本讲话题1.引子:微积分是一首美丽的诗2.函数的人文教育价值3.极限的人文教育价值4.微分的人文教育价值5.积分的人文教育价值引子:微积分是一首美丽的诗1.印度著名统计学家C·R·劳说:“在终极的分析中,一切知识都是历史;在抽象的意义下,一切科学都是数学;在理性的基础上,所有的判断都是统计学。”在审美视野下,微积分就是一首美丽的诗。2.微积分概念与微积分符号与诗词的意境相通。诗情画意说函数1.心灵与心灵对话,思想与思想握手;2.浓缩与提炼观念,恰如其分传达信息;3.“美观、简洁、深刻”,“和谐、宁静、无痕”。(1)双曲函数:“天门中断楚江开,碧水东流至此回!两岸青山相对出,孤帆一片日边来!”(李白《望天门山》)1||xy“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川.飞流直下三千尺,疑是银河落九天”(李白《望庐山瀑布水》)xytan(2)正切函数:(3)取整函数:][xy“欲穷千里目,更上一层楼”(唐朝诗人王之涣)“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”(唐朝诗人杜甫)美丽诗句的函数解释叶绍翁:“满园春色关不住,一枝红杏出墙来。”(函数无界);李白:“抽刀断水水更流,举杯消愁愁更愁。”(连续函数)。函数概念的人文教育价值1.数学教育的核心:函数概念形成2.发展辩证思维能力3.人的一生要处理好三个关系4.汤因比论文明5.毕生课题:形成自己的函数概念汤因比:《历史研究》片断“各个文明不是起源于单因,而是起源于多因;文明的起因不是一个统一的整体,而是一种关系.我们可以任意设想这种关系,既可把这种关系看作是两种非人类的力量之间的相互作用,如同汽油和空气在汽车引擎中的交互作用一样;也可把它当作两个人物之间发生的一次遭遇。让我们的思想接纳第二种设想或许它会给我们引出一条光明之路.”函数概念的文化背景1.变化是常态,不变是特例2.赫拉克利特:世界在不断变化巴门尼德:变化是幻觉亚里士多德:数学研究不变量3.商品经济促使函数概念产生四个特殊函数的文化解读1.绝对值函数2.取整函数3.狄利克雷函数4.数字黑洞函数感言极限极限是一个严格的数学概念,帮助人们认识无穷小;极限是一种数学思想,它是通过有限到达无限的辩证思想;极限是一种数学方法,它是近代数学中的不等式代数方法;极限还是一种数学运算,这种运算的目的在于探索与认识无穷世界中的“秩序”(微积分就是初等代数加极限)。极限思想的人文教育价值(1)养成严密化的理性精神(精益求精,“绝对温度只能无限接近而永远不能达到”。);(2)激发勇于追求的奋斗精神(“离卓越总差那么一点点”,人活着是为了弥补自己的缺陷);(3)帮助树立正确的幸福观(“有希望,有事做,有人爱”)。极限概念的诗词意境(1)极限概念的人文内涵:“心愿无限,成事可数,欲海无边,实践有垠”。(英国诗人莎士比亚);“孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流”(李白);“白日依山尽,黄河入海流”(王之涣)。(2)极限定义的人文意境:“强调的是肯定,去掉的是否定。你筑起篱笆,围上了确定。”(把魔鬼关进笼子里)(美国音乐家约翰尼·默瑟)。感言微分1.微分研究改变量,微商研究平均改变量;2.微分的工作场所:魔鬼藏身的地方(灵魂深处);3.微分的工作原理:让无穷小成为可见(请上帝来到人间);4.微分思想的精髓:“局部线性化”(两个重要极限)。张奠宙:《情真意切话数学》“大自然是局部与整体的统一。近看大海汹涌澎湃,远看则风平浪静。宏观地看长江,整体上是‘一江春水向东流’,可是如果局部地看,却是千折百回.整体是由局部构成的,把局部研究透了,自然能够获得更多的整体信息”。微分思想的人文教育价值1.透过现象看本质(“让魔鬼现身”、“化不可见为可见”);2.微分学是邻域的数学(每个人都在经营自己的人生邻域,每个人又活在他人的邻域中);3.微分让人活得更自在(奥卡姆剃刀法则:削去给生活添堵的多余部分)。微分概念的诗词意境(1)微分概念的本质:“一沙一世界,一花一天堂;掌上有无穷,瞬时即永恒。”(英国浪漫主义诗人布莱克);(2)求导功能隐喻:“试借君王玉马鞭,指挥戎虏坐琼筵。南风一扫胡尘静,西入长安到日边。”(李白《永王东巡歌》)。感言积分定积分用于求总量,它是“聚宝盆”,归缩点是“结果”,精彩之处却在“过程”;不定积分是微分逆运算,它的作用是返祖归宗(达尔文思想逆用);牛顿—莱布尼兹公式是连接微分与积分的金桥,又是打开现代科学大门的金钥匙。积分思想的人文教育价值1.积微成著(细节决定大局,性格决定命运;好大不能成其大,急功难于成其功);2.历史是微小事件的积分,人生是点点滴滴的累积;3.人类文明靠积累,文化遗产要敬畏。积分概念的诗词意境1.积分概念的本质:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”(公元前思想家荀子);“涓涓积至沧溟水,拳石崇成泰华岑”(南宋哲学家陆九渊);“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”(唐代文学家刘禹锡)。2.积分诞生的意义:“狂飚飞雪纷纷下,层层叠叠堆成塔,霹雳一声金鸟醒,地坼天崩!恰如战天靠智慧,点点滴滴多积累,伟大真理一朝出,震宇回响!”(英国大诗人雪莱)。与大家共勉“让我们行动起来,带一颗‘命运’的心,不断成功与追寻,学会劳动与等待。不论道路多曲折,不论纸卷多沉重,人生船长自己当,风雨兼程不迷航。”微积分作为数学王国的通用语言,它就像永不枯竭的天然泉水一样,时常都能叮咚作响;不老泉的水可以干枯,但为人类不断提供创新思想的微积分这口深井却永远不会枯竭。作为数学教育工作者,我们有义务保护与传承微积分留给世人的宝贵财富,而且也有责任把数学爱好者引向更深更蓝、更阔更广的数学大海边。结束语谢谢路漫漫其修远兮,吾将上下而求索