生活中数学 教案

第一篇：生活中数学 教案

生活中的数学

教学目标

挖掘生活中的数学小趣事，让孩子们认识到数学的用处，提高孩子们对

数学的兴趣。教学过程

师：同学们，你们是不是认为，数学嘛，这么难学，出来在学校和书本上，在生活中还用不到，真不知道学了有什么用，是这样觉得吧？

学：是，不是……（回答是的，举手回答，有什么用，举例子说故事都行……）（三分钟）

师：其实啊，数学在我们的生活中，用处可大了呢。用得好的，还可以帮我们多赚钱哦。现在，老师给你们讲一个需要运用到数学的小故事。题目叫《少了一元钱》，听好了哦。

少了一元钱

楠楠的妈妈下岗后，在市场卖茶叶蛋，生意还不错。双休日到了，楠楠帮妈妈卖蛋，她把蛋分成两份：大茶叶蛋30个，一元两个；小的也是30个，因为小些，所以一元三个。很快，茶叶蛋卖光了，同学们，帮楠楠算算，赚了多少钱呀？算出来了的同学，举手，让大家看看你是怎么算的。（叫举手的同学回答、讲解）很好，xx同学很聪明，对的，一共是1*（30/2）+1*（30/3）=25元。这是楠楠上午赚的钱。

下午到了，楠楠又去市场卖茶叶蛋，还是60只。她想，分蛋很麻烦，干脆我把蛋放在一起搭配着卖算了。大的一元两个，小的一元三个，合起来就是两元五个，两个大的三个小的，价格和上午的是一样的。很快，茶叶蛋又卖完了。可是，楠楠一点钱，发现下午只卖了24元钱。同学们算算，是不是24元呢？是的，是只卖了24元。

那么，同样是60只茶叶蛋，价格不变，只是用不同的方式卖，为什么下午会少卖1元钱呢？这把楠楠难住了，回到家，楠楠仔细思索，又拿出笔在纸上画画算算，终于弄明白了。同学知道为什么吗？现在老师给同学们五分钟，看谁能不能为大家解释解释。

是的，xx同学太聪明了

原来啊，按上午的卖法，大小茶叶蛋各有30只，我们刚刚算出的，可以买25元。但是如果以下午的卖法去卖，卖出5个为一批，那么当自己卖出十批后，已卖出20只大茶叶蛋，30只小茶叶蛋，也就是这时一元三只的蛋已经没有了，只剩下一元两只的蛋。这十个蛋按上午的卖法，应该卖到5元，但自己还是以两元钱五个的搭配方式卖出，只卖了4元，所以搭配的这60个蛋比分开卖的要少1元钱。同学们看，小小的茶叶蛋生意，也包含了很多数学学问吧。我们按上午的卖法，是不是就比下午的多赚了一元钱呀。所以呀，学好数学，好好运用，它能给你带来意想不到的收获哦。

（如果还有时间，就给大家再讲一个平均数的故事）

骗人的“平均数”

刘木头开了一家小工厂，生产一种儿童玩具。

工厂里的管理人员由刘木头、他的弟弟及其他六个亲戚组成。工作人员由5个领工和10个工人组成。工厂经营得很顺利，现在需要一个新工人。

现在，刘木头来到了人才市场，正与一个叫小齐的年青人谈工作问题。

刘木头说：“我们这里报酬不错。平均薪金是每周300元。你在学徒期间每周得75元，不过很快就可以加工资。”

小齐上了几天班以后，要求和厂长刘木头谈谈。

小齐说：“你骗我！我已经找其他工人核对过了，没有一个人的工资超过每周100元。平均工资怎么可能是一周300元呢？”

刘木头皮笑肉不笑地回答：“小齐，不要激动嘛。平均工资确实是300元，不信你可以自己算一算。”

刘木头拿出了一张表，说道：“这是我每周付出的酬金。我得2400元，我弟弟得1000元，我的六个亲戚每人得250元，五个领工每人得200元，10个工人每人100元。总共是每周6900元，付给23个人，对吧？”

“对，对，对！你是对的，平均工资是每周300元。可你还是骗了我。”小齐生气地说。

刘木头说：“这我可不同意！你自己算的结果也表明我没骗你呀。”

接着，刘木头得意洋洋地拍着小齐的肩膀说：“小兄弟，你的问题是出在你根本不懂平均数的含义。怪不得别人呦。”

小齐气得说不出话来，最后，他一跺脚，说：“好，现在我可懂了，我不干了！”

在这个故事里，狡猾的刘木头利用小齐对统计数字的误解，骗了他。小齐产生误解的根源在于，他不了解平均数的确切含义。

“平均”这个词往往是“算术平均值”的简称。这是一个很有用的统计学的度量指标。但是，如果有少数几个很大的数，如刘木头的工厂中有了少数高薪者，“平均”工资就会给人错误的印象。

类似的会引起误解的例子有很多。譬如，报纸上报道有个人在一条河中淹死了，这条河的平均深度只有2尺。这不使人吃惊吗？不！你要知道，这个人是在一个10多尺深的陷坑处沉下去的。

所以，同学们，你们仔细去观察生活，就会发现，平均数给大家留下的错误印象还有很多很多呢。

总结：

生活中有很多很多的关于数学的故事，人类靠着劳动的双手创造了财富，数学也和其他科学一样产生于实践。可以说有生活的地方就有数学。同学们，做生活的有心人，会发现数学在我们的生活中应用很广。

课后作业：

好了，同学们，这节课，老师就给你们讲到这里，现在，老师给大家留个家庭作业，同学们，去找找生活中的数学小故事，你们去翻书也好，问爸爸妈妈也好，自己去找也好，每个同学准备好一个小故事，下节课每个同学都要上讲台来讲一个关于数学的小小故事哦。

第二篇：生活中的数学教案

生活中的数学

一．教学目标

（一）知识目标

了解数学跟生活密切相关，生活中处处有数学。

（二）能力目标

（1）培养学生善于发现生活中的数学的能力（2）培养学生将实际生活问题转化为数学问题的能力（3）培养学生应用数学知识解决生活问题的能力

（三）德育目标

（1）激发学习的内在动机（2）培养良好的学习数学的习惯 二．教学的重难点

（一）教学重点

如何从生活中发现数学，并且将生活实际问题转化为数学问题

（二）教学难点

生活是数学教育的中心，只有将所学的数学只是应用到生活中去，才能感受到知识的真正价值所在。三．教学过程（第一课时）

（一）情景引入（1）三角形的稳定性

a．问题情景：不知道同学们有没注意到这样一个现象，建筑工人叔叔在建瓦房的时候，会将屋顶弄成三角形；人们在制造自行车的时候，会把自行车的框架做成三角形，还有为了固定天线，大人们会给天线一条拉线，而拉线与天线、地面恰好也形成一个三角形。为什么呢？同学们有没想过这个问题呢？为什么是三角形，而不是四边形或其他的呢？

b学生合作讨论、交流并探究结果（提问个别学生）

c老师跟学生一起探究结果：拿出事先准备的三角形木框、四边形木框和五边形木框，分别请三名学生上来拉动三个不同的木框，感受三个不同木框的变形性。

d请同学说说生活中其他一些关于三角形稳定性的应用（2）身高问题

A情景引入：相信同学们看过不少关于侦探破案这类的电视，也相信不少同学会很佩服侦探们推断能力。有时候，电视上会有这样一幕：××侦探看着现场罪犯留下的脚印，估量了一下，然后自信的说出了罪犯的大概身高。。我想这个时候同学们肯定被侦探折服，其实道理很简单，它用到了我们数学中的比例知识。

b拿出准备好的米尺，分别请三名同学上来侧其脚底长和身高，并将数据记录在黑板上

c请同学们利用测得的数据计算三名同学的脚底长跟身高的比例 d老师分析结果:一般人的脚底长跟身高的比大约是1：7，所以一般情况下知道一个人的脚长可以大概知道一个人的身高，同样知道一个人的身高也可以推出一个人的脚底长。E还有在我们身体上除了脚长和身高有比例关系外，我们的拳头和脚长也类似的关系：将拳头翻滚一周，它的长度跟脚底的长度的比大于而是1：1.F总结：知道这些有趣的比有很多好处，到商店买袜子的时候，只要将袜子在你拳头上绕一圈，就知道这双袜子是否合适你穿。当然同学们不大相信的话，可以回家好好量一下，不过会存在误差的哦。（3）总结

其实生活中很多东西的会运用到数学知识，小到买菜做饭，大到各行各业的高科技研究，这些都离不开数学。在这里，老师在举一个例子：比如某个城市要绿化，假设这个城市就是我们雷州市吧。绿化是一件很重要的事情，可能同学们会这样想，绿化嘛，不就随随便便中几棵树就行啦。其实不然，绿化也是要用到数学的。首先我们要考虑绿化的面积，同时还要确定每棵树之间的间距，然后还要预计树木的数量等一系列数学问题。再如城市要新增汽车，但汽车都会造成不同程度的环境污染，因此，也要经过精确的数学计算之后才能确定应增加的汽车数目

数学就应该在生活中学习。有人说，现在书本上的知识都和实际联系不大。这说明他们的知识迁移能力还没有得到充分的锻炼。正因为学了不能够很好的理解、运用于日常生活中，才使得很多人对数学不重视。希望同学们到生活中学数学，在生活中用数学，数学与生活密不可分，学深了，学透了，自然会发现，其实数学很有用处。(二)探索新知(1)提出生活中的问题

问题：有一天，妈妈在厨房烙饼，小明注意到，妈妈每烙一张饼用两分钟，正反面各一分钟，而锅里一次能放两张饼，然后小明在想，妈妈要烙三张饼，那最快几分钟能烙好呢？怎么烙最快呢? 提问：请同学们帮小明想想解决方案

（2）先让学生思考，并提问两位同学，在黑板记录两位同学的答案及方案。

（3）师生一起探讨答案和方案

得出结论：要用3分钟：先把第一、第二张饼同时放进锅内，1分钟后，取出第二张饼，放入第三张饼，把第一张饼翻面；再烙1分钟，这样第一张饼就好了，取出来。然后放第二张饼的反面，同时把第三张饼翻过来，这样3分钟就全部搞定。

（第二课时）

（二）生活应用

上节课我们介绍了很多生活中隐藏的数学影子，这一节课让我们一起来发掘更多有趣的数学咯（1）打折问题

A新年快到了，很多商场为了吸引顾客，都会打着降价打折的旗号来吸引顾客的眼球。假设现在有四家商店都又优惠活动，具体如下：杭州百货大楼满300元送135元礼券；银泰百货满300元送150元礼券；解百满300减100；杭州大厦则实行七五折销售。这时候妈妈很想去“血拼”一场，但是看到这么多家商场又不知道该家哪家比较划算，这就为难妈妈了，那么现在是时候到你们来帮妈妈排忧解难了 B鼓励学生用 方法来思考（提示：用同样的钱，妈妈可以买到多少钱的东西呢？又或者算一下各商场的优惠幅度是多少）

C分别请三位同学写出自己的解决方法（如果方法一样，再请方法不一样的同学）

D师生共同讨论黑板上的方案，并且对比不一样的方法。

1、杭州百货大楼满300元送135元礼券，优惠幅度是31.03%，[135÷(135+300)×100%=31.03%]。

2、银泰百货满300元送145元礼券，优惠幅度是，[150÷(150+300)×100%=33.33%]。

3、解百：300元减100元，优惠幅度是33.33%，(100÷300×100%=33.33%)

4、杭州大厦的七五折销售就是优惠25%，(1-75%=25%)（2）糖果问题

想必你们都爱吃糖果，那老师想知道，你们平时买糖果的时候是怎么买的？一颗一颗买，或者几颗又或者称重的？还是你们批发一大包一大包的买呢？（提问学生）

假设现在市里新开了一家糖果店，这家糖果店的糖特别的好吃，（你们想不想吃）但是店老板有个怪习惯，他店里的糖果要么四颗一包，要么七颗一包，而且只论包卖，不肯拆包零售。如果你去这家糖果店买糖果的话，哪些颗数的糖果买不到？

A学生思考（提示：我们没买一包糖果，都是固定颗数的了，要么四颗，要么七颗，那就是说我们买的糖果都是四的倍数和七的倍数的和咯）

B学生分组合作交流，并请三个代表上来写出答案并做大概分析 C师生共同交流分析，得到结果

（四）请学生讲讲着两节课的收获和感想

第三篇：生活中的数学教案

《 生活中的数学》教学设计

课题：生活中的数学 课型：复习教学目标：

1、简单复习本学期相关知识。

2、能熟练运用折扣、利率的知识解决实际问题。

3、学会灵活、合理的选择方法，锻炼运用数学知识解决实际生活问题的能力。

教学重点：

能熟练运用折扣、利率的知识解决实际问题。教学难点：

学会灵活、合理的选择方法，锻炼运用数学知识解决实际生活问题的能力 教具准备：课件 执教班级：七年级 教学过程：

谈话导入：（活跃课堂气氛，激发学生的情感参与课堂）同学们，老师有一个问题一直想问问你们，老师教了你们这么久，你们觉得老师对你们好吗？（听听同学们的心声）谁来说说看，老师对你们的好表现在什么地方？你们觉得老师对你们很好，那么，今天老师想请同学们帮个忙，你们帮不帮？那么帮一个？还是帮几个？

活动一）利率

1、课件出示：中国农业银行存单

户名：文小金

帐号***5015 存款金额：肆千元整

年利率：2.5%

2、出示问题：两年后一共可以取出多少钱？

3、出示提示：要上利息税哦！4小组合作解决问题。

5、汇报交流解题方法。

6、大屏幕出示老师的解题方法。利息=本金×年利率×时间

＝4000×2.5%×2

=4000×0.025×2

=100×2

=200（元）

税后利息=利息×利息税5﹪

=200×5﹪

=10（元）最后所得=本金+利息-税后利息

=4000+200-10

=4190（元）

活动二）折扣

1课件出示：

顾客购物可享受以下两种优惠：（1）八折优惠（2）购物不打折，满200元

送100元购物券。文老师打算买一件240元钱的衣服和一双98元钱的鞋子，请你替老师设计一个合理的购买方案。

2、出示问题：请你替老师设计一个合理的购买方案。

3、小组合作解决问题。

4、汇报交流解题方法。

5、大屏幕出示老师的解题方法

方案一：八折优惠

衣服:240×80﹪

=192﹙元﹚ 鞋子: 98×80％=78·4﹙元﹚ 共计:192﹢78·6=270·6﹙元﹚

方案二：不打折，满200元送100元购券。

衣服:买衣服要付款240元,可以送100元购物劵,再用100元购物劵买98元的鞋子.衣服和鞋子一共只需付款 240元.活动三）混合应用题

1、课件出示：

出租车公司出租车收费标准

里程

收费 5千米以下

5.00元 5千米以上,每增加1千米

2.5元

2、出示问题：

从高优老师家到城内共25千米,高优老师一家租车到城内一共需要车费多少元?

3、小组合作解决问题。

4、汇报交流解题方法。

5、大屏幕出示老师的解题方法。

5＋(25-5）×2.5 =5+20 ×2.5 = 5+50 = 55(元)课后小结：

引出课题，生活中的数学

同学们，找一找，生活中什么地方还藏着数学知识呢？（根据时间确定讨论的程度）。

只要我们善于观察，知识无处不在！

第四篇：生活中的趣味数学教案

生活中的趣味数学

今天我主要来讲一讲生活中的有关数学的几个趣味问题

填充错觉

看看这幅图，中间有一个黑点，周围是一团灰雾。盯着黑点目光不要移动，你觉得灰雾消失了！

同样的你试试下边的那幅，这次灰雾不会消失了。

这是怎么回事？为什么灰雾有时消失有时又不消失？

这是怎么回事？！

我们的眼睛不习惯于固定的刺激，视觉中有一个系统调节眼球的运动使物体的视像保持在视网膜上的某个固定的区域，我们将这个系统称之为视觉稳定系统。

你可以通过后像来体验这种视觉稳定的效果。如果你盯着一个物体看上一分钟，移走目光后它的后像仍会在眼前停留几秒种，然后才会消失。你可以通过眨眼使其多停留一会儿。

现在再来看看左边的那幅图，大多数人当他们凝视黑点的时候都感到灰雾消失了，而对右边的那幅灰点不会消失。在左边的图里，从中心的黑点向外灰雾逐渐由黑变浅，这种渐变与视觉的停留过程是一致的，当然如果你的目光随意移动的话，灰雾的视像一直保留在视网膜上。当你注目盯着黑点时，灰雾逐渐减弱直到消失，而背景的颜色取而代之。

前边的图与后边的几乎一模一样，除了有一个黑环以外。黑环的作用是无论你怎样努力的盯着灰雾都能使其不至于在视觉中消失。当你凝视黑点的时候，你的眼球仍然在不时的运动，当然这种眼球的颤动与扫视时的那种运动是不同的，这时的颤动是非常微弱的。但正是这种运动使视像停住。当一个物体象左边图中的灰雾一样，颜色逐渐由灰变白时，这种变化正好与视像逐渐消失的变化是一样的，这样你就会觉得物体消失了。当你移动目光后再来看灰雾时，它又会再出现，这是因为你的眼球做了一个足够大的运动。右边图中灰雾不消失的原因在于很小的眼动都能使视像停留。

大小恒常性错觉 在这幅图像中，一个大个子正在追赶一个小个子，对不对？

其实，这两个人完全是一模一样的！（不信？用尺子量量看！）你所看见的并不一定总是你所感知的。眼见为实在这里就不适用了！

这是怎么回事?!对于这种错觉，斯坦福大学的心理学家 Roger Shepard 认为它与三维图像的适当的深度知觉有关。

与这有关的是，后面的那个人看起来比前面的那个人离你远些，但是，不管怎样，后面的那个人在实际尺寸上与前面那个人是一样大的。

通常一个东西离你越远，它就显得越小，换句话说，它的视角变小了。在这幅图里，后面的图形与前面的图形有着相同的尺寸（和相同的视角〕。由于两个图形的视觉相同而距离不同，因此，你的视觉系统就会认为后面的那个人一定比前面的大。这个例子说明了你所看见的并不一定是你所感知的。你的视觉系统常常依据从视觉环境中得出规则来作出推论。你可以通过改变这个例子来发现一些通常隐藏着的视知觉规律，比方说，如果你把后面的图形移到与前面的图形相同的位置，这种视觉的大小错觉便会消失。这是因为，在水平面上，随着物体往后退，不仅视角变小了，而且它们在视野中相对于水平线的位置也升高了。

从这幅图画中可以看出，在同一平面的距离不同的两个人，后面的那人虽然实际尺寸的个头很小，在前面的人之后，却显得很正常。在稍右一点的地方，你可以看到后景中的那个人被放到与前面的人相同的位置。现在你就会出现另外一错觉，这种错觉正好与前面提到的Shepard错觉相反。在Shepard错觉中，前面的那个图形（通常有较大的视觉〕被放到后景中，这样就使得后面的图形比前面的图形显得大一些。而在这种错觉中，后面的较小视角的图形被移到前景中。另一个需要考虑的变量是，物体是被认为在地面上还是浮起来的。这个变量确实在大小错觉中起作用。把图形从地面上移去会彻底改变你对图景的感知。一个浮在地面上的物体与停在地面上的物体有很大的不同。图画的背景也是非常重要的，因为它提供了深度的尺度。如果你删除背景，图像就成了平的，没有了立体感，你就不会有错觉产生，或者，即使有也是非常微弱的。在非透视图中改变图形的深度是没有意义的，错觉也不会出现，但是，你的视觉系统，依据与水平线的对比，会得到另一个结果。这些错觉表明你的视觉系统从视觉环境中得出了很多规则，用以判断物体的大小和位置的关系。

“一笔画”的规律 [题目]你能笔尖不离纸，一笔画出下面的每个图形吗？试试看。（不走重复线路）

要正确解答这道题，必须弄清一笔画图形有哪些特点。早在18世纪，瑞士的著名数学家欧拉就找到了一笔画的规律。欧拉认为，能一笔画的图形必须是连通图。连通图就是指一个图形各部分总是有边相连的，这道题中的三个图都是连通图。但是，不是所有的连通图都可以一笔画的。能否一笔画是由图的奇、偶点的数目来决定的。什么叫奇、偶点呢？与奇数（单数）条边相连的点叫做奇点；与偶数（双数）条边相连的点叫做偶点。如图1中的①、④为奇点，②、③为偶点。数学家欧拉找到一笔画的规律是什么呢? 1．凡是由偶点组成的连通图，一定可以一笔画成。画时可以把任一偶点为起点，最后一定能以这个点为终点画完此图。例如，图2都是偶点，画的线路可以是：①→③→⑤→⑦→②→④→⑥→⑦→① 2．凡是只有两个奇点的连通图(其余都为偶点),一定可以一笔画成.画时必须把一个奇点为起点,另一个奇点为终点.例如,图1的线路是：①→②→③→①→④

3．其他情况的图都不能一笔画出。

不可能的楼梯

在这个楼梯中，你能分清哪一个是最高或最低的楼梯吗？ 当你沿顺时针走的时候，会发生什么呢？如果是逆时针，情况会怎么样呢？

第五篇：生活中的趣味数学教案（定稿）

生活中的趣味数学

今天我主要来讲一讲生活中的有关数学的几个趣味问题：

缪勒--莱耶错觉

看看上面的带箭头的两条直线，猜猜看哪条更长? 是上面那条吗? 错了!其实它们一样长.这就是有名的缪勒--莱耶错觉,也叫箭形错觉。它是指两条长度相等的直线,如果一条直线的两端加上向外的两条斜线,另一条直线的两端加上向内的两条斜线,则前者会显得比后者长得多。现在明白了吗? 大金字塔之谜

墨西哥、希腊、苏丹等国都有金字塔，但名声最为显赫的是埃及的金字塔。埃及是世界上历史最悠久的文明古国之一。金字塔是古埃及文明的代表作，是埃及国家的象征，是埃及人民的骄傲。金字塔，阿拉伯文意为“方锥体”，它是一种方底，尖顶的石砌建筑物，是古代埃及埋葬国王、王后或王室其他成员的陵墓。它既不是金子做的，也不是我们通常所见的宝塔形。是由于它规模宏大，从四面看都呈等腰三角形，很像汉语中的“金”字，故中文形象地把它译为“金字塔”。埃及迄今发现的金字塔共约八十座，其中最大的是以高耸巍峨而被誉为古代世界七大奇迹之首的胡夫大金字塔。在1889年巴黎埃菲尔铁塔落成前的四千多年的漫长岁月中，胡夫大金字塔一直是世界上最高的建筑物。据一位名叫彼得的英国考古学者估计，胡夫大金字塔大约由230万块石块砌成，外层石块约115000块，平均每块重2.5吨，像一辆小汽车那样大，而大的甚至超过15吨。假如把这些石块凿成平均一立方英尺的小块，把它们沿赤道排成一行，其长度相当于赤道周长的三分之二。1789年拿破仑入侵埃及时，于当年7月21日在金字塔地区与土耳其和埃及军队发生了一次激战，战后他观察了胡夫金字塔。据说他对塔的规模之大佩服得五体投地。他估算，如果把胡夫金字塔和与它相距不远胡夫的儿子哈夫拉和孙子孟卡乌拉的金字塔的石块加在一起，可以砌一条三米高、一米厚的石墙沿着国界把整个法国围成一圈。在四千多年前生产工具很落后的中古时代，埃及人是怎样采集、搬运数量如此之多，每块又如此之重的巨石垒成如此宏伟的大金字塔，仍是十分难解的谜。

胡夫大金字塔底边原长230米，由于塔的外层石灰石脱落，现在底边减短为227米。塔原高146.5米，经风化腐蚀，现降至137米。塔的底角为51°51´。整个金字塔建筑在一块巨大的凸形岩石上，占地约52900平方米，体积约260万立方米。它的四边正对着东南西北四个方向。英国《伦敦观察家报》有一位编辑名叫约翰·泰勒，是天文学和数学的业余爱好者。他曾根据文献资料中提供的数据对大金字塔进行了研究。经过计算，他发现胡夫大金字塔令人难以置信地包含着许多数学上的原理。他首先注意到胡夫大金字塔底角不是60°而是51°51´，从而发现每壁三角形的面积等于其高度的平方。另外，塔高与塔基周长的比就是地球半径与周长之比，因而，用塔高来除底边的2倍，即可求得圆周率。泰勒认为这个比例绝不是偶然的，它证明了古埃及人已经知道地球是圆形的，还知道地球半径与周长之比。泰勒还借助文献资料中的数据研究古埃及人建金字塔时使用何种长度单位。当他把塔基的周长以英寸为单位时，由此他想到：英制长度单位与古埃及人使用的长度单位是否有一定关系？泰勒的观念受到了英国数学家查尔斯·皮奇·史密斯教授的支持。1864年史密斯实地考查胡夫大金字塔后声称他发现了大金字塔更多的数学上的奥秘。例如，塔高乘以109就等于地球与太阳之间的距离，大金字塔不仅包含着长度的单位，还包含着计算时间的单位：塔 1 基的周长按照某种单位计算的数据恰为一年的天数等等。史密斯的这次实地考察受到了英国皇家学会的赞扬，被授予了学会的金质奖章。

后来，另一位英国人费伦德齐·彼特里带着他父亲用20年心血精心改进的测量仪器又对着大金字塔进行了测绘。在测绘中，他惊奇地发现，大金字塔在线条、角度等方面的误差几乎等于零，在350英尺的长度中，偏差不到0.25英寸。但是彼特里在调查后写的书中否定了史密斯关于塔基周长等于一年的天数这种说法。彼特里的书在科学家中引起了一场轩然大波。有人支持他，有人反对他。大金字塔到底凝结着古埃及人多少知识和智慧，至今仍然是没有完全解开的谜。大金字塔之谜不断吸引着成千上万的热心人在探索。希望有兴趣的同学以后做一下这方面的研究！

数学不光在建筑上应用很多，在文学上也有很多表现：

回环诗图

图1是宋代诗人秦观写的一首回环诗。全诗共14个字，写在图中的外层圆圈上。读出来共有4句，每句7个字，写在图中内层的方块里。

这首回环诗，要把圆圈上的字按顺时针方向连读，每句由7个相邻的字组成。第一句从圆圈下部偏左的“赏”字开始读；然后沿着圆圈顺时针方向跳过两个字，从“去”开始读第二句；再往下跳过三个字，从“酒”开始读第三句；再往下跳过两个字，从“醒”开始读第四句。四句连读，就是一首好诗：

赏花归去马如飞，去马如飞酒力微。

酒力微醒时已暮，醒时已暮赏花归。

这四句读下来，头脑里就像放电视一样，闪现出姹紫嫣红的花，蹄声笃笃的马，颠颠巍巍的人，暮色苍茫的天。如果继续顺时针方向往下跳过三个字，就回到“赏”字，又可将诗重新欣赏一遍了。生活中的圆圈，在数学上叫做圆周。一个圆周的长度是有限的，但是沿着圆周却能一圈又一圈地继续走下去，周而复始，永无止境。回环诗把诗句排列在圆周上，前句的后半，兼作后句的前半，用数学的趣味增强文学的趣味，用数学美衬托文学美。

Fraser螺旋 请注意！

你在左图可以看到 Fraser 螺旋.黑色的一圈圈的弧看起来是一个螺旋,其实它们是由一组同心圆构成.看右图,这种幻觉逐渐不明显了..如果你用手遮住上图的上半部分,这种幻觉不复存在.这意味着知觉上的特性必然产生此种效应.这是怎么回事?！

这种Fraser螺旋错觉是最复杂的盘旋绳索错觉,许多因素导致了这种视觉上的错觉.因此,即使这些同心圆本身的轨迹暴露了,背景上每一个带有方向性的小单元格使之产生螺旋上升的知觉.这种错觉的形成是因为多变的背景.你会发现右图的错觉不是很明显了,只是因为背景改变了,但它确实还存在.这些带有方向性的小单元格分组聚合,使螺旋路径明显.这三幅图表明了发生在视网膜上和大脑皮层细胞在简单图形的加工过程中的影响.这种螺旋效应可能由这些区域的方位敏感性细胞造成.例如,连续的视觉效果是视皮层上“相似”细胞之间的水平连接.成对细胞间交叉相联的模式并非完全固定不变的,随着环境的变化而稍微改变.细胞间相互影响,使视网膜上形成的简单的连续的线由于方向性单元格而倾斜,造成错觉.填充错觉

看看这幅图，中间有一个黑点，周围是一团灰雾。盯着黑点目光不要移动，你觉得灰雾消失了！

同样的你试试下边的那幅，这次灰雾不会消失了。这是怎么回事？为什么灰雾有时消失有时又不消失？

这是怎么回事？！

我们的眼睛不习惯于固定的刺激，视觉中有一个系统调节眼球的运动使物体的视像保持在视网膜上的某个固定的区域，我们将这个系统称之为视觉稳定系统。

你可以通过后像来体验这种视觉稳定的效果。如果你盯着一个物体看上一分钟，移走目光后它的后像仍会在眼前停留几秒种，然后才会消失。你可以通过眨眼使其多停留一会儿。现在再来看看左边的那幅图，大多数人当他们凝视黑点的时候都感到灰雾消失了，而对右边的那幅灰点不会消失。在左边的图里，从中心的黑点向外灰雾逐渐由黑变浅，这种渐变与视觉的停留过程是一致的，当然如果你的目光随意移动的话，灰雾的视像一直保留在视网膜上。当你注目盯着黑点时，灰雾逐渐减弱直到消失，而背景的颜色取而代之。

前边的图与后边的几乎一模一样，除了有一个黑环以外。黑环的作用是无论你怎样努力的盯着灰雾都能使其不至于在视觉中消失。当你凝视黑点的时候，你的眼球仍然在不时的运动，当然这种眼球的颤动与扫视时的那种运动是不同的，这时的颤动是非常微弱的。但正是这种运动使视像停住。当一个物体象左边图中的灰雾一样，颜色逐渐由灰变白时，这种变化正好与视像逐渐消失的变化是一样的，这样你就会觉得物体消失了。当你移动目光后再来看灰雾时，它又会再出现，这是因为你的眼球做了一个足够大的运动。右边图中灰雾不消失的原因在于很小的眼动都能使视像停留。

大小恒常性错觉

在这幅图像中，一个大个子正在追赶一个小个子，对不对？ 其实，这两个人完全是一模一样的！（不信？用尺子量量看！）你所看见的并不一定总是你所感知的。眼见为实在这里就不适用了！

这是怎么回事?!对于这种错觉，斯坦福大学的心理学家 Roger Shepard 认为它与三维图像的适当的深度知觉有关。与这有关的是，后面的那个人看起来比前面的那个人离你远些，但是，不管怎样，后面的那个人在实际尺寸上与前面那个人是一样大的。通常一个东西离你越远，它就显得越小，换句话说，它的视角变小了。在这幅图里，后面的图形与前面的图形有着相同的尺寸（和相同的视角〕。由于两个图形的视觉相同而距离不同，因此，你的视觉系统就会认为后面的那个人一定比前面的大。这个例子说明了你所看见的并不一定是你所感知的。你的视觉系统常常依据从视觉环境中得出规则来作出推论。你可以通过改变这个例子来发现一些通常隐藏着的视知觉规律，比方说，如果你把后面的图形移到与前面的图形相同的位置，这种视觉的大小错觉便会消失。这是因为，在水平面上，随着物体往后退，不仅视角变小了，而且它们在视野中相对于水平线的位置也升高了。

从这幅图画中可以看出，在同一平面的距离不同的两个人，后面的那人虽然实际尺寸的个头很小，在前面的人之后，却显得很正常。在稍右一点的地方，你可以看到后景中的那个人被放到与前面的人相同的位置。现在你就会出现另外一错觉，这种错觉正好与前面提到的Shepard错觉相反。在Shepard错觉中，前面的那个图形（通常有较大的视觉〕被放到后景中，这样就使得后面的图形比前面的图形显得大一些。而在这种错觉中，后面的较小视角的图形被移到前景中。另一个需要考虑的变量是，物体是被认为在地面上还是浮起来的。这个变量确实在大小错觉中起作用。把图形从地面上移去会彻底改变你对图景的感知。一个浮在地面上的物体与停在地面上的物体有很大的不同。图画的背景也是非常重要的，因为它提供了深度的尺度。如果你删除背景，图像就成了平的，没有了立体感，你就不会有错觉产生，或者，即使有也是非常微弱的。在非透视图中改变图形的深度是没有意义的，错觉也不会出现，但是，你的视觉系统，依据与水平线的对比，会得到另一个结果。这些错觉表明你的视觉系统从视觉环境中得出了很多规则，用以判断物体的大小和位置的关系。“一笔画”的规律

[题目]你能笔尖不离纸，一笔画出下面的每个图形吗？试试看。（不走重复线路）要正确解答这道题，必须弄清一笔画图形有哪些特点。早在18世纪，瑞士的著名数学家欧拉就找到了一笔画的规律。欧拉认为，能一笔画的图形必须是连通图。连通图就是指一个图形各部分总是有边相连的，这道题中的三个图都是连通图。但是，不是所有的连通图都可以一笔画的。能否一笔画是由图的奇、偶点的数目来决定的。什么叫奇、偶点呢？与奇数（单数）条边相连的点叫做奇点；与偶数（双数）条边相连的点叫做偶点。如图1中的①、④为奇点，②、③为偶点。

数学家欧拉找到一笔画的规律是什么呢? 1．凡是由偶点组成的连通图，一定可以一笔画成。画时可以把任一偶点为起点，最后一定能以这个点为终点画完此图。例如，图2都是偶点，画的线路可以是：①→③→⑤→⑦→②→④→⑥→⑦→①

2．凡是只有两个奇点的连通图(其余都为偶点),一定可以一笔画成.画时必须把一个奇点为起点,另一个奇点为终点.例如,图1的线路是：①→②→③→①→④ 3．其他情况的图都不能一笔画出。

不可能的楼梯

在这个楼梯中，你能分清哪一个是最高或最低的楼梯吗？ 当你沿顺时针走的时候，会发生什么呢？如果是逆时针，情况会怎么样呢？ 这是怎么回事？！

这是一个由遗传学家 Lionel Penrose设计的不可能的自然模型。同时它给 M.C.Escher 创作著名的画 上升还是下降? 以最初的灵感。这个模型在右边被分割，但是你感觉不到这种分裂，因为你的视觉系统 M.C.Escher 假定它是一个从整体上观察的模型，因此你假定楼梯是结合在一起的。虽然这个楼梯在概念上是不可能，但是这并干扰你对它的感知。实际上，这种情况对大多数人来说是不清楚的。虽然 M.C.Escher、Lionel 和 Roger Penrose使这个不可能楼梯图形很有名，但是它是多年前瑞典的艺术家 Oscar Reutersvard 独立发现的。不过 Penroses 和 Escher并不知道他的发现。自从那以来，出现了无数的 Roger Penrose和 Oscar Reutersvard发现的不可能楼梯模型的变式。在20世纪60年代，斯坦福大学心理系学家 Roger Shepard 制作了一个关于这个不可能楼梯的听觉版本。

“黑夜还是白天？”、“圆形的拱顶之四”都是 M.C.Escher 的名作，不一致的网格给人造成了一种图形－背景错觉，图形中的分界线是模糊的，你对图画可以有两种理解。在“黑夜还是白天”这幅图里，你可以认为是白天一群白天鹅在天上飞，也可以认为是一群黑天鹅在夜空中飞。在“第四个圆圈”也是如此，有时看到的是天使，有时看到的是恶魔。你很难同时对图画作出两种理解

这两幅画是 M.C.Escher 最有名的关于不可能图形的作品。如果你跟着瀑布水流的方向你会发现它是一个永无终止的循环，但这在物理上是不可能的。如果你顺着“上升还是下降”中的楼梯行走，你会发现这也是一个永无休止的循环，但你不知道是在上楼还是在下楼。这两幅画都是源于英国数学家 Roger Penrose和 他的父亲 Lionel Penrose 的思想基础上创作的。

不可能的三叉戟

“不可能的三叉戟”的历史 这幅图形还有其它一些名称：“魔鬼的餐叉”、“三个U形棍”、“Widgit”、“Blivit”、“不可能的圆柱”等等。没有人知道谁最先设计了这种图形，尽管它最开始是在1964年五月和七月同时出现在几个很流行的工程学，航空学和科幻小说类出版物上的。同年，D.H.Schuster在『美国心理杂志』发表了一篇文章，第一次提出了不可能图形在心理学界的重要性。早在五十年代中期，一位MIT工程师就率先提出了这一观点，只是当时没有能够得到证实。

多年以后，这一观点又被以无尽的形式和版本重新提出来。举例来说，斯坦福的心理学家Roger Shepard 聪明地运用了这个观点作为一种不可能像的基础。

瑞典艺术家 Oscar Reutersv?rd 掌握了这些图形后，创作出了上千幅不尽相同的这类作品。

这是怎么回事？！

在所有不可能图形中，最著名也是最有意思的当数“不可能的三叉戟”。中间尖头的轮廓最终融合进了其他两个尖头的外轮廓中。而且中间尖头的顶部低于其他两个外部的尖头。这种似是而非的观点却是颇为有力的，因为在这里面含有多种不可能事件的来源。

请用手盖住图形的某些部分。如果你盖上顶上那部分，你会发现剩下的部分是可能存在的。从这个例子来看，你会解释说是前景图形是建在一个平整的由两个矩形尖头组成的平面上的。

现在只看图形的下半部分。你解释说这个图形是建在由三个并排但分隔开的圆柱组成的曲面上的。

当你把图形的这两部分分开看时，对于它们的形状就出现了不同的解释。而且，当你把这两部分结合在一起时，你拥有一种解释（看前景部分〕，同时你又得到另一种解释（看背景部分〕。因而图形也就违反了物体成分与背景间关系的基本特性。

当你看这个图形时，你首先考虑的是它的轮廓或是等高线，由此你会试着去注意它的边界。你的视觉系统发生了混乱，因为图形的轮廓线间的关系是不明确的（被红线标出的）：虽然是同一条线，但看上去却是两种解释都符合。换句话说，这个图形利用了一个事实，那就是一个圆柱由两条线组成，而一个矩形框却需要三条。这种幻觉正是建立在每两条线在一端形成一个圆柱，而每三条却在另一端形成矩形框的基础上的。这种不明确还违背了另一种基本特性，即在平面与曲面之间平面被扭动成曲面。两个突出的边缘也可以解释成是三个直角面的边缘或者说是圆柱表面的无滑动边缘。这个图形，更深的来讲，是为更深入地评价中间一个尖头给出了两种截然相反的提示。

尽管这个图形揭示了一些不可能事件的来源,但你所注意的第一件事却是去计算自相矛盾论点的个数。这表明你的视觉系统通过数数来比较不同的区域。这个图形或许正是少数几个能揭示上面论点的图形之一。而其他不可能事件的来源也许并不这么简单。

与此相一致的，当“不可能的三叉戟”拥有7个，8个或以上的圆柱，那图形的不可能性就不再会这样明显了，尽管其他矛盾还依然存在。

当不可能图形的不可能地带变长或变短时,你会有什么样的感觉呢? 这些例子表明了你的大脑是如何建立具有象征意义的深度形象的。一些细节被用来建立一种对局部感觉的清楚的深度描绘。总的来讲，就是图形整体的一致性并不被看作是非常重要的。如果你不是一上来就注意整个图形，那你一定会去比较不同的部分，直到你意识到它是不可能的为止。

当图形很长时，你可能会在某个区域里感觉它是三维的，而且它的不可能性并不是能马上被感知出来的。这是因为矛盾的线索被分的太开了。

当图形为中等长度时，它很容易被看成是个三维的物体，而且会很快的感觉出它的不可能性。

如果尖头特别短，那么就得在一块相同的区域里同时满足两种不同的解释。但这两种解释间并没有一致性，幻觉也就没有了。

一些早期关于不可能图形的书籍和出版物把不可能图形错误地规定了成了两类：作为三维图形建立起来的是一类；其余的是另一类。不可能的三叉戟图形被归在了第二类，因为从表面上看，其不能解决的冲突是产生在前景与背景之间的。但实际上，所有不可能图形都可以看作是由某一优势地带的一些三维图形组成的。你现在看到的是由日本艺术家 Shigeo Fukuda 在1985年创作的“不可能的三叉戟”和“消失的柱子”。在“消失的柱子”中你可以看到：在它的顶部有三个圆形的柱子，而它的底部却是有两个方形的柱子组成的。这幅幻想作品的感觉仅仅是来自于对边界的刻划。

日本艺术家Shigeo Fukuda在幻想艺术方面杰出，他的作品大多是错觉图形，在全世界展出。他在日本非常出名，几乎所有的作品都被展出。他创造了一种平面和空间上的错觉艺术，包括了各种各样的类型：不可能图形，模糊雕塑，扭曲投影，变形艺术等等。他还写了三本有关错觉的著作。

上面的“二重奏”是一个三维雕塑，当你围着它走一圈，它从钢琴师变成了一个小提琴师，上面的三幅图画是从不同的视角观看这幅雕塑的。

烤面包的时间

史密斯家里有一个老式的烤面包器，一次只能放两片面包，每片烤一面。要烤另一面，你得取出面包片，把它们翻个面，然后再放回到烤面包器中去。烤面包器对放在它上面的每片面包，正好要花1分钟的时间烤完一面。

一天早晨，史密斯夫人要烤3片面包，两面都烤。史密斯先生越过报纸的顶端注视着他夫人。当他看了他夫人的操作后，他笑了。她花了4分钟时间。“亲爱的，你可以用少一点的时间烤完这3片面包，”他说，“这可以使我们电费账单上的金额减少一些。”史密斯先 生说得对不对？如果他说得对，那他的夫人该怎样才能在不到4分钟的时间内烤完那3片面包呢？ 答案

用3分钟的时间烤完3片面包而且是两面都烤，是一件简单的事。我们把3片面包叫做A、B、C。每片面包的两面分别用数字l、2代表。烤面包的程序是：

第一分钟：烤A1面和B1面。取出面包片，把B翻个面放回烤面包器。把A放在一旁而把C放入烤面包器。

第二分钟：烤B2面和C1面。取出面包片，把C翻个面放回烤面包器。把B放在一旁（现在它两面都烤好了）而把A放回烤面包器。

第三分钟：烤A2和C2面。至此，3片面包的每一面都烤好了。不可能的三角形

尽管这个不可能的三角形任何一个角看起来都是合情合理的，但是当你从整体来看，你就会发现一个自相矛盾的地方： 这个三角形的三条边看起来都向后退并同时朝着你偏靠。但是，不知何故，它们组成了一个不可能的结构！我们很难设想这些不同的部分是怎么构成一个看似非常真实的三维物体的！其实，造成“不可能图形”的并不是图形本身，而是你对图形的三维知觉系统，这一系统在你知觉图形的立体心理模型时起强制作用。在解释一幅三维图形的时候，你的视觉系统将会自动产生这一作用。在现实生活中，我们可以构造出这个不可能三角形的物理模型，但这个模型只能从某一个角度看才是不可能的。看一看下面的这个例子！其中，在镜子中显示的才是真实的结构！

在把二维平面图形知觉为三维立体心理图形时，执行这一过程的机制会极大地影响你的视觉系统。正是在这一强制执行的机制的影响下，你的视觉系统对图形中的每一个点都赋予了深度。此外，对你的视觉系统来说，当你感觉到一个荒谬的、不和常理的或者是矛盾的图形线索时，它将坚持这些强制约束机制，而不去否认这些线索。具体来说，一幅图像的某些结构元素和你三维知觉解释系统的某些结构元素相对应。例如，一个规则就是，二维直线应该被解释成三维直线。同样的，二维的平行线应该被解释为三维的平行线。连续的直线被解释为连续的直线。在透视图像中，锐角和钝角都被解释为90°角。外面的线段被看作是外形轮廓的分界线。这一外形分界线在你定义整个心理图像的外形轮廓时起着极其重要的作用。这些规则可以被总称为“一般视觉规则”，这一规则说明，在没有相反信息的影响下，你的视觉系统总是假定你在从一个主要视角观看事物。让我们看一看这一规则是如何造成这个不可能的三角形的。

上图显示的是不可能三角形的顶点。其实，这幅图像在视觉上是具有迷惑性的。例如，折线abb'b''a''构成的一翼的分界线，而这一轮廓线的延长线又被右翼折线a''b''b'bcc所封闭。此外，还有许多其它的可能性。另一个例子可以从以上的图像中看出来。在这个情景中，信息是由所谓的“T连接”提供的。T连接就是这些折线交汇的连接点。其中两条直线是同线的，组成了“T”的顶部。T连接是深度知觉的良好的线索（但并非完全可靠）。“T”的顶部通常是起封闭作用的轮廓线。“T”的茎干部续接在其后。但是，封闭是视觉系统的一种特殊的情形。局部地说，并不存在封闭的暗示线索。视觉系统直接将直线abc和a'b'c'知觉为连续的直线，而不是突然的中断。因此，折线abcc'b'a'定义出了一块连续表面的边界线。所有三个角的情况都可以这样来解释。

这些强制约束机制在不同的水平上进行着，首先在局部进行，然后转到整体。当你观看一幅不可能三角形的图像时，你会首先观看局部区域，以形成一幅完整的图像。

三角形的每一个顶角都产生透视，尽管三个顶角各自体现了不同角度的三角形。把三个顶角合成一个整体，就产生了一个空间不可能图形。