深圳膏华中英文实验中学教案 本教案撰写日期:2008年3月22日 学科」语文任教班级高一 授课时间|3月24日至月日 课题|04说数 教学A类目标|1、了解科学小品文的特点;2、学习运用比喻、拟人等手法把抽象 目标要求的内容说明得具体生动的写法:3、培养严谨求实的科学态度。 (分层B类目标|1、了解科学小品文的特点;2、学习运用比喻、拟人等手法把抽象 要求)要求的内容说明得具体生动的写法 教学重点:掌握基础知识 教学难点:学习运用比喻、拟人等手法把抽象的内容说明得具体生动的写法 教学内容及步骤 教法指导及学生活动 沈致远简介 教师介绍 江苏溧阳人。浙江大学毕业后,留校任教。1980年应邀赴美,先后在 纽约理工大学等担任研究科学家、教授。后转工业界,现在杜邦公司任杜 邦院士( Dupont Fellow),从事高温超导电子学及无线电通讯等方面的研究。 沈致远在物理、电子、激光、微波等领域中发表论文四十余篇,并握有 十一项美国专利。沈致远曾多次应邀回国在各知名大学讲学,进行学术交 沈致远近年来致力于提倡科学文艺,从事科学散文及科学诗创作。其 中文艺作品集结成书的有《体验美国》和《科学是美丽的》,后者由上海教 育出版社于2002年出版后,佳评如潮,对科学散文起了一定的推动作用。 沈致远的科学散文视野宽阔、目光犀利、文思奔放、立论严谨、文笔典 雅、题材涵盖广泛,曾被誉为:“在整个文坛的散文创作上开了新生面 文题背景: 1988年,作者应邀在《文汇报》副刊《笔会》上开辟了《天 趣园》专栏,专门发表他的科学散文及科学随笔。其中文艺作品 集结成书的有《体验美国》和《科学是美丽的》,后者由上海教育 出版社于2002年出版,本文即出自其中,发表于1999年8月8 日。这是一篇科学散文。 三、关于科学小品文: 学生回顾以前学过 科学小品是一种用通俗平实、形象生动的语言来介绍科学的科学小品文 知识的说明文体。它方便灵活适应面广,既可以“小题大做”,也可 以“大题小做”。它可以在各学科之间纵横驰骋,甚至将自然科学 现实生活、社会科学联为一体。它融说理抒情于一体,兼有杂文 的犀利、论文的深刻、散文的情致、随笔的轻松、诗的醇郁。具 有科学性、文学性、趣味性、通俗性的特点。 四、阅读课文扫除障碍: 学生自学解决 生字:衍(yan)生一粲(can)孜孜(z1)以求 拭(shi)目以待契(q)机赐(ci)予发掘(jue) FG414深圳菁华中英文实验中学教案教务处2004.3.2第二版 第页共页
FG414 深圳菁华中英文实验中学教案 教务处 2004.3.22 第二版 第 页 共 页 深圳菁华中英文实验中学教案 本教案撰写日期：2008 年 3 月 22 日 学 科 语文 任教班级 高一 授课时间 3 月 24 日至 月 日 课 题 04 说数 课 型 教学 目标 （分层 要求） A 类目标 要 求 1、了解科学小品文的特点；2、学习运用比喻、拟人等手法把抽象 的内容说明得具体生动的写法；3、培养严谨求实的科学态度。 B 类目标 要 求 1、了解科学小品文的特点；2、学习运用比喻、拟人等手法把抽象 的内容说明得具体生动的写法； 教学重点：掌握基础知识 教学难点：学习运用比喻、拟人等手法把抽象的内容说明得具体生动的写法 教 学 内 容 及 步骤 教法指导及学生活动 一、 沈致远简介： 江苏溧阳人。浙江大学毕业后，留校任教。1980 年应邀赴美，先后在 纽约理工大学等担任研究科学家、教授。 后转工业界，现在杜邦公司任杜 邦院士（Dupont Fellow），从事高温超导电子学及无线电通讯等方面的研究。 沈致远在物理、电子、激光、微波等领域中发表论文四十余篇，并握有 十一项美国专利。沈致远曾多次应邀回国在各知名大学讲学，进行学术交 流。 沈致远近年来致力于提倡科学文艺，从事科学散文及科学诗创作。其 中文艺作品集结成书的有《体验美国》和《科学是美丽的》，后者由上海教 育出版社于 2002 年出版后，佳评如潮，对科学散文起了一定的推动作用。 沈致远的科学散文视野宽阔、目光犀利、文思奔放、立论严谨、文笔典 雅、题材涵盖广泛，曾被誉为：“…在整个文坛的散文创作上开了新生面。” 二、文题背景： 1988 年，作者应邀在《文汇报》副刊《笔会》上开辟了《天 趣园》专栏，专门发表他的科学散文及科学随笔。其中文艺作品 集结成书的有《体验美国》和《科学是美丽的》，后者由上海教育 出版社于 2002 年出版，本文即出自其中，发表于 1999 年 8 月 8 日。这是一篇科学散文。 三、关于科学小品文： 科学小品是一种用通俗平实、形象生动的语言来介绍科学 知识的说明文体。它方便灵活适应面广，既可以“小题大做”，也可 以“大题小做”。它可以在各学科之间纵横驰骋，甚至将自然科学、 现实生活、社会科学联为一体。它融说理抒情于一体，兼有杂文 的犀利、论文的深刻、散文的情致、随笔的轻松、诗的醇郁。具 有科学性、文学性、趣味性、通俗性的特点。 四、阅读课文扫除障碍： 生字：衍（yǎn）生 一粲（càn） 孜孜（zī）以求 拭（shì）目以待 契(qì)机 赐(cì)予 发掘(jué) 教师介绍 学生回顾以前学过 的科学小品文 学生自学解决
教学内容及步骤 教法指导及学生活动 词解 四大皆空:佛教用语,指世界上的一切都是虚幻的。 粲:原意为鲜明美好,这里指美好的笑容 学生自学解决 如烟海:形容文献、资料等非常丰富。 地老天荒:也说天荒地老。指经过的时间很久 孜孜以求:勤奋努力地追求 契机:指事物转化的关键。 2、把课文划分层次,并写出大意。 第一部分:说明整数(含自然数【即正数】和负数)。 阅读课文讨论 第二部分:说明实数(含有理数【包括分数】和无理数) 第三部分:说明复数(含虚数和实数)。 第四部分:说明数的发展是无止境的 3、说明方法探究 指出作者在各部分里所用的说明方法。 B层同学回答 第一部分:举例子,下定义,比喻。 第二部分:举例子,下定义,引用,比喻,拟人。 第三部分:下定义,举例子,比喻。 总体上还用了“分类”的说明方法。 4、在一般人看来数字是枯燥无味的,课文却把枯燥无味的内容表 达得具体生动,趣味盎然。请你说说作者是运用什么方法来达到 这种效果的。 A层同学回答 (1)从易到难,从少到多,从简单到复杂 (2)运用了多种说明方法,化难为易,便于理解。 (3)语言通俗,生动,亲切。穿插抒情和议论 5、从本文可见科学小品文的一般特点是什么? 选材广泛:旁征博引,说古道今:善用多种手法来说明事理:A层同学回答 语言通俗、生动、活泼、亲切,穿插抒情和议论;具有可读性。 本科学小品生动有趣地介绍了数的发展简史,传播了科学知识和 科学创新精神。 课外作业与[A类要求查找关于数的历史及其它相关知识。 活动布置B类要求查找关于数的历史及其它相关知识。 备课组长 反思 审定签名 FG414深圳菁华中英文实验中学教案教务处2004.3.2第二版 第页共页
FG414 深圳菁华中英文实验中学教案 教务处 2004.3.22 第二版 第 页 共 页 教 学 内 容 及 步骤 教法指导及学生活动 1、词解： 四大皆空：佛教用语，指世界上的一切都是虚幻的。 粲：原意为鲜明美好，这里指美好的笑容。 浩如烟海：形容文献、资料等非常丰富。 地老天荒：也说天荒地老。指经过的时间很久。 孜孜以求：勤奋努力地追求。 契机：指事物转化的关键。 2、把课文划分层次，并写出大意。 •第一部分：说明整数（含自然数【即正数】和负数）。 •第二部分：说明实数（含有理数【包括分数】和无理数）。 •第三部分：说明复数（含虚数和实数）。 •第四部分：说明数的发展是无止境的 3、说明方法探究： 指出作者在各部分里所用的说明方法。 第一部分：举例子，下定义，比喻。 第二部分：举例子，下定义，引用，比喻，拟人。 第三部分：下定义，举例子，比喻。 总体上还用了“分类”的说明方法。 4、在一般人看来数字是枯燥无味的，课文却把枯燥无味的内容表 达得具体生动，趣味盎然。请你说说作者是运用什么方法来达到 这种效果的。 •⑴从易到难，从少到多，从简单到复杂 •⑵运用了多种说明方法，化难为易，便于理解。 •⑶语言通俗，生动，亲切。穿插抒情和议论。 5、从本文可见科学小品文的一般特点是什么？ •——选材广泛；旁征博引，说古道今；善用多种手法来说明事理； 语言通俗、生动、活泼、亲切，穿插抒情和议论；具有可读性。 •本科学小品生动有趣地介绍了数的发展简史，传播了科学知识和 科学创新精神。 学生自学解决 阅读课文讨论 B 层同学回答 A 层同学回答 A 层同学回答 课外作业与 活动布置 A 类要求 查找关于数的历史及其它相关知识。 B 类要求 查找关于数的历史及其它相关知识。 教 学 反 思 备课组长 审定签名
深圳膏华中英文实验中学教案 本教案撰写日期:2005年4月1日 学科」语文任教班级高一 授课时间4月5日至月日 课题|04说数 教学A类目标|同上 目标 要求 (分层B类目标|同上 要求) 教学重点: 教学难点: 教学内容及步骤 教法指导及学生活动 、导入: 18世纪,英国有位叫桑克斯的数学家,用近二十年的时间 仅凭手算,将π值计算到小数点后707位。如果数字真的枯燥, 他能耐住那么长时间的寂寞吗?中国当代数学家陈景润,为了攻 克“哥德巴赫猜想”验算草纸用了几麻袋,如果数字真的乏味,教师导入 他那持久的兴趣从何而来? 德国著名数学家高斯说:“数学是科学之女王。”今天我们就和物 理学家沈致远一起来说数,揭开这位美丽女王的神秘面纱,亲睹 其绝代风华。 、讲解: 1、请同学们快速的浏览一遍课文,说一说作者在文中为我们提供学生看书 了哪些数的信息? (自然数……) 2、作者依照人类认识数的历史进程来说数的,可见数的发展是渐 进的,不是一蹴而就的。请同学们结合所査找的资料也来说说数 字发展的历史。 (古印度一一阿拉伯。中国《史记》“数始于一,终于十,成 于三。”正好科学的总结了我国数学的创建过程。) 3、经历如此坎坷数才形成了如此完备而抽象的体系,可见数的发学生发言 展史实际上就是人类科学的发展史。“科学求真,真中涵美;艺术 唯美,美不离真。”既然数学中蕴含真理,就一定能从中发掘出美。 作者如何使枯燥无味的数充满诗情画意 过渡:科学与文学融为一体,在文中不但引用、化用一些诗词名 句,运用比喻、拟人等修辞手法增添了文学色彩。尤其作者对圆 周率的描述令人赞叹,就几何而言,圆周率是圆周与直径确定的 比值,就数而言却包含着既不循环又不终结的无限信息,于是就 联想到“天长地久有时尽,此率绵绵无绝期。”而小诗“零赞”那 介于抽象与具体之间的联想出人意外。今后赏月你也许就会想到 4、请同学们也如作者一般用诗的语言来诠释一下数字。 FG414深圳菁华中英文实验中学教案教务处2004.3.2第二版 第页共页
FG414 深圳菁华中英文实验中学教案 教务处 2004.3.22 第二版 第 页 共 页 深圳菁华中英文实验中学教案 本教案撰写日期：2005 年 4 月 1 日 学 科 语文 任教班级 高一 授课时间 4 月 5 日至 月 日 课 题 04 说数 课 型 教学 目标 （分层 要求） A 类目标 要 求 同上 B 类目标 要 求 同上 教学重点： 教学难点： 教 学 内 容 及 步骤 教法指导及学生活动 一、导入： 18 世纪，英国有位叫桑克斯的数学家，用近二十年的时间， 仅凭手算，将л值计算到小数点后 707 位。如果数字真的枯燥， 他能耐住那么长时间的寂寞吗？中国当代数学家陈景润，为了攻 克“哥德巴赫猜想”，验算草纸用了几麻袋。如果数字真的乏味， 他那持久的兴趣从何而来？ 德国著名数学家高斯说：“数学是科学之女王。”今天我们就和物 理学家沈致远一起来说数，揭开这位美丽女王的神秘面纱，亲睹 其绝代风华。 二、讲解： 1、请同学们快速的浏览一遍课文，说一说作者在文中为我们提供 了哪些数的信息？ （自然数……） 2、作者依照人类认识数的历史进程来说数的，可见数的发展是渐 进的，不是一蹴而就的。请同学们结合所查找的资料也来说说数 字发展的历史。 （古印度——阿拉伯。中国《史记》“数始于一，终于十，成 于三。”正好科学的总结了我国数学的创建过程。） 3、经历如此坎坷数才形成了如此完备而抽象的体系，可见数的发 展史实际上就是人类科学的发展史。“科学求真，真中涵美；艺术 唯美，美不离真。”既然数学中蕴含真理，就一定能从中发掘出美。 作者如何使枯燥无味的数充满诗情画意？ 过渡：科学与文学融为一体，在文中不但引用、化用一些诗词名 句，运用比喻、拟人等修辞手法增添了文学色彩。尤其作者对圆 周率的描述令人赞叹，就几何而言，圆周率是圆周与直径确定的 比值，就数而言却包含着既不循环又不终结的无限信息，于是就 联想到“天长地久有时尽，此率绵绵无绝期。”而小诗“零赞”那 介于抽象与具体之间的联想出人意外。今后赏月你也许就会想到 “0”了。 4、请同学们也如作者一般用诗的语言来诠释一下数字。 教师导入 学生看书 学生发言
教学内容及步骤 教法指导及学生活动 过渡:诗与数字相似。好诗就如清澈的水晶那样晶莹剔透、教师过渡 流光溢彩,数学的逻辑公理系统也是通体透明、一尘不染。数学 是思辨的科学,素以抽象艰深著称。抽象源于实际而又应用于实 际,如能从其原型说数就可以具体形象思维来理解抽象原理,作 者认为自然数的原型是十个手指,负数的原型是欠债。 5,你还知道实际生活当中哪些数字的原型?结合查找的资料学生交流 讨论一下,说一说。 万物皆数”,颠来倒去的1、2、3、4…数字,内中蕴藏着无穷 奥妙,它将带给你无尽的遐想! 课外作业与A类要求《优化设计》练习 活动布置B类要求《优化设计》练习 备课组长 反思 审定签名 指数的威力从前有一位国王与国际象棋冠军下棋,国王问他:“如果你赢了,希望得到什么奖赏?” 冠军回答说:“希望陛下赏我大米。”国王又问:“你想要多少呢?”冠军说:“请陛下叫人在棋盘上放米粒, 第一格放一粒,第二格放两粒,第三格放四粒,第四格放八粒,就这样按照后一格比前一格多一倍的规律 放下去,一直放到最后一格为止。”国王心想:小小棋盘一共才那么几十格,能放下多少粒米?就爽快地 答应了。几盘棋下来国王输了,马上令人抬来一袋米,对冠军说:“你赢得也不容易,多给你一点算了 就免掉在棋盘上放米粒的麻烦吧。”冠军坚持要按原先讲好的办。国王不能当众食言,只好叫人数着米粒 往棋盘的格子里放,不多久就放不下了。国王命一位懂数学的大臣算算看到底需要多少米?算出来的结果 把国王吓坏了,不要说一袋米不够,就是将全国粮仓中的米都搬来也还差得远!国王顿时满面愁容不知所 措,这时冠军挥挥手笑道:“我宣布放弃国王陛下赐予的奖赏,其实我只是想借此机会显示一下指数的威 指数是同一数的连乘积。例如国际象棋的棋盘共有64格,在这些格子里按指数律放米粒,除了第 格放1粒米以外,其余的格子内放的米粒数都是2的连乘积:第二格里的米数是2,第三格里是2x2=4, 第四格里是2x2x2=8…以此类推,最后一格一一第六十四格里是2连乘63次,大约等于92亿亿!如 斤米以两万粒计算,就合461万亿斤!将全中国的耕地都拿来种稻米,要好几百年才能收这么多。如果将 前面63格里的米粒也算在内,总数还要增加近一倍!这就是指数的威力,难怪国王不知所措了 自然界中有不少事物是以指数律增长的。细菌的繁殖即为一例:细菌一般是以分裂进行繁殖的,一变 变四,四变八……如果环境条件适合,往往几小时就增加一倍!这样的指数増长要不了多久,整个地球 表面就被这一种细菌占满了!但是为什么这种灾难从来没有发生过呢?原来指数增长只是一种数学规律 能否在现实世界中发生还要看物质条件。细菌的繁殖需要养料,现实世界中养料是有限的,还有别的生物 分享,等到细菌获得的养料将近耗尽时,增长就会减缓以至停顿,这种现象称为饱和。 由于指数增长的速度极快,而且越来越快。只要时间足够长,就会超过天文数字而趋向无限大。所以 现实世界中的任何指数增长现象必然会达到饱和。下面是两个实例。 从事电脑和集成电路工作的人都知道有一条根据经验得出的“摩尔定律”:电脑的运行速度及存储容 量每隔18个月就增加一倍。这个规律已保持了几十年,迄今为止仍然成立。问题是会不会永远保持下去? 根据现实中的指数增长必然会达到饱和的原理,就可以断定摩尔定律决不可能永远保持下去。具体机制是, 电脑速度和存储量的增长都是靠不断缩小集成电路晶片上电子元件的尺寸来实现的,目前已经做到比百万 分之一米还要小,再继续缩小下去就和原子的直径差不多了。小到这种程度,电子的运动规律就要起变化, 微观的量子效应将起主导作用。到那时不仅摩尔的指数增长定律会饱和,而且照老规矩设计的微电路根本 无法正常运行。科学家未雨绸缪,已在研究量子元件,为下一代的集成电路作准备了。但不管怎样,摩尔 定律不可能永远保持下去 FG414深圳菁华中英文实验中学教案教务处2004.3.2第二版 第页共页
FG414 深圳菁华中英文实验中学教案 教务处 2004.3.22 第二版 第 页 共 页 教 学 内 容 及 步骤 教法指导及学生活动 过渡：诗与数字相似。好诗就如清澈的水晶那样晶莹剔透、 流光溢彩，数学的逻辑公理系统也是通体透明、一尘不染。数学 是思辨的科学，素以抽象艰深著称。抽象源于实际而又应用于实 际，如能从其原型说数就可以具体形象思维来理解抽象原理，作 者认为自然数的原型是十个手指，负数的原型是欠债。 5、你还知道实际生活当中哪些数字的原型？结合查找的资料 讨论一下，说一说。 “万物皆数”，颠来倒去的 1、2、3、4……数字，内中蕴藏着无穷 奥妙，它将带给你无尽的遐想！ 教师过渡 学生交流 课外作业与 活动布置 A 类要求 《优化设计》练习 B 类要求 《优化设计》练习 教 学 反 思 备课组长 审定签名 指数的威力从前有一位国王与国际象棋冠军下棋，国王问他：“如果你赢了，希望得到什么奖赏？” 冠军回答说：“希望陛下赏我大米。”国王又问：“你想要多少呢？”冠军说：“请陛下叫人在棋盘上放米粒， 第一格放一粒，第二格放两粒，第三格放四粒，第四格放八粒，就这样按照后一格比前一格多一倍的规律 放下去，一直放到最后一格为止。”国王心想：小小棋盘一共才那么几十格，能放下多少粒米？就爽快地 答应了。几盘棋下来国王输了，马上令人抬来一袋米，对冠军说：“你赢得也不容易，多给你一点算了， 就免掉在棋盘上放米粒的麻烦吧。”冠军坚持要按原先讲好的办。国王不能当众食言，只好叫人数着米粒 往棋盘的格子里放，不多久就放不下了。国王命一位懂数学的大臣算算看到底需要多少米？算出来的结果 把国王吓坏了，不要说一袋米不够，就是将全国粮仓中的米都搬来也还差得远！国王顿时满面愁容不知所 措，这时冠军挥挥手笑道：“我宣布放弃国王陛下赐予的奖赏，其实我只是想借此机会显示一下指数的威 力！” 指数是同一数的连乘积。例如国际象棋的棋盘共有 64 格，在这些格子里按指数律放米粒，除了第一 格放 1 粒米以外，其余的格子内放的米粒数都是 2 的连乘积：第二格里的米数是 2，第三格里是 2x2=4， 第四格里是 2x2x2=8……以此类推，最后一格－－第六十四格里是 2 连乘 63 次，大约等于 922 亿亿！如一 斤米以两万粒计算，就合 461 万亿斤！将全中国的耕地都拿来种稻米，要好几百年才能收这么多。如果将 前面 63 格里的米粒也算在内，总数还要增加近一倍！这就是指数的威力，难怪国王不知所措了。 自然界中有不少事物是以指数律增长的。细菌的繁殖即为一例：细菌一般是以分裂进行繁殖的，一变二， 二变四，四变八……如果环境条件适合，往往几小时就增加一倍！这样的指数增长要不了多久，整个地球 表面就被这一种细菌占满了！但是为什么这种灾难从来没有发生过呢？原来指数增长只是一种数学规律， 能否在现实世界中发生还要看物质条件。细菌的繁殖需要养料，现实世界中养料是有限的，还有别的生物 分享，等到细菌获得的养料将近耗尽时，增长就会减缓以至停顿，这种现象称为饱和。 由于指数增长的速度极快，而且越来越快。只要时间足够长，就会超过天文数字而趋向无限大。所以 现实世界中的任何指数增长现象必然会达到饱和。下面是两个实例。 从事电脑和集成电路工作的人都知道有一条根据经验得出的“摩尔定律”：电脑的运行速度及存储容 量每隔 18 个月就增加一倍。这个规律已保持了几十年，迄今为止仍然成立。问题是会不会永远保持下去？ 根据现实中的指数增长必然会达到饱和的原理，就可以断定摩尔定律决不可能永远保持下去。具体机制是， 电脑速度和存储量的增长都是靠不断缩小集成电路晶片上电子元件的尺寸来实现的，目前已经做到比百万 分之一米还要小，再继续缩小下去就和原子的直径差不多了。小到这种程度，电子的运动规律就要起变化， 微观的量子效应将起主导作用。到那时不仅摩尔的指数增长定律会饱和，而且照老规矩设计的微电路根本 无法正常运行。科学家未雨绸缪，已在研究量子元件，为下一代的集成电路作准备了。但不管怎样，摩尔 定律不可能永远保持下去
另一个例子是“信息爆炸”。本世纪以来,书籍、报刊、资料等所包含的信息量大约每五年增加一倍 根据上述同样的原理,这种信息量的指数增长也不可能永远保持下去,迟早会达到饱和。具体机制是,信 息是为了给人利用的,太多了就无法有效地加以利用,到那时信息量的指数增长就会受到需求不足的抑制 而趋于饱和 我们已经看到指数增长的强大威力。科学家日常和指数打交道,想必不会忽视。也不尽然,有时不 小心也会犯错,下面讲一个因此而闹出笑话的故事。六十年代初,美国一位信息科学家(姑隐其名)灵机 动,想出一个绝妙的主意,发表文章说,人的大脑所进行的智力活动都可以通过选择来实现。他举例说 明:作家写文章属于高级智力活动,写出来的文章不仅要有意义,要符合文法和修辞的规则,还要讲究气 势、意境和美等等。但是如果有一定的选择机制,猴子也能办到!这可真是一语惊人,但他并非开玩笑 他说给猴子一架打字机,让它在键盘上任性乱打,这样打出来的东西当然绝大部分是垃圾,但偶尔也会出 现一句有意义的句子,如果运气特别好,也可能出现媲美于文学大师的佳作。基本思想是:混沌产生一切 关键在于选择。只要可供选择的样本足够多,什么好东西都能从中选出来。为简单起见,假设猴子在只有 D、G、O三个键的英文打字机上任意乱打三个字母,结果共有3×3×3=27种不同的可能,其中24个毫 无意义,但确实出现了3个具有不同意义的字:DOG(狗)、GOD(上帝)和ODD(奇)。他进一步设想: 事先在电脑中按主观意愿设定选择准则,再将无规则的噪声输入电脑,就可以在许多可能的结果中选出你 所需要的来。乍看,这是一个绝妙的好主意:只要会选择,猴子就能打出媲美莎士比亚之名篇,一片混沌 的噪声终究会产生出能与莫扎特和贝多芬唱和的杰作来,这岂不是太美妙了! 但只要算一笔简单的账,就可以看出他那绝妙的好主意根本无法实现。英文共有26个字母,再加上 空格和常用的标点符号,就算30个常用键吧。假如要选出只有50个字母的一个特定短句,用30个键完 全混沌地打出50个字母,所产生的可能结果之总数是30连乘50次之积,大约等于70亿亿亿亿亿亿亿亿 亿!别说猴子一辈子也打不出其亿万分之一,就是用每秒运算一万亿次的最快的超级电脑,也要花上200 万亿亿亿亿亿亿年!而宇宙的年龄不超过150亿年。毛病出在哪里?原来这位仁兄忽视了指数增长的威力 后来他自己也认识到了,修正了原来的观点说:不能从完全混沌中选择,而应加上约束。所谓约束就是将 那些明显不符合选择标准的排除在外。上述同样的例子如果不以字母而是以5000个常用字为单位进行选 择,就省事得多。由5000字组成包含8个字的短句,所有可能结果之总数是5000连乘8次之积,大约等 于400万亿亿亿。虽然仍是天文数字,但比前面以字母为单位的少得多了,这是因为已把那些不构成字的 字母组合全部排除在外。如果再引入文法、修辞等更多的约束,就有可能将可供选择的样本数减少到电脑 能胜任的范围内,他的这个主意并非完全不可行。而且有时在电脑中有控制地适当引入混沌的随机因素, 不失为一个好主意。因为这样才会产生出乎意料之外的新东西,才会有创造性 (选自《科学是美丽的》2002年上海教育出版社) 7有着许多耐人寻味的奇妙。 西方传说中,5000年前,有7个外星人乘着7艘宇宙飞船探访了地球,从而在地球上留下了七大奇迹、 七种音符,使许许多多的事物都与7有关系 自然界有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色;音乐中有多、来、米、发、所、拉、西七种符号 星期有七天;人有耳、目、口、鼻七窍 生活在世界上的人,每天面临的居然也是柴、米、油、盐、酱、醋、茶七件事! 9是一位数自然数字中最大的一个数字,象征至高无上。古代的皇帝,都把自己和九联系在一起。皇帝 的宝座金銮殿都是九开间,北海有九龙壁,北京故宫的房屋共有9999间,天安门城楼也是9间,门上装 饰是九路钉,即每扇门钉都纵横各9个,共81个钉。9这种吉祥的含义延伸下去,连9的倍数也倍受青 睐。孙悟空有七十二变,梁山伯有108将,苏州寒山寺的新年钟声也敲108响!由于9有最大的含义,语 FG414深圳菁华中英文实验中学教案教务处2004.3.2第二版 第页共页
FG414 深圳菁华中英文实验中学教案 教务处 2004.3.22 第二版 第 页 共 页 另一个例子是“信息爆炸”。本世纪以来，书籍、报刊、资料等所包含的信息量大约每五年增加一倍， 根据上述同样的原理，这种信息量的指数增长也不可能永远保持下去，迟早会达到饱和。具体机制是，信 息是为了给人利用的，太多了就无法有效地加以利用，到那时信息量的指数增长就会受到需求不足的抑制 而趋于饱和。 我们已经看到指数增长的强大威力。科学家日常和指数打交道，想必不会忽视。也不尽然，有时不 小心也会犯错，下面讲一个因此而闹出笑话的故事。六十年代初，美国一位信息科学家（姑隐其名）灵机 一动，想出一个绝妙的主意，发表文章说，人的大脑所进行的智力活动都可以通过选择来实现。他举例说 明：作家写文章属于高级智力活动，写出来的文章不仅要有意义，要符合文法和修辞的规则，还要讲究气 势、意境和美等等。但是如果有一定的选择机制，猴子也能办到！这可真是一语惊人，但他并非开玩笑。 他说给猴子一架打字机，让它在键盘上任性乱打，这样打出来的东西当然绝大部分是垃圾，但偶尔也会出 现一句有意义的句子，如果运气特别好，也可能出现媲美于文学大师的佳作。基本思想是：混沌产生一切， 关键在于选择。只要可供选择的样本足够多，什么好东西都能从中选出来。为简单起见，假设猴子在只有 D、G、O 三个键的英文打字机上任意乱打三个字母，结果共有 3×3×3=27 种不同的可能，其中 24 个毫 无意义，但确实出现了 3 个具有不同意义的字：DOG（狗）、GOD（上帝）和 ODD（奇）。他进一步设想： 事先在电脑中按主观意愿设定选择准则，再将无规则的噪声输入电脑，就可以在许多可能的结果中选出你 所需要的来。乍看，这是一个绝妙的好主意：只要会选择，猴子就能打出媲美莎士比亚之名篇，一片混沌 的噪声终究会产生出能与莫扎特和贝多芬唱和的杰作来，这岂不是太美妙了！ 但只要算一笔简单的账，就可以看出他那绝妙的好主意根本无法实现。英文共有 26 个字母，再加上 空格和常用的标点符号，就算 30 个常用键吧。假如要选出只有 50 个字母的一个特定短句，用 30 个键完 全混沌地打出 50 个字母，所产生的可能结果之总数是 30 连乘 50 次之积，大约等于 70 亿亿亿亿亿亿亿亿 亿！别说猴子一辈子也打不出其亿万分之一，就是用每秒运算一万亿次的最快的超级电脑，也要花上 200 万亿亿亿亿亿亿年！而宇宙的年龄不超过 150 亿年。毛病出在哪里？原来这位仁兄忽视了指数增长的威力。 后来他自己也认识到了，修正了原来的观点说：不能从完全混沌中选择，而应加上约束。所谓约束就是将 那些明显不符合选择标准的排除在外。上述同样的例子如果不以字母而是以 5000 个常用字为单位进行选 择，就省事得多。由 5000 字组成包含 8 个字的短句，所有可能结果之总数是 5000 连乘 8 次之积，大约等 于 400 万亿亿亿。虽然仍是天文数字，但比前面以字母为单位的少得多了，这是因为已把那些不构成字的 字母组合全部排除在外。如果再引入文法、修辞等更多的约束，就有可能将可供选择的样本数减少到电脑 能胜任的范围内，他的这个主意并非完全不可行。而且有时在电脑中有控制地适当引入混沌的随机因素， 不失为一个好主意。因为这样才会产生出乎意料之外的新东西，才会有创造性。 （选自《科学是美丽的》2002 年上海教育出版社） 7 有着许多耐人寻味的奇妙。 西方传说中，5000 年前，有 7 个外星人乘着 7 艘宇宙飞船探访了地球，从而在地球上留下了七大奇迹、 七种音符，使许许多多的事物都与 7 有关系。 自然界有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色；音乐中有多、来、米、发、所、拉、西七种符号； 一星期有七天；人有耳、目、口、鼻七窍…… 生活在世界上的人，每天面临的居然也是柴、米、油、盐、酱、醋、茶七件事！ 9 是一位数自然数字中最大的一个数字，象征至高无上。古代的皇帝，都把自己和九联系在一起。皇帝 的宝座金銮殿都是九开间，北海有九龙壁，北京故宫的房屋共有 9999 间，天安门城楼也是 9 间，门上装 饰是九路钉，即每扇门钉都纵横各 9 个，共 81 个钉。 9 这种吉祥的含义延伸下去，连 9 的倍数也倍受青 睐。孙悟空有七十二变，梁山伯有 108 将，苏州寒山寺的新年钟声也敲 108 响！由于 9 有最大的含义，语 言中