网上阅读到关于“40年前的数学教材”一则趣文,章节开篇以毛主席的语录为指导思想:
  “认识从实践始,经过实践得到了理论的认识,还须再回到实践去。”
  如此真理,分明阐述了数学知识的认知过程,以及职业中专数学教学的价值取向。心中撼动,于是再往下读,节选内容是对数函数的应用。教材具有明显的时代特征,课堂设计任务十分明确。
  毛主席教导我们:“千万不要忘记阶级斗争”,现在我们来清算狗地主钱剥皮残酷剥削平民张大伯的那笔“利上滚利”的罪恶账。
  贫农张大伯原来向狗地主只借了3元,10个月后,“利上滚利”到了3×(1+30%)10元,即3×1.310元。现在,我们算算这个数字究竟有多大。
  解题过程如下:设x=3×1.310
  两边取对数 lgx=lg(3×1.310)
  =lg3+l0lg1.3
  =0.4771+10×0.1139
   =0.4771+1.139
   =1.6161
  查表得     x=41.31
  10个月后,张大伯被剥削的利息是41.31-3=38.31(元)。
  在新中国刚成立的初期,以实际事例教导民众认识阶级斗争无疑是睿智和必要的。于是问题解决后,教材中还有这样的一段话:在万恶的旧社会,地主阶级不但用出租土地的方式残酷地剥削农民,同时还以放高利贷的方式吸吮贫下中农的血汗,在劳动人民的白骨堆上建起了剥削的罪恶天堂。象张大伯这样的遭遇的贫下中农何止千百万!要不是毛主席领导我们推翻了压在中国人民头上的三座大山,建立起无产阶级专政的国家,我们贫下中农那有今天的幸福。
  一个实践习题的讲解不仅包含了知识技能的传授又实现了当时迫切需要对民众进行红色政权思想教育的社会价值目的。无须质疑地,正是这样的智慧教育观,像一盏明灯,遥遥地挂在中国人民的前方,使我们一路走向国富民强的今日,更期待中国梦的伟大理想的实现。
  这样的教学设计无疑是出彩的,因为“实用”,它满足学教的实际需要,而“清算狗地主钱剥皮残酷剥削平民张大伯的那笔利上滚利的罪恶帐”这样的情境设计是为实现这种需要提供的最优秀的行动方案。
   当前,我国职业教育进入了以提升内涵、提高质量为重点的新的历史发展阶段。《江苏省职业教育创新发展实验区建设方案》明确提出:“对接职业岗位实际要求,构建和实施以学生为主体、以能力为根本、理论实践一体化、中高职相衔接的课程教学体系”。这就要求作为职业中专的数学教师,在平时的教学中,不仅要遵循职业教育的数学教学规律,还要在教学内容、教学模式、教学方法等方面进行深入探索和有益创新,以期待学生为自己的职业生涯、个性发展和终身学习奠定坚实的基础。
  就着这样的理念,笔者想结合自己以往中职数学教学中的案例,浅述一下模型结构中的情景设计问题。
  职业教育的价值取向是就业,直接目标是培养适应市场要求的实用型人才和高素质的劳动者。很显然,这样的培养目标无法单纯地在课堂上实现,而只能在现场、岗位和与工作环境相似的情境中形成,就着这样的目标,笔者设计了第一个教学案例——正棱锥,这是笔者在所在学校09G04的一次教学实践。
  笔者将课堂划分成三个部分:
  (一)创设虚拟的工作情景
  把“世界七大奇迹”之首的埃及金字塔作为正棱锥教学的参照对象,除了它符合教学的正四棱锥造型外,更重要的是它举世闻名,恒古即存、万世不灭的不朽气质,以及无数神奇的传说和猜测。
  古老的金字塔,巨大的狮身人面像,神秘的太阳船,尼罗河畔的诸位法老过世后是否真能灵魂永存或成为太阳神?金字塔是否真是法老登天的阶梯?关于金字塔的争论从未间断后,其中最为激烈的是:
  金字塔是外星文明在地球的产物还是人类智慧的结晶?
  为了渲染问题,笔者截取了151秒的一段MV视频以光影音的形式表达了人类对金字塔究竟是谁建造的困惑。其中包含了埃及的金字塔,太阳船,古朴的埃及人以及外星飞船的内容。然后以故事的情节提出问题:某埃及古王国第四王朝时期法老和王妃(PPT图片展示)需要建造一座金字塔,作为他们灵魂永恒的居所。作为拥有高度文明的现代人,我们能否像古埃及伟大的建筑大师、一切智慧的集大成者——伊母何太普(印和田)一样为他们建造出一座属于恒古不变、举世永恒的金字塔?
  问题情景导入部分以学生的思维导向为切机,触及学生的求知欲和创造欲,让学生以一个新的身份——建筑师的角色参与问题探究或新知学习中。
  (二)设计一个符合课题的微型项目
  正棱锥课题的教学目标是:
  ①理解正棱锥的概念和性质;
  ②探究正棱锥的侧面积和全面积;
  ③将正棱锥知识应用于实践。
  笔者根据学生实际和专业需要,将它转化为一个微型金字塔的制作任务。
  而要建造一座吸收宇宙能量提升人类灵性的金字塔,“建筑师们”先必须了解金字塔。也就是学习正四棱锥的相关知识。   笔者将正四棱锥的学习过程再分解成两部分:
  一是“建筑师们”“实地考察”金字塔的外型结构
  “实地考察”金字塔的外型结构通过视频展示正四棱锥的三视图来实现。
  三视图能够正确反映物体长、宽、高尺寸的正投影工程图(主视图,俯视图,左视图三个基本视图)为三视图,这是工程界一种对物体几何形状约定俗成的抽象表达方式。
  在直观信息的展示下,“建筑师们”能够很快总结归纳出正四棱锥的概念:如果一个棱锥的底面是正方形,且定点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正四棱锥。
  有了这样定义经验,教材中棱锥、正棱锥的概念以及分类学生均能类比地理解和掌握。
  正棱锥:如果一个棱锥的底面是正多边形,且定点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
  棱锥:如果一个几何体的一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,那么这个几何体叫做棱锥。
  底面是三角形、四边形、五边形······的棱锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥······
  二是让“建筑师们”动手实践——制作微型金字塔
  即利用硬纸板和细铁丝(或塑料吸管)分别制作金字塔(正四棱锥)的封闭模型和框架图。
  制作完成后针对金字塔的封闭模型探究正棱锥的侧面积和全面积计算公式。
  实物在前,“建筑师们”能够驾轻就熟地归纳出S正四棱锥侧=×4ah, S正四棱锥全=×4ah′+a2其中a为底面正方形边长, h′为斜高。
  从而进一步可以得到S正棱锥侧=nah′=ch′,
  S正棱锥全=nah′+S底。
  (其中c为正棱锥底面正n多边形周长。)
  针对正四棱锥的框架图探究正棱锥的性质:
  ①正棱锥的各侧棱相等;
  ②正棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等,它成为正棱锥的斜高;
  ③正棱锥的顶点与底面正多边形中心的连线垂直底面,它是正棱锥的高。
  尤其是在正棱锥框架结构中尤为重要的三个特征三个直角三角形,他们是诸多的正棱锥框架结构计算的基点。
  若是正四棱锥,则这三个特征三角形及相关关系为:
  RT△POE中,PE2=OE2+PO2。
  即底面上的斜高的平方等于底面边长的一半的平方加上高的平方。
  RT△POC中,PC2=OC2+PO2。
  即侧棱的平方等于对角线长度一半的平方加上高的平方。
  RT△PEC中,PC2=EC2+PE2。
  即侧棱的平方等于底面边长的一半的平方加上斜高的平方。
  类比的,若是正三棱锥,则这三个特征三角形及相关关系为:
  RT△POE中,PE2=OE2+PO2。
  即底面上的斜高的平方等于底面等边三角形高的三分之一(a)的平方加上高的平方。(a是底边等边三角形的边长)。
  RT△POC中,PC2=OC2+PO2。
  即侧棱的平方等于底面等边三角形高的三分之二(a)的平方加上高的平方。
  RT△PEC中,PC2=EC2+PE2
  即侧棱的平方等于底面边长的一半的平方加上斜高的平方。(这点与正四棱锥相同)
  附:如果时间允许,可以要求“建筑师们”制作以下棱柱分解三个棱锥的框架结构,利用祖暅原理证明棱锥的体积公式V=S底h。
  (三)针对课题知识点的应用练习
  在完成了微型金字塔结构模型的制作任务后,笔者再引导“建筑师们”回到课题开始的疑问:
  金字塔是外星文明还是人类智慧的结晶?
  我们能否像古埃及伟大的建筑大师、一切智慧的集大成者——伊母何太普(印和田)一样为他们建造出一座属于恒古不变、举世永恒的金字塔?
  这时“建筑师们”的回答显然是毋庸置疑的。
  为了进一步巩固“建筑师”的学习工作的积极性、自信心。笔者列举了一些现代的金字塔:深圳蜗牛谷的世界之窗金字塔;武汉大学的图书馆;仿照埃及、金字塔外部设计的拉斯维加斯国际机场。尤其是1983年法国重建的卢浮宫时,华裔建筑师贝聿铭设计的玻璃金字塔,本着“让人类最杰出的作品给最多的人来欣赏”的理念,贝聿铭相信一座透明金字塔可以通过反映周围那座建筑物褐色的石头而对旧皇宫沉重的存在表示足够的敬意。
  贝聿铭设计建造的玻璃金字塔,高21米,底宽30米,耸立在庭院中央。它的四个侧面由673块菱形玻璃拼组而成。总平面面积约有2000平方米。塔身总重量为200吨,其中玻璃净重105吨,金属支架仅有95吨。换言之,支架的负荷超过了它自身的重量。因此行家们认为,这座玻璃金字塔不仅是体现现代艺术风格的佳作,也是运用现代科学技术的独特尝试。
   在这座大型玻璃金字塔的南北东三面还有三座五米高的小玻璃金字塔作点缀,与七个三角形喷水池汇成平面与立体几何图形的奇特美景。人们赞誉它为“卢浮宫院内飞来了一颗巨大的宝石”。
  在任何的教学实践中,人们都在追求理想的有效教学。尚若只理解了课题知识,忘却了它的应用练习,那就是忘却了职业教育的价值取向是就业,忘却了让“建筑师们”成为适应市场需求的实用型技术人才和高素质的劳动者的最终教育目的。即使这样的培养目标无法单纯地在课堂上真正实现,我们也要创造与其“建筑师们”的岗位和工作环境相似的情景。
  为此,笔者在正棱锥知识点教学的应用部分设计的习题是:
  ①要求计算贝聿铭设计的透明金字塔的表面积、全面积、体积。
  ②要求计算贝聿铭设计的透明金字塔侧棱长和底面上的斜高。
  以上是笔者抱着认认真真学习、踏踏实实的态度参与课程改革教学的一次实践,笔者期待在数学课堂上用合理合适的情景创设为学生模拟符合自身专业成长的岗位练习。传统的课上学习是一个被动的过程,而在符合专业成长需求的情景和实践学习中就能够大大地培养学生的思考能力、研究能力和学习的主动性。
  中职数学立体几何初步的教学要求着眼于学生数学空间想象能力的研究设计,帮助学生逐步形成一定的空间想像能力。所以笔者在教学内容的设计一金字塔为实物模型,利用计算机软件“透视”金字塔。教学过程遵循从整体到局部,具体到抽象的原则,即先研究封闭模型,再讨论框架结构。主要思路是期许通过“建筑师”建造金字塔的微型模型的情景设计,即学生在数学课中的操作实践,促进学生主动地进行观察、归纳、猜想、验证和交流等活动,有效地帮助学生发现数学原理,理解数学知识。而介绍贝聿铭设计建造的玻璃金字塔事例和习题的情景创设,则期许能强化学生的数学应用意识和应用能力,以及培养学生探究能力和创新精神。
  一位法师晓行夜宿进一家旅店。店掌柜问:“高僧从何处来,到何处去?”僧人作揖回答道:“贫僧从来的地方来,到去的地方去。” 法师的回答看似荒唐,但实际上却是实话。僧人四海为家,跋涉即是行善即是佛事。
  类似的,教学从何而来?又要到何处去?
  从人类现实情景的实践中来,到现实情景的实践中去。
其他文献
【摘要】语文课有效的阅读教学,就是在引导学生学习运用语言的同时,教会学生认识生活,思考人生,提升品性,净化心灵。从而达到“教”作文,就是教做人的教学目的。这也正是新教材所倡导的大语文观。  【关键词】阅读、教法、诵读、联想想象 创意  【中图分类号】G633.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0101-01  新课程以全新的教育理念冲击着每位语文教师。阅读课究竟
期刊
【中图分类号】G623.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0095-01  从教三十来年,一直从事小学班主任的教学工作,虽不能说有什么经验之谈,但还是有一些切身的体会,今天写出来和教育同行们探讨。从多年的语文教学中,我感觉作文教学一直是语文教学的难点,也是学生学习语文的重点。  我常听语文老师说:“学生的作文辅导真难!”可又经常听到学生们说:“作文难,难作文。”
期刊
【中图分类号】G633.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0108-01  阅读能力是当今社会人们获得成功的基本条件,也是一个人未来成功从事各项工作的必备能力。因此,如何培养孩子的阅读兴趣、提高孩子的阅读能力成了一个教育的关注点。  语文“新课标”的“阅读教学建议”第四条中扼要阐述了如何“逐步培养学生探究性和创造性阅读能力”的新课题,其目标主要是想通过多角度、有
期刊
【摘要】提高英语学科教学质量,除了平时要扎扎实实开展好各项教学工作之外,还要切实抓好各阶段的复习备考工作。我和本组教师采用“重基础、巧练习、育能力”的日常教学复习策略;“攻击式” 期中快速复习策略;“扫荡式”、“攻击式”、“演练式” 并用的期末复习策略;依纲务本夯基础、精讲多练求实效、实战模拟促提高的中考复习策略,使我校的英语成绩在全县中考中名列前茅,使我所执教班级的英语成绩在全县英语教师中名列前
期刊
【摘要】初中生怕写作文,厌写作文,认为作文无材料可写成了初中语文教学一大症结,笔者以为以日记教学为突破口,重视学生日记写作的指导、批改、讲评,激发学生写日记兴趣,通过多写日记,可以达到积累素材、练习写作技巧、提高思想认识,从而爱好写作与提高写作水平的目的。  【关键词】日记 指导 作文教学  【中图分类号】G633.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0091-0
期刊
【摘要】由2014年高考山东省英语试题改革不难看出考试更加注重基础。根据完形填空题型的命题依据:格式塔心理学以及对完形填空题型的认识与理解,对学生处理完形填空题型时所出现的症状做了了解、分析,寻找到适用于学生的方法,指明方向,与学生共同成长,共同进步。  【关键词】高考改革 完形填空 格式塔心理学 五不要 五有心人  【中图分类号】G633.41 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(
期刊
随着互联网进一步蓬勃发展,社交网络、电子商务、网上银行等网站上每天都流通着亿级的企业和用户信息,网站本身存在的漏洞会导致敏感信息的泄露,因此网络漏洞扫描至关重要。
  通过对漏洞扫描技术进行调查分析,针对其中的爬取网页部分的URL去重和漏洞扫描部分展开优化,一方面本文通过采用FarmHash算法压缩结合布隆过滤器的方式进行URL去重,减小了时间和空间复杂度,提高了爬虫爬取的速度和漏洞扫描器的扫描速度。另一方面本文使用动态链接库和插件技术设计实现了漏洞扫描库,内置八十多个漏洞扫描插件,并支持用户自定义
点击率预估是推荐系统、搜索等应用场景中的核心问题,也是互联网广告投放效果的重要指标。现代互联网广告主要分为搜索广告和展示广告,其中搜索广告是规模最大的广告形式。以搜索场景为例,用户搜索关键词寻找目标,广告平台通过获取具有商业价值的关键词,结合点击率预估结果展现用户最可能点击的广告。因此良好点击率预估模型既可以带来好的用户体验,也能让广告平台达到收益最大化。
  通过研究近年来基于深度学习的点击率预估模型,发现现今存在的很多点击率预估模型在挖掘特征之间的交叉关系上存在不足,对特征重用度不高。基于此,结
随着互联网的快速发展,数据分析系统需要处理的图规模呈爆炸式增长,使得系统的计算能力和存储能力面临严峻挑战。高效低误差的抽样技术能有效缩减待处理数据集的规模,同时保留原有数据集的主要特征,可用于可视化、查询、分析和社交网络影响力估测等,因而成为解决该挑战的重要途径。面向图的抽样技术分为两类:一类是通过产生边集样本来估测图特征的抽样技术,称为面向图边集的抽样技术;另一类是通过产生顶点集样本估测图特征的抽样技术,称为面向图顶点集的抽样技术。然而,现有的图抽样技术估测目标单一,且存在估测误差和开销大的问题,不能满
随着大数据技术的发展,存储系统对大容量、低功耗、快速内存的需求更加迫切。新型非易失存储器(Non-Volatile Memory,NVM)具有大容量、低静态功耗和读速度快的优势,未来有望取代传统的DRAM技术,用作计算机系统的内存。以相变存储器(Phase Change Memory,PCM)为代表的NVM每个单元的位翻转次数有限,并且每次位翻转能耗高,导致NVM面临寿命有限、写能耗高的缺陷。如何减少NVM的位翻转次数,提升NVM的寿命、降低写能耗是NVM内存技术研究中的重点。本文通过高效的数据编码方法来