第4课 说 数
1.走近作者
沈致远,江苏溧阳人,1929年出生,物理学家,曾任浙江大学教授,1980年赴美,1990年受聘于杜邦公司中心研究院。他在微波技术、微波应用及高温超导应用等领域中有多项发明,主要专业著作有:被国内许多高等学校有关科系长期用作教材的《微波技术》,被美国哥伦比亚大学及中国清华大学等校选作博士研究生教材的《高温超导微波电路》等。
2.相关知识
科学小品文也称知识小品或文艺性说明文。它用小品文的笔调,即借助某些文学写作手法,将科学内容生动、形象地表达出来。科学小品文用文学笔法来写,寓科学性、知识性、趣味性、娱乐性为一体,使读者在文学欣赏中获得科学知识。科学小品文一般短小精悍、通俗易懂,语言丰富多彩,形式生动活泼。读这类文章能使人活跃思维、丰富知识、开阔视野,很受广大读者的喜爱。
1.注音
(1)永葆常新(bǎo) 契(qì)机 一粲(càn)
孜孜以求(zī)
衍生(yǎn)
缥缈(piāomiǎo)
数轴(zhóu)
枯竭(jié)
借贷(dài)
(2)
2.写对字形
(1) (2)
(3)
(4)
追本溯源,巧记汉字
“贝”是个象形字。甲骨文和金文的形体,像贝壳形。小篆的形体发生了讹变,已看不出贝壳的样子了。“贝”的本义是海贝。“贝”曾作为古人珍贵的装饰品和原始的货币。《说文解字》的作者许慎说,到了秦朝才“废贝行钱”。
“贝”是个部首字。在汉字中,凡有“贝”的字多与财货、交易有关,如“财”“货”“贯”“贷”“赁”“贸”“贺”等。“贝”也可表音,作声符,如“败”“狈”等。
3.判断加点词语运用的正误(打“√”或“×”)
A.一入华强北市场大门,各种电子产品映入眼帘,真可谓浩如烟海,应有尽有,需要综合考量才能选出心中最中意的那个。(×)
B.
任何个人的成就和人民群众的伟大创造比起来,都不过是沧海一粟。(√)
C.绿巨人在美国漫迷中人气极高,漫威打造的新版《绿巨人》
能否取得票房大捷,我们曾经拭目以待。(×)
D.
《女娲补天》的故事,虽然是地老天荒时代的神话,但至今仍有强大的艺术魅力。(√)
4.辨析近义词
(1)原型·原形
[辨析]原型:原来的类型或模型。特指文学艺术作品中塑造人物形象所依据的现实生活中的人。原形:原来的形状,本来的面目,常作为贬义词使用。
①如果“测谎仪”真的能够让表面道貌岸然的贪官们现出原形的话,还真可以作为检察机关查处贪官的利器。
②《阿凡达》中“潘多拉星球”各种元素大量取景于张家界,其中乾坤柱图片就成为“哈利路亚山”即悬浮山的原型。
(2)提名·题名
[辨析]提名:在评选或选举前提出有当选可能的人或事物名称。题名:①为纪念旅游行程等,在石碑或壁柱上题记姓名。②指为留纪念所题记的姓名。③题目的名称。
①明万历四年,桂阳知州蒋学成在城墙东西南北四门门额分别题名“朝阳、聚宝、迎薫、拱极”。
②从一名学徒工做到电火花技术专家,王钦峰通过自身努力,34岁就成了全国劳动模范。今年5月,他又被提名为第三届全国道德模范、敬业奉献模范候选人。
(3)精确·精密
[辨析]精确:侧重于准确无误,常用在计算等方面。精密:侧重于严密细致,不粗糙,多用于仪器、仪表等。
精密的观察是科学研究的基础。所以这篇科普文章论点精确,科学实用性很强。
一、课外阅读
阅读下面的文字,完成1~4题。
数之魅惑
张立宪
公元前212年,罗马军队入侵叙拉古,将近80岁的阿基米德正在全神贯注地研究沙堆中的一个几何图形,疏忽了回答一个罗马士兵的问话,结果被长矛戳死。
18世纪的巴黎女孩索非·热尔曼在一本叫《数学的历史》书中看到这一章,便得出这样的结论:如果一个人会如此痴迷于一个导致他死亡的几何问题,那么数学必定是世界上最迷人的学科了。
她马上对这最迷人的学科着了迷,经常工作到深夜。父母没收掉她的蜡烛和衣服,搬走所有可以取暖的东西,以阻止她继续学习。她用偷藏的蜡烛并用床单包裹着自己继续学习,即使墨水已经在墨水瓶中冻成冰。
在那个充满偏见和大男子主义的时代,她冒名“勒布朗先生”,通过书信在只接受男性的巴黎综合工科学院学习,并以这个身份与“数学家之王”高斯通信探讨费马大定理。
1806年,拿破仑入侵普鲁士,热尔曼拜托一位法国将军保护高斯的安全。得到特殊照顾的高斯这才知道她的真实身份,否则,她对费马大定理的杰出贡献恐怕就被永远记在那个“勒布朗先生”的头上了。
高斯在致谢信中谈到数学的魔力:“还没有任何东西能以如此令人喜欢和毫不含糊的方式向我证明,这门为我的生活增添了无比欢乐的科学所具有的吸引力绝不是虚构的。”
他的表述太过冗长了。还是让热尔曼的同类来回答这个问题吧——当有人问公元4世纪时的女数学家希帕蒂娅为什么一直不结婚时,她说,她已经和真理结了婚。就像两千年间涌现出的大多数女数学家一样,索非·热尔曼终身未婚。
凡物皆数,这就是数学的魔力。
数字会奇妙地出现在各种各样的自然现象中。综观世界上所有曲曲弯弯的河流,剑桥大学的地球科学家汉斯·亨利克发现,从河流源头到河流入海口之间,实际长度与直线距离之比,基本接近于圆周率的值。事实上早在公元前6世纪,毕达哥拉斯就发现了数与自然之间的关系。他认识到自然现象是由规律支配的,这些规律可以用数学方程来描述。
数字本身的神秘,更是扣人心弦。完满数意即一个数的因数之和恰好等于其本身的数,比如6的因数为1、2、3,相加是6,所以是完满数。这个概念已经提出将近3000年了,而数学家们发现的完满数才30个。再比如26,费马注意到它被夹在一个平方数(25是5的平方)和一个立方数(27是3的立方)之间。他寻求其他这样的数都没有成功,那么26是不是唯一的?迄今没有人能够拿出证明。
说一不二,是数学的另一个魔力。
在数21世纪教育网国,不存在公说公有理,婆说婆有理。在数学词典中,数学证明是一个有力而严格的概念,它高于物理学家或化学家所理解的科学证明。科学证明靠的是观察和理解力,按照评判系统来运转,如果有足够多的证据证明一个理论“摆脱了一切合理的怀疑”,那么这个理论就被认为是对的。而数学并不依赖于容易出错的实验的证据,它立足于不会出错的逻辑,推导出正确并且永远不会引起争议的结论。
科学仅仅提供近似于真理的概念,而数学本身就是真理。数学赋予科学一个严密的开端,在这个绝对不会出错的基础上,科学家再添加上不精确的测量和有缺陷的观察。
于是我们就能理解数学家们的残酷,依靠计算机的帮助,有人能断定费马大定理对直到400万为止的幂都是对的,但该命题依然不算被证明。
依靠一块块绝对可靠的公理定理,数学家构筑出坚固的数学大厦,每一块基石都是可靠的,整栋大厦成为人类智慧家园里最可信任的一幢。
(本文有删节)
1.解释文中“她已经和真理结了婚”这句话的含意。
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答案:这句话的意思是,她的生命已经与真理融为一体,不可分割。形象地表现了女数学家热爱科学、献身真理的精神。
2.数学的魔力主要表现在哪两个方面?
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答案:①凡物皆数。数字奇妙地出现在各种自然现象中,神秘而扣人心弦。②说一不二。数学立足于不会出错的逻辑,推导出正确并且永远不会引起争议的结论。
3.文章详细讲述索非·热尔曼的故事,有什么作用?
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答案:文章详细讲述索非·热尔曼的故事,表现了女数学家对数学的极度热爱,从而具体生动地证明了数学的巨大魅力,突出了文章主旨。
4.文中说:“数学证明是一个有力而严格的概念,它高于物理学家或化学家所理解的科学证明。”“科学仅仅提供近似于真理的概念,而数学本身就是真理。”“数学大厦……成为人类智慧家园里最可信任的一幢。”这些说法是否太绝对了?请结合你对各学科的认识,对这一问题作一番探究。
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提示:这是一道探究题,答案是开放性的。可以同意文中的说法,因为数学以数字为基础,以逻辑推导为特征,它与解决具体问题的其他学科的确不同,但它又是其他学科的基础。也可以不同意文中的说法,因为世界上没有绝对的真理,数学也不能例外;各学科都有其自身的独特价值,不应有高低之分。
二、基础训练
5.
下列词语中,加点字的读音全都正确的一项是(D)
A.骨骼(gé)
栖居(qī)
啮齿(niè)
衍生(yán)
B.契机(qì)
数轴(zhú)
对应(yìng)
空白(kòng)
C.一粲(cān)
惊讶(yà)
难题(nán)
藏书(cáng)
D.赐予(cì)
拨弄(nònɡ)
弄堂(lòng)
畜牧(xù)
解析:A项,衍yǎn;B项,轴zhóu;C项,粲càn。
6.下面语段中画线的词语,使用不恰当的一项是(A)
谁见了这种场面也不会不动声色,谁都不能不被这种生命不计成本的付出和投资所感动。在它辛劳的飘散中,仿佛听到一种声音在殷切地呼唤,那是它在呼唤每一粒种子落入黑乎乎的泥土,绽出一枚嫩绿的新芽,在春天里疯长,散发着生命的芬芳。这是它的心愿。但是这些成千上万飘飞着的杨絮,也许只有一颗种子能够遇到一片沃土,助它生根,发芽,长成一株浓阴蔽日的参天大树。
A.不动声色 B.不计成本
C.殷切
D.成千上万
解析:A项,不动声色:指在紧急情况下,说话、神态仍跟平时一样没有变化。形容非常镇静。句中用来指“种子的转播与生长”,使用对象不当,语义不符。应改为“无动于衷”。无动于衷:指心里一点儿不受感动;一点儿也不动心,不动摇。B项,不计成本:不考虑成本。C项,殷切:指深厚而迫切。D项,成千上万:形容数量很多,数不胜数。
7.下列句子,没有语病的一句是(D)
A.
在一片谴责声中,一篇题为《我们,不会再沉默》的来自11名维吾尔族大学生的公开信引起了广大青年学生的强烈共鸣。
B.洛阳市为见习人员提供免费就业信息和各类公共就业服务,对有创业愿望的见习人员,有关部门提供跟踪扶持、创业培训、项目推介等服务。
C.今年我市人口计生工作将以优质服务为抓手,强化服务,转变工作作风,主动上门,计生干部要成为群众的“服务员”。
D.“壹基金”活动首次在韶关启动,政府相关部门和公益团体已完成对符合条件的孤残儿童的筛选统计工作,并于年前把“壹基金”派发的2000个温暖包发放给孤残儿童。
解析:A项,语序不当,应改为“来自11名维吾尔族大学生的一篇题为《我们,不会再沉默》的公开信”。B项,不合逻辑,应改为“创业培训、项目推介、跟踪扶持”。C项,成分残缺,“强化服务”后应加“意识”。
8.在文中横线处填入下列语句,衔接最恰当的一项是(B)
太硬的散文,若急于说教或矜博,读来便索然无趣。而太软的散文,不是一味纵情,便是只解滥感,也令人厌烦。其实不少所谓“散文诗”或“美文”之类过分纯情、唯感,__________,结果只怕是__________。这种阴柔的风气流行于我年轻时代的文坛,所以早年我致力散文,便是要一扫这股脂粉气。我认为散文________,__________,宏伟如建筑,而不应长久甘于一张素描、一幅水彩、一株盆栽。当时我向往的不是__________,而是__________。我投入散文,是“为了崇拜一枝难得充血的笔,一种雄厚如斧野犷如碑的风格”。
①在风格上不妨坚实如油画,遒劲如木刻
②美到“媚而无骨”,雅到“俗不可耐”
③可以提升到更崇高、更多元、更强烈的境地
④溺于甜腻的或是凄美的空洞情调
⑤韩潮苏海
⑥小品珍玩
A.④②③①⑤⑥
B.④②③①⑥⑤
C.②④③①⑥⑤
D.②④①③⑤⑥
解析:从“过分纯情、唯感”可推出第一横线处选④;从“阴柔的风气、脂粉气”可反推第二横线处选②;从“宏伟如建筑”的结构与“遒劲如木刻”可反推第四横线处选①;从文意可推出第三横线处只能选③;从最后一句可反推第六横线处选⑤。“韩潮苏海”指韩愈的文章以及苏轼的文章。每每拜读他们的文章,总会让人感受和体验到他们生命中的一种强悍和力量。
9.在下面一段文字横线处补写恰当的语句,每处不超过10个字。
礼是对人的社会行为的规范,是文明社会的重要标志。①:一种是自然属性,一种是社会属性。作为自然属性的人,属于动物,只不过是高级动物而已;作为社会属性的人,②。一个人的行为,如果脱离了礼仪的规范,那么剩下的只是自然属性,③。这个道理,早在两千多年前,我们的先哲就已经说得清清楚楚了。
①______________________②______________________③__________________________
答案:①人具有双重属性②必须受礼仪的规范③这就与禽兽无异了
◎写法归纳
1.大胆的联想和想象
在作者笔下,零具有了王者气象,圆周率“绵绵无绝期”,数字仿佛有了生命,使文章读来兴趣盎然。
2.丰富的表达方式
描写如:“加入了分数和无理数以后,数21世纪教育网国更扩大了,在零这位国王两边雁翅排开的阵容就更加威武雄壮了。”抒情如:“谁说数学枯燥无味?数学天地充满了诗情画意,有待我们去发掘。”
3.多种说明方法的运用
全文运用最多的说明方法是举例子,如第六段对圆周率的介绍。此外还有以下方法:打比方,如把数字比喻成一个不断扩大的数21世纪教育网国,把零比喻成其中的国王,形象地说明了零在数学中的重要性;引用,如作者的两首小诗《圆周率》和《零赞》;作比较,如把圆周率的无限信息量与北京图书馆中藏书丰富但信息量有限作比较。
◎写法精讲
多种表达方式结合
1.基本表达式——叙述
叙述是记叙文的基本表达方式,它的特点是陈述过程。一篇记叙文必须清楚地交代事件发生的时间、地点和事件涉及的主要人物、次要人物以及事件发生的背景缘由、发展经过、高潮、结局、尾声等要素。只有这样,读者才能对文中事件的来龙去脉一目了然,对人物性格准确把握。当然,一篇文章中,并非每一要素都要提到,而应根据情况注意详略安排,将最能体现题意、表达中心的详写,将次要的略写或不写。
2.精雕细刻式——描写
描写,是把描述对象的状貌、情态描绘出来,让读者能够直接感受的一种表达方式。从不同的角度,可将描写分为不同的类型:根据描述对象的自然属性划分,可分为人物描写(语言描写、动作描写、心理描写、肖像描写和细节描写)、景物描写和场面描写;根据描写的角度划分,可以分为正面描写和侧面描写;根据描写对象存在的状态划分,可以分为静态描写和动态描写。运用好描写,可以使文章生动、形象、感人。要提高描写能力,首先要提高观察能力,要抓住人们容易忽视的但又反映事物本质的东西。其次,必须具备较强的语言表达能力,要力求用精当的语言把观察到的事物的特征表达出来,还要善于提炼,要把自己的经验和感觉融入观察的事物中,发掘其独特的美。
3.画龙点睛式——抒情
抒情,就是抒发和表达作者的情感。写记叙文表面看来只是客观地叙述人物、事件,实则饱含了作者的爱憎态度。倘能在叙述的过程中适时地插入抒情句,将能起到画龙点睛之功效。抒情方式比较灵活,既可直接抒情,又可间接抒情,要视其需要选择抒情方式。要提高抒情能力,首先要有一颗“多愁善感”的心,要善于发现写作对象那激动人心的美丽。其次要讲究语言的运用。可选用排比句、感叹句等句式,也可选用排比、反复、比喻等修辞方法。不管选用怎样的抒情方式,关键在于作者要有真情。作者具备了真情,表达时就少了矫情、虚情,多了柔情、挚情。
4.简明扼要式——说明
说明是用简明扼要的文字,把事物的形状、性质、特征、成因、关系、功用等解说清楚的表达方式。
5.锦上添花式——夹叙夹议
夹叙夹议,就是在叙事过程中穿插议论的成分,即在叙述人物、事件时,针对所叙述的人物或事件发表自己的看法。这种边叙述、边议论的表达方式,可以适时地表达作者的心声。作者恰当的议论,还有导读作用,可以引导读者领会其意图,从而品味出文章的思想内容。夹叙夹议的表达方式,仍是以记叙为主,议论只起提示和表达作者观点及态度的作用,不影响记叙的展开。议论是为记叙服务的,千万不可喧宾夺主。如果能在记叙的过程中适时地加入一些议论,好似锦上添花,将会收到更好的表达效果。
◎名著印证
似乎刚过完春节,什么都还来不及干呢,已是长夏天气,让人懒洋洋的像只猫。一家人夏衣尚未打点好,猛然却见玉簪花那雪白的圆鼓鼓的棒槌,从拥挤着的宽大的绿叶中探出头来。我先是一惊,随即怅然。这花一开,没几天便是立秋。以后便是处暑便是白露便是秋分便是寒露,过了霜降,便立冬了。真真的怎么得了!(宗璞《报秋》)
第一句,__________________,写出时间流逝之快;第二句,____________________,用玉簪花的开点明时间已由夏天转入了秋天;第三句,__________,交待自己当时的吃惊心情;第四、五句,____________________,用节气的变化说明时间将很快过去;第六句,____________________,抒发了对时间流逝的强烈感叹。(在空格处填上表达方式)
答案:
记叙 描写 记叙 说明 抒情
◎微写作训练
示例:一朵花
记叙:悬崖上,夹缝中,有一朵小花。孤零零的,没有一个伴。
描写:清风吹来,雪白的花瓣、淡黄色的花蕊连着淡绿色的细枝轻轻颤抖,像一位多愁善感的孤女在偷偷地哭泣。
抒情:小花啊,你为什么哭泣?为什么流泪?可是思念远方的亲人,还是伤心自己惨淡的身世?
议论:不要哭泣,不要流泪。你虽没有牡丹的高贵,但你有自己的典雅;你虽没有夜来香浓郁的芬芳,但你也有淡淡的清香;你虽没有栽插在镶金边的花盆中,生长在温暖的花房里,但你扎根大地,吮吸着天地之精华,分享着万物的灵气;更重要的是,你有着自身宝贵的顽强的生命力。
说明:这是一朵朴实无华的孤独小花。
请你仿照上例,任意选择一个事物,采用多种表达方式进行写作。可参考下列事物,也可另外选择。
一盏灯、一片云、一棵树、一支粉笔、一米阳光、一颗流星、一只小鸟
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参考示例(略)
◎课内素材
《说数》一文,不仅生动形象地解说了数字的特点,产生的原因、过程,而且行文幽默风趣,显示了作者对于自然科学的热爱之情。文章依照人类认识的历史进程渐次展开叙写,从简单的自然数到负数和零,再到分数、无理数和复数。纯粹的数字在一般人眼中实在是枯燥乏味,而本文作者沈致远却对数字津津乐道,娓娓道来,或比喻,或拟人,或对比,使枯燥的数字洋溢着灵性和生气,在他笔下的数字世界充满了趣味性。文章之所以这样趣味盎然,与作者对自然科学的热爱是密切相关的。一个人,只要走进他所热爱的领域,虽然这个领域在别人看来是毫无趣味的,他也能从中发现无穷的乐趣。作者说:“谁说数学枯燥无味?数学天地充满了诗情画意。”由此我们看出,枯燥是相对的,兴趣是最好的老师。
兴趣的作用;任何事物都具有相对性;要善于发现美。
◎精彩运用
“这不是简化计算的问题,而是反映了微观粒子本性的实质问题;换言之,微观世界深层次的自然规律要求复数。谁说数学太抽象?即使抽象如复数,其应用也实际得很呢。”科学求真,艺术尚美。作者不仅能够对这些艰深问题用浅近通达的文字表述,还能不失其科学内容的准确性,这点是很难得的。如今,面对高度分化、无比艰深、无比庞杂的科学分支,任何一个通才的知识掌握恐怕都难以应付。沈致远先生并非理科出身,又长期在工业界供职,其学识竟是如此渊博,何以如此?原因就在于他对科学前沿的最新发展始终保持浓厚的兴趣,有着一种锲而不舍的追求。只有永葆童稚好奇之心的人才会在谋生之余,出自本能地保有一种强烈的探究欲,时刻跟踪科学全局的最新进展。正是这种非功利的知识追求成就了沈先生如此全面的学问功底。
◎阅读延伸
数学之美
钱定平
数学领域“剑桥学派”创始人哈代曾说:数学家的造型,同画家和诗人一样,也应该是美丽的;数学概念应该就像色彩和语词一样,以和谐优美的方式结合起来。美不美是检查的第一关,蓬头垢面的数学不能与世长存。力主数学美的,还有同是英国人的学界大佬罗素,他讲道:数学,如果公正地看,包含的不仅是真理,也是无上的美——一种冷峭而严峻的美,恰像一尊雕塑一样。
为了说明数学的这种“冷峭而严峻的美”“无上的美”,我们可以举出一些粗浅的例子。数学有简洁美。内涵深刻的数学往往在形式上简单得出奇,比如牛顿第二运动定律、拉普拉斯方程、爱因斯坦质能转换公式等等,一个简明形式就囊括了世间万事万物,完全像我国晋朝文人陆机的《文赋》里歌唱的:“笼天地于形内,挫万物于笔端。”数学有意念上的抽象美。我们的世界明明是三维的,数学家偏偏研究无穷维,抽象得不但在世间常人那里找不到对应物,而且就在数学家本人的脑袋里,只有同“精骛八极,心游万仞”的高扬精神状态进行对照。特别是,数学还带着一种创造上的通感(syaethesia)美。通感使人能够于色彩中听到声音,在语词里看见颜色……而一个个高明的数学家,能够在代数里看见形象的几何,于数论中听到美妙的曲线,从博弈论当中嗅出经济数量关系和人性的味儿……
数学的美丽还在于她像绝色美人一样有一种“惹是生非”的挑逗美。数学研究得愈深入,就越会发现更多哲学问题、艺术问题、美学问题,甚至陌生难解的人生问题;它叫人争议,令人遐想,促人深思。这里有一个特别具有挑逗美的例子。美籍奥地利数学家歌德尔证明了“不完备性定理”。这定理大胆直面“严格”“完备”“和谐”等完美指标,斩钉截铁地说数学的形式系统都是“不完备的”,其中一定包含着无法证明的命题,既不能证明它“真”,又不能证明它“假”!该定理使德国数学泰斗希尔伯特苦心经营了几十年的严格完美大厦倾倒于一旦。后来,这条定理引发出一场场数学的和哲学的车轮大战。歌德尔定理于是有了许多首不同的唱词。其中一个说法是:任何一部VCD或DVD都有不能够放像的碟片!于是,喜好深刻的好事者又推出了一个有趣的哲学命题:人类到底能不能认识自身呢?计算机科学奠基人图灵提出的“不可计算性”的思想,也有这样强大的挑逗威力,而且又引出了计算机能不能超过人类哲学的问题……
一个孤高遗世的数学定理或理论,当它在数学之外引起大海汪洋的思潮、如痴如醉的辩论的时候,人们回眸一下,难道不承认这正是数学的美吗?美人尤物的特点难道不正是“回眸一笑百媚生,六宫粉黛无颜色”吗?能够挑拨起世界顶尖知识精英的无穷情思,澎湃心潮,不美,能够做到吗?所以,一位德国数学家才引用伏尔泰的话这么讲:阿基米德脑海里的奇思遐想,比荷马的要多得多哟!所以,英国大物理学家狄拉克也说:上帝使用了美丽的数学来创造这个世界!