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阿基米德的故事范文1
分形是日常生活中常见的现象，本文只研究基于公式Gumowski-Mira的分形。通过对公式中参数的多次改变，研究图形的变化，从而研究各个参数的物理意义。对于程序代码，本文会着重讲解其中的每个参数和变量对图形的影响，从而把其中的物理意义进行总结归纳，让大家对分形以及在这个公式基础上的分形有一个清楚、全新的认识！
2 分形概述
分形的起源 其实，分形的研究可以上溯到很久以前。大约100年前，分形的思想已经开始出现在数学领域。但是，就像其他的一些革命性的思想一样，分形的研究受到主流学术的谴责，被人们认为只是研究一些数学中的怪异现象。那时候著名的数学家Charles Hermit把分形称为“怪物”，这代表了绝大多数人的观点。
IBM公司的数学家Benoit B. Mandelbrot认真地研究了分形与自然的关系，他向人们展示了分形广泛地存在于身边，一些现象都能够用分形来进行准确的描述，他和他的同事们用分形来描述树和山等复杂事物。他还扩展了维数的概念，开创性地提出了分数维的概念，并创造了“fractal”一词。“fractal”就是人们所说的“分形”，也叫“分维”，台湾的学者则称之为“碎形”。为了褒奖Mandelbrot的突出贡献，人们把他称为“分形之父”[1]。
分形的概念 Mandelbrot在解释“分形”一词时说：“我由拉丁语形容词fractus创造了‘分形’（fractal）一词。相应的拉丁语动词fragere意味着‘打破’和产生不规则的碎块。从而可见，除了‘破碎的’（如像碎片或曲折），fractus也应当具‘不规则’的含义，这两个含义都被保存在碎片（fragment）中。”[2]有许多数学结构是分形，如谢尔宾斯基三角形、科切雪花、皮亚诺曲线、曼德勃罗集、洛仑兹吸引子等。分形同样可以描述许多真实世界的对象，如云彩、山脉、湍流和海岸线等，当然它们不是单纯的分形形状。
Mandelbrot曾给出了一个分形的数学定义：一个几何对象，它的豪斯道夫维数严格大于其拓扑维数。这不仅有些抽象，而且也不是一个令人满意的定义，因为还有好多分形没有被该定义涵盖。后来他又给出一个比较通俗的定义：部分与整体以某种形式相似的图形。该定义仍然不能表达分形的全部意思，但会使很多初学者开始理解分形了，虽然还不能全部理解。
分形的几何特征 分形是破碎的、不规则的，其几何性质十分丰富，可以说，到目前为止它的几何性质还没有完全被挖掘出来。这里只将分形最常见的一些性质描述给大家：1）分形是破碎的，局部不能可微的不规则图形；2）分形一般是自相似的，或是统计自相似的；3）分形有时也是自仿射的；4）分形的维数一般是分数的，但也有整数维数的分形；5）分形图形具有精细结构，即无论局部放大多少倍数，仍然具有复杂的结构。
3 典型分形图形
图3.1是比较典型的分形图形，它们都具有自相似特性，但并不严格自相似，所以用“具有自相似”特性来定义分形已经有许多局限了，在人们的知识中应该继续扩展分形的含义。
通过前面的介绍已经知道：分形最明显的特征是自相似性，其他的特征包括无限复杂、无限细致等。分形图形图3.1，它表现出自相似的特性。这里的自相似性体现在：每一个图都是由它的更小版本组成，而整个图形并没有重复。也就是说，这时自相似的实质应该是某一个部分在其他地方重复出现。
图3.2是真实拍摄的一张蕨类植物的图片，它也具有自相似特性。在这棵蕨类植物中，枝杈是整个植物的小版本，而枝杈的枝杈则是更小的版本。这种特性可以无限地持续下去。但是，它并不像计算机生成的分形图形那样严格地自相似，这大概是因为在成长过程中受到许多外界因素的影响。正是因为分形具有的自相似特性，才使分形如此重要并且具有实际应用意义。自然界中许多植物具有自相似特性。
图3.3的风景图片是说明分形的另一很好的例子，这张美丽的图片是利用分形技术生成的。在生成自然真实的景物中，分形具有独特的优势，因为分形可以很好地构建自然景物的模型。其实，分形应用的领域很广，周围到处有分形应用的实例。如微生物中，菌落均呈现共同的形态特征：以母细胞为中心的环状层次结构。为了抽取隆起部分，科学家已经采用分形理论模型实现对菌落图像的纹理分割[3]。只要注意观察，就会注意到分形的应用非常广泛。
4 分形与Gumowski-Mira公式
Newton分形 一个连续函数f（x），如果取其Taylor展开前两项作为它的近似，则有：
f（x）≈f（x0）+f′（x0）（x-x0）
令f（x）=0，则函数f（x）的零点x可表示为：
X≈x0-f（x0）/f′（x0）
于是有了求f（x）=0方程根的Newton迭代法：
X（n+1）=X（n）-f（X（n）/f′（X（n））（n=0，1，2…）（4.1）
当n趋向于无穷大，极限x（n）存在，则序列{X（n）}平方收敛到f（x）的零点。
把复数Z运用到（4.1）式上，得到如下公式：
Zn+1=Zn-f（Zn）/f′（Zn）（n=0，1，2…）
并运用逃逸时间法就画得一幅Newton分形图。
Gumowski-Mira公式 Gumowski-Mira公式作为下面的迭代法出现：
X（n+1）=b*Y（n）+f（x（n））
Y（n+1）=f（X（n+1））-X（n） （4.2）
式中b用于控制轨道是膨胀还是收缩，如果b稍大于1，比如1.004，则轨道就会膨胀；反之若稍小于1，比如0.998，轨道就会收缩。在对下面这些函数作图时，大多数用的是1.005，一个经典的函数是：
f（x）=aX+2（1-a）X2/（1+X2）
下面这些函数是常用的：
f（x）=aX+2signx（1-a）x2/（1+x2）
f（x）=sign（x*a*X）+（1-a）x2/（1+x2）+sinx
f（x）=-0.05aX+a（∏-ax）x2/（1+x2）
式中sign=
Mira公式算法 Mira公式算法[4]（w代表函数，random是随机数，0
初值：
a=random-0.5
b=1.005
w=1
x=0.0004
y=0.0004
计算轨道，在迭代100到20000次间，每次都画（x，y）点，当然也可加进颜色：
z=x
x=（b*y）+w
w=f（x）（如上所列的某一个。）
y=w-z
Plot（x，y）
5 基于Gumowski-Mira公式的分形图生成
下面是根据Gumowski-Mira公式在VC环境下编写的部分程序代码 [5-8]：
void CMyView：：OnDraw（CDC* pDC）
{
CMyDoc* pDoc = GetDocument（）；
ASSERT_VALID（pDoc）；
int n；a=0.001，b=0.99，f； //设置a、b的初始值
float mx，my； //程序
x=-15；
y=-15；
for（n=1；n<=1000000；n++） //设置循环的次数，即点
的个数
{ mx = b*y + a*x + （1-a）*2*x*x/（1+x*x）；
my = -x + a*mx + （1-a）*2*mx*mx/（1+mx*mx）；
x=mx； //根据公式重新赋予x值
y=my； // 根据公式重新赋予y值
pDC->SetPixel（x*30+280，300-y*30，RGB（255，0，0））；
//画点函数
}
}
6 Gumowski-Mira公式参数的意义
主要通过对不同参数值的设置所对应的图形的不同来研究各个参数（即参数n，b，a）的物理意义。
通过图6.1、图6.2的对比可以看到参数n决定着图像的清晰程度，因为参数n代表着循环的次数，即点的个数，所以n的值越大图像越清晰。
通过图6.3、图6.4和图6.5的对比可以看出，参数b是一个非常敏感的常数，通常非常接近于1.0。如果b有一个轻微增长，比如由0.99增大到0.999，轨迹会膨胀，或者螺旋向外至无限。如果b有一个轻微的减小，比如0.985，那么轨迹会收缩至奇异吸引子。
通过图6.6、图6.7、图6.8、图6.9可以看出，其实参数a也是一个很敏感的参数，a对图形的舒展有很大影响，随着a值的增大，图形周围的类似于翅膀的东西就会迅速收敛。
通过图6.10和图6.11可以看出，随着y乘的倍数缩小，图形会在纵轴即y轴方向变扁，也就是说这个系数控制着y轴方向舒展的程度。
通过图6.10、图6.12和图6.13可以看出，随着y轴偏移量的增大，图形会往下面移动，说明坐标y会随着偏移量的增大而增大，所以偏移量增大，图形会往下移动。
通过图6.10、图6.14和图6.15对比可以看出，随着x所乘倍数的变大，图形就会在x方向舒展；相反，图形就会在x方向上收敛。
通过图6.16、图6.17和图6.18可以看出，随着x坐标偏移量的增大，图形就会右移，即坐标x会随着偏移量的增大右移。
7 总结
分别通过调用函数“pDC->SetPixel（x*30+280，300-y*30，n）”（n为颜色值），对n分别设置为RGB（255，0，0）、
RGB（0，0，255）、RGB（0，255，0），分别得到红色、蓝色、绿色的图像。
通过上面的研究可以看出，各个参数具有敏感特性，因此通过对参数的多次改变，研究图形的变化，从而研究各个参数的物理意义，以及函数中各个值的变化对整个图形的影响，从而研究总结原因。
参考文献
[1]金以文，鲁世杰.分行几何原理及其应用[M].杭州：浙江大学出版社，1998.
[2]Mandelbrot B B.大自然的分形几何[M].上海：上海远东图书发行部，1998.
[3]王永铭，等.分形模型用于菌落图象的纹理分割[J].天津大学学报，1997（6）.
[4]李水根.分形[M].北京：高等教育出版社，2004.
[5]《电脑编程技巧与维护》杂志社.Visual C/C++图形图像与游戏编程典型实例解析[M].北京：中国水利水电出版社，2006.
[6]勒济芳.Visual C++小波变换技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社，2004.
阿基米德的故事范文2
阿基米德流传着许多故事，其中最著名的就是辨别真假王冠的故事.赫农王让金匠替他做一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了银子，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠.这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑，国王将这项任务交给了阿基米德.阿基米德冥思苦想，想出很多方法，但均告失败.有一天，他去澡堂洗澡，一边坐进澡盆里，一边看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起.他恍然大悟，跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大声喊着“尤里卡”“尤里卡”（我知道了）.原来他想到，如果把王冠放入水中，王冠排出的水量不等于同等重的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属，这就是有名的浮力定律.即浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出液体的重力.后来该定律就被命名为阿基米德原理.
大多数同学都听过这个故事，那么我们今天学习阿基米德原理，应该怎样去理解它呢？
一、探究阿基米德原理
探究的目标是通过测量，用实验证明F浮
=G排液.如何测出F浮和G排液？要测F浮，要应用“称重法”，也就是当物体浸入水中时，物体受到的重力G竖直向下，而受到浮力F浮和测力计的拉力F拉向上，上下力是平衡的，所以F浮=G-F拉.而对于测G排液，则可以先测空小桶的重力G桶，再测出接水后桶和水的总重力G总，它们的差就是G排液.
准备的实验器材有：物块、弹簧测力计、烧杯、水、接水的小桶.
实验操作过程如图2所示.
若甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3、F4，由甲、丙两图我们可以测出浮力等于F1-F3，由乙、丁两图可以测出排开水的重力等于F4-F2.
比较F1-F3和F4-F2，若相等即F浮=G排液，此即为阿基米德原理：浮力的大小等于被物体所排开的液体的重力.
在实验操作中，我们需要注意的方面有哪些呢？
1.实验中对所选用的物块有以下几点要求：
（1）物体必须不易吸水；
（2）物体必须不会溶于水；
（3）物体的重力必须要在弹簧测力计的测量范围内；
（4）物体的宽度应小于烧杯口的宽度.
2.对于物体的密度是否一定要求大于液体的密度，这一点是可以不强调的.因为实验的目的只是为验证F浮=G排液；若物体密度比液体小，物体就会漂浮在液面上，不用称重法就能测出它所受的浮力，可以通过二力平衡知识得出F浮=G物，只要测出G物也就相当于测出了F浮.
3.对于物体的形状是否要求是规则的，这点也是不强调的，因为物体只要浸入装满水的溢水杯中就会有水排出，这与物体的形状没有关系.
4.实验过程中，由于条件的限制，有的时候可能是没有溢水杯的，那么怎样用普通的小烧杯来替代溢水杯的功能呢？当液体装满烧杯时，液体就会从四周溢出，这样不易接收溢出的液体.小烧杯有一个小的缺口，若能使所溢出的液体都从小的缺口处排出就能实现溢水杯的功能.所以可用一个小物块垫在烧杯的一端，使烧杯倾斜，且它的小缺口向下，当烧杯中液面超过小缺口时液体就会溢出，这就和溢水杯的原理一样，如图3所示.当然我们也可以利用量筒，根据体积变化，测得排开水的体积，从而计算出排开水的重力.
二、学会阿基米德研究问题的方法
阿基米德用物体排开液体的体积替代物体的体积，是物理学研究中重要的等效替换思想；不同物质组成的物体，其体积不一定相同，是密度知识的应用；运用实验解决物理问题，实验是研究物理问题的重要方法，一定要掌握好.
浮力的大小为什么等于被物体所排开的液体的重力呢？同学们可以设想，被排开的液体本来也要受到重力的作用，但却可以悬浮不沉，如图4甲所示，是因为受到周围的液体对它一个向上的浮力，且这个浮力等于排开液体的重力，那么当物体放入这个位置时，如图4乙所示，周围的液体也对物体有一个向上的浮力，也等于排开液体的重力，所以浮力的大小等于被物体所排开液体的重力.
阿基米德的故事范文3
科学家故事100个读书笔记
这本书十分好看，一个个故事令我知道了科学家们的艰辛、勤奋，令我十分感动。其中我最难忘的人物，还是阿基米德和徐霞客了。
阿基米德是古希腊一位着名的学者，也对科学研究十分重视，一旦开始思索边难以自拔，以至于罗马士兵把刀架再阿基米德鼻尖时，他才发现了罗马士兵，这位爱科学胜过爱生命的科学家竟然说：“等一下杀我头，让我把这道几何定律证明完毕。”但罗马士兵不由分说便砍下了他的头，这是一个天才的遗憾，如果罗马士兵没有杀死他，他一定能给后人做出更多的贡献！阿基米德虽然早已牺牲了，但他的勤奋却被后人代代传颂。
徐霞客是明朝的一位地理学家，他从22岁开始便开始四处考察、旅行。他的好奇心十分强烈，在旅途中，他遇到高山，便一定要登上顶峰，遇见山洞，也一定要钻进去考察一番。而且他坚持每天写日记，把所见所闻记录下来。最能体现他不畏艰辛的还是他51岁时候的遭遇，当时约了三个同伴一起前行，可是没走多久，这三个同伴，一个吃不了苦回家了，一个途中不幸病死了，还有一个，竟然偷了他的钱财逃走了，但是，徐霞客在这样困难的环境下仍然坚持考察，无所畏惧。他那种不怕任何艰难险阻，向科学顶峰攀登的精神值得我们学习。
快来读读这本书吧！它会令你受益多多！
阿基米德的故事范文4
1 运用物理学史，提高物理学习兴趣
有些教师认为，现在信息化教学已经很普及，课堂教学中可利用各种各样的多媒体、实验器材来讲解更多的物理现象和知识，学生们也可以更加简单和直观的掌握这些知识，那些物理学史内容在课堂上可有可无，我认为这种观念是错误的。对初中物理教学来说，一些物理学科的知识具备很强的实用性，能很快应用于生活，也许激发学生的学习兴趣也比较容易一些，但是当学习内容进入较复杂的阶段时（如光学、力学和电学等），大量的计算和推理，再加上实验的环节越来越多，往往有部分学生就会感到课堂越来越枯燥，物理学习的过程也变得非常的复杂而无味，学生的学习兴趣就会消失。这就十分需要我们有意识地激发学生的学习兴趣。提高学生学习兴趣的方法有很多。其中，将有关的物理学史穿插到课堂中去，让学生与伟大的物理学家最直接的接触，让学生用心去感受这些巨人的科学探索智慧的光辉，从而产生对伟人的崇拜感和浓厚兴趣，就是很好的教学方法。移情效应能使学生提高对物理学科的学习热情，以致能够持久地去奋发追求物理知识。
例如，在进行“阿基米德原理”教学时，此实验步骤较多，学生理解起来有一定难度，学生在难度面前往往兴趣下降。我利用阿基米德的故事去引入新课，让学生了解伟人的故事，感悟探索智慧，激发学生的激情，并顺势引入新课，收到了很好的教学效果。
课堂进入正题前，我先讲了这样一个有关阿基米德的故事：叙古拉国王交给金匠一块纯金，命令他制出一顶新的纯金王冠，好用来参加一年一度的盛大祭祀。王冠制成后，国王拿在手里掂了掂，觉得有点儿轻，怀疑金匠在金冠中掺假了，可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。于是，将这个难题交给了阿基米德。阿基米德日夜思考。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，原来池水很满，他身子往里一泡，水就从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然地跑回家中。阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了其它金属。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆只能承认了自己的罪行。这次实验使阿基米德从中发现了一条原理即：物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名以此来纪念他。一直到现代，人们还在利用这个原理测定船舶载重量。
学生听故事时津津有味，兴趣盎然。有了这段物理学史作为铺垫，不仅将学生顺利引入了有关浮力知识的思考之中，还使学生们跃跃欲试地想要自己动手来验证，课堂效果自然很棒。这样的课堂引入虽然比其他的引入方法多花了些时间，但学生对阿基米德这位伟人有了一定的认识和了解，更激发了他们认真观察生活的兴趣，学生的学习积极性提高了许多。我还鼓励学生课后查找资料，更多的去了解伟人背后的故事。第二天，就有学生将她查阅的资料带来和同学们一起分享，例如：叙古拉王国和罗马对战时阿基米德发明的抛石机，其实就是最早的杠杆原理的应用；还有阿基米德妙用凹面镜聚光原理一举击退千军的故事。还有的学生将自己的感受写进了日记里，很好的延伸了物理课堂，教学效果自会事半功倍。
2 运用物理学史，感悟科学探索方法
科学发展史是一部不断创新的历史，它蕴含着丰富的物理知识，也显示出了众多科学家的科学探索方法。物理学中的大量理论是随着科学的不断进步发展而来的。物理学史的内容与物理教材紧密相连，教材中包含了大量的科学研究案例，这些案例不仅体现了追求创新的科学探索精神，也包含了缜密精当的科学方法。
在初中物理课堂教学中渗透科学史教育中，我引导学生了解物理知识的来龙去脉，在课堂上，我将物理学史的发展的顺序与相对应的物理理论联系在一起贯穿在教学过程中。例如，在学习“牛顿第一定律”时，由于牛顿第一定律是牛顿力学体系的开篇，是进一步学习牛顿力学的基础。而现用的教材对牛顿第一定律的历史发展过程处理得比较简单，学生对亚里士多德和笛卡尔的历史贡献了解得也很少。于是，在教学中我利用伽利略的故事去引入新课。
师：在我们的生活中，物体是怎么运动起来的？生：汽车需要发动机，自行车需要人来蹬，这样物体才运动。师：发动机或者人蹬都是给物体施加了力，那是不是说有力物体就能运动？没有力物体就会静止？学生的观点立即分为两派，有的学生说是正确的，有的学生说是错误的。教师请学生代表来阐述自己的观点后，很郑重的告诉大家，伟大的智者亚里士多德及同时代的人们也都认为“物体受力而运动，不受力则停止”，而300年前的物理学家伽利略在学习亚里士多德著作的过程中，则认为这种认识是错误的，进而自己设计实验了原有的结论，为近代物理学作出了卓越的贡献。
然后我向同学们展示了伽利略斜面实验，再让学生动手实验“探究小车滑行距离与阻力大小的关系”，在讲解中，慢慢让全班的立场都站到正确的或更具优势的认识上，最后引出牛顿第一定律。同时强调“伽利略斜面实验”的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法：在实验的基础上，进行理想化的推理也称作理想化实验，它标志着物理学的真正开端。
学生在了解这些物理学史的过程中，不仅加深了对教材中知识点的理解，也感悟到了物理史中独特、典型和严谨缜密的探索方法。在教学中我不断挖掘与教学内容相关的物理学史料，认真设计教学环节，适时向学生介绍典型的物理故事，从而不断促进学生的创新意识的提升和探索方法的感悟，提升了学生的科学素质。
3 运用物理学史，激发科学探索精神
在课堂上讲述相关的物理学史，不是简单的说故事，而是为了达到预期的目的――其中拓展学生的物理科学视野，激发学生的科学探索精神，就是一个重要的目的。在实践与研究中，我摸索采用了一套行之有效的方法：以问题为线索引入物理学史上轶闻趣事，以故事过程为线索强化对坚忍不拔的科学探索精神的激发。
笔者往往先提出某一个现实中存在而又类似于物理学史上的问题，然后用几句话，或者一副图等，在二、三分钟的时间内介绍关于此相关的物理学史，使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的严谨而艰辛的探究过程，促使他们主动刻苦学习和建构知识，并形成严谨的科学态度。
在“探究产生感应电流的条件”时，我向学生介绍了感应电流是英国物理学家法拉第在奥斯特电生磁的影响下，以及安培在证明自己分子电流时的实验报告的影响下经过10多年的研究才发现的，并且还介绍了安培对磁生电发现的出现过错误的经历。根据这些历史经过，让同学们讨论或者实验再现：①导线是不是在磁场中运动就能产生电流还是需要做特殊的运动才能产生电流；②如果导线不运动，磁场运动可否，这可以用什么物理知识来解释；导体和磁体都不动让穿过闭合电路磁场发生变化是否也能在导线中产生电流。然后全班学生进行分组进行实验，根据实验得出结论。然后再来讲述这种实验的科学理论。同时我会具体讲述从1824年到1828年法拉第经过4年的大量实验仍未发现真理，但他没有放弃，直到1831年8月29日，他用一个软铁圆环，环上绕两个互相绝缘的线圈才取得了突破性进展。同时，这次教学中，我一再须提醒学生：古之成大事者，不唯有超世之才，亦有坚韧不拔之志。
阿基米德的故事范文5
一、创设生活情境
初中物理知识与我们的生活有着密切的关联，为了有效拉近物理与生活之间的距离，我们可以在课堂中通过创设生活情境的方式进行教学，进而有效激发初中生的物理学习兴趣。【案例】执教《压强》的时候，在新课导入阶段，我创设了这样一个生活情境：“大家都应该有这样的生活经验：一个人在雪地里行走非常容易会陷进积雪当中，不过要是有了雪橇之后就不一样了，不仅不会陷进积雪中，还可以在雪地里自由滑行。你们知道这是为什么吗？”问题抛出之后，同学们给出了各种不同的答案，但是均认为可能与受力面积有关。由此，我顺势引入了“压强”这一课题，极大地引起了同学们的课堂学习兴趣。生活情境的创设对于我们的初中物理课堂教学来说是非常必要的，它不仅可以活跃课堂教学氛围，不会让学生感觉到物理学习的枯燥，还可以有效调动学生课堂参与的积极性，我们又何乐而不为呢？
二、创设故事情境
初中物理知识的学习对于同学们来说是非常枯燥的，为了调节课堂教学氛围，营造出快乐的教学气氛，我在课堂教学中经常会创设故事情境，通过相关故事的讲述有效勾起学生学习的欲望和兴趣。【案例】执教《阿基米德原理》的时候，我给同学们讲述了这样一个故事：“亥尼洛国王命工匠制作了一顶纯金的王冠，王冠制作完毕之后，王国怀疑工匠偷工减料，便要求阿基米德检验一下这顶王冠到底是不是纯金制成的，并要求阿基米德在不损坏王冠的前提下检验。这下子可难住了阿基米德。苦思多日无果之后，有一天阿基米德去洗澡，当他的身子慢慢浸入浴桶时，有一部分水便相继涌出。看到这一现象，阿基米德突然灵光一现，大呼‘我终于找到方法检验王冠到底是不是纯金做的了！’”听完这个故事之后，同学们仍然是一头雾水，看到此种情况，我说道：“学完本节课之后你们就会全部明白了。”故事情境对于初中生来说具有天然的吸引力，初中物理教师通过在课堂中创设故事情境，可以让同学们在听故事的同时增强物理学习的兴趣，从这一点来看，在初中物理课堂中适时创设故事情境是非常必要的。
三、创设多媒体情境
为了营造出更加直观、形象的教学情境，初中物理教师在课堂中还可以创设多媒体情境。目前，多媒体业已在中小学课堂中得以广泛运用，因此要想实现多媒体情境的创设并不十分困难。【案例】执教《物体的浮沉条件及应用》的时候，在课堂导入阶段，我用多媒体创设了这样一个情境：游客划着小木船在湖水中游览，小朋友穿着游泳圈在河中游泳，潜艇在大海中自由沉浮。呈现完这些场景之后，我问道：“同学们，你们知道物体的浮沉究竟需要哪些条件吗？”问题抛出之后，同学们纷纷表示不知。看到此种情况我并未生气，而是语气温和的说道：“事实上，想搞清楚物体的浮沉条件并不难，这节课我将带领大家对该问题进行探讨，希望同学们能够和我一起认真学习。”多媒体情境的创设需要初中物理教师具有一定的信息技术基础，因此对于那些不具备制作多媒体课件的教师来说应该进一步加强信息技术知识的学习，从而制作出更多精美的课件，创设出更多高质量的多媒体情境。
四、创设角色扮演情境
除了上述几种情境创设方式之外，在初中物理课堂中我们还可以创设角色扮演情境。角色扮演是初中生所普遍喜爱的，在初中物理课堂中适当创设角色扮演情境，可以更好的激发同学们的物理学习兴趣。【案例】执教《安全用电》的时候，我将同学们分为若干个合作学习小组，要求同学们分小组创编剧本，进行角色扮演排练。在具体的角色扮演过程当中，同学们表演了很多个安全用电的场景，有家庭安全用电，有企业安全用电，有学校安全用电等等。通过一系列的角色扮演活动，不仅让同学们体验到物理学习的乐趣，还有效提高了课堂教学质量。这一点也是我所希望看到的结果。具体的教学实践表明：在初中物理课堂中创设角色扮演情境，对于整体课堂教学质量的提高来说是非常重要的。因此，我们初中物理教师应该不吝其行，在课堂中积极有效的创设角色扮演情境，从而有效激发同学们的物理学习兴趣。
五、结语
阿基米德的故事范文6
1、数学精神
数学精神是众多数学名家和数学教育名家共同关注的核心。人们在数学活动中的意向性心理集中表征和不断概括和内化数学知识、经验等的产物即数学精神。数学精神作为无法看见的数学，不单是集中体现出人类理性精神，在学科发展进化中更具极强的科学性价值，因此对促进人类文明进步具较高社会性价值。理解认识数学精神有助于人们更新数学教育观念；弘扬研究数学精神能为数学教育注入活力，帮助学生真正驾驭理解数学；而数学教育未来发展新方向则是数学精神水平上的数学教育。
2、数学思想
数学思想包括集合、符号化、极限等思想。所谓集合思想就是指将集合一组对象将其视为讨论范围，包括子集、交集等思想。例：几何图形间关系教学时，教材便利用图形间关系帮助学生理解集合间关系，如下图主要是一个无限集合子母集的表示，图片中锐角、钝角和直角形象的表示出其皆为三角形真子集。小学数学教材中子集思想渗透较多，如按要求把数分别填入合数圈、素数圈之类的两个圈内，各种几何图形的概念中，子集思想都有渗透。
3、数学的美
数学既是科学也是艺术，数学美属于崇高的理性美，领会数学美在于每个人对数学美的鉴赏能力和数学素养。数学美体现在各方各面，如数学符号化语言能以最简洁形式反映数学深刻的客观规律，以当今世人共识的最简洁文字10个阿拉伯数字来看数学简洁美，其令人惊叹的是它能够记录无限多的数。又如数学概念用简洁的一句话，便能表述出最近属和属差，例“平行四边形即对边平行的四边形”，其既表述出平行四边形是平面有四条边的图形，又表述出平行四边形对边平行且共有两组对边，“对边平行”指两组分别平行的对边。如此简单的几个字便清楚表述出定义的属差和最近属，正是数学美最简洁的体现。
二、小学数学教学中的数学文化价值
1、数学背景知识的充分利用
古代先哲亚里士多德说过：“思维自疑问和惊奇开始。”教学活动中有意识在数学内容中穿插相关历史故事或知识背景等，能激发并引起学生思维和探究欲望。例如：数学活动“数学游戏中取胜策略”中第一个问题范例《田忌赛马》，可用我国古代对策思想解决让学生认识到：采取有效策略能够转变事物发展结果。再设置相应的悬念：“那么，通过学习同学们能从中受到启示，找出只赢不输的游戏策略吗？”这时，学生求知欲已被充分调动起来。只要留给学生充足的时间，组织学生分组开展数学游戏，比如轮流报数、拿卡片等，在游戏中部分学生输少赢多，部分学生却屡败屡战。但同学们在强烈好胜心的驱使下，努力寻找关于取胜的策略，课堂氛围既紧张又活跃，教师在这种环境下成为活动组织者。而学生则在动态中总结规律，积极的参与体验学会如何去思考。整节课下来学生学习动机被最大限度调动，感悟到数学中深沉的文化力量，并找到超越数学本身知识更丰富动人的内涵。
2、数学家故事的收集
阿基米德是著名的物理学家和数学家，他有一句闻名于世界的名言：“只要给我立足之地，我就能移动地球。”他毕生都致力于体积和浮力问题的研究，在这其中发生过一件极为有趣的事情，当时某位国王命令金匠打造了一顶纯金皇冠，国王因为怀疑皇冠被掺假，便请阿基米德鉴定皇冠，阿基米德为想出鉴定方法费劲了脑力，直到他走进浴室准备洗澡看到浴缸中溢出去水时，终于明白体积的原理，他兴奋的大叫：“我找到了”就跑出浴室却忘记自己还光着身体。同学们一直对阿基米德的故事津津乐道，而且通过课堂上数学名家故事的交流比赛，不仅锻炼了学生综合能力，更让学生获得更多精神动力，在不断收集数学名家故事的过程中，学生既受到科学精神的熏陶，又领会到数学文化的博大精深。
三、总结