德育课教案《陈景润与哥德巴赫猜想》(优秀)_千字文德育渗透课教案
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陈景润与哥德巴赫猜想
衢州中专
郑 涛
教学目的:让学生认识哥德巴赫猜想问题,了解陈景润的水平事迹,进一步培养学生对数学学习的兴趣。
教学重点与难点:哥德巴赫猜想的认识。
教学过程: 一 引入:
给出陈景润照片1张,学生看后回答是否认识此人。
二 新课:简单介绍陈景润的基本信息
陈景润(19933年5月22日—1996年3月19日),福建福州人,功绩:哥德巴赫猜想第一人。毕业于厦门大学数学系,短期任中学教师后调回厦门大学任资料员,同时研究数论。1956年调入中国科学院数学研究所。1980年当选中科院物理学数学部委员。主要研究解析数论,1966年发表《表大偶数为一个素数及一个不超过两个素数的乘积之和》(简称“1+2”),成为哥德巴赫猜想研究上的里程碑。著有《初等数论》等。2 讲述哥德巴赫猜想问题
(1)哥德巴赫的介绍:哥德巴赫(Goldbach C.,1690.3.18~1764.11.20)是德国数学家;出生于格奥尼格斯别尔格(现名加里宁城);曾在英国牛津大学学习;原学法学,由于在欧洲各国访问期间结识了贝努利家族,所以对数学研究产生了兴趣;曾担任中学教师。1725年,到了俄国,同年被选为彼得堡科学院院士;1725年~1740年担任彼得堡科学院会议秘书;1742年,移居莫斯科,并在俄国外交部任职。
(2)哥德巴赫猜想的来源:1729年~1764年,哥德巴赫与欧拉保持了长达三十五年的书信往来。
在1742年6月7日给欧拉的信中,哥德巴赫提出了一个命题。他写道:
“我的问题是这样的:
随便取某一个奇数,比如77,可以把它写成三个素数之和:
77=53+17+7;
再任取一个奇数,比如461,461=449+7+5,也是这三个素数之和,461还可以写成257+199+5,仍然是三个素数之和。这样,我发现:任何大于7的奇数都是三个素数之和。
但这怎样证明呢?虽然做过的每一次试验都得到了上述结果,但是不可能把所有的奇数都拿来检验,需要的是一般的证明,而不是一个别的检验。” 欧拉回信说:“这个命题看来是正确的,但是他也给不出严格的证明。同时欧拉又提出了另一个命题:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和,但是这个命题他也没能给予证明。”那么哥德巴赫猜想用现在的数学语言来说就是:(A)每一个不小于6的偶数都是两个奇素数之和;(B)每一个不小于9的奇素数都是三个奇素数之和。
(3)哥德巴赫猜想证明的相关进度:
在陈景润之前,关于偶数可表示为 s个质数的乘积 与t个质数的乘积之和(简称“s + t”问题)之进展情况如下:
1920年,挪威的布朗证明了“9 + 9”。
1924年,德国的拉特马赫证明了“7 + 7”。
1932年,英国的埃斯特曼证明了“6 + 6”。
1937年,意大利的蕾西先后证明了“5 + 7”, “4 + 9”, “3 + 15”和“2 + 366”。
1938年,苏联的布赫夕太勃证明了“5 + 5”。
1940年,苏联的布赫夕太勃证明了“4 + 4”。
1948年,匈牙利的瑞尼证明了“1+ c”,其中c是一很大的自然数。
1956年,中国的王元证明了“3 + 4”。
1957年,中国的王元先后证明了 “3 + 3”和“2 + 3”。
1962年,中国的潘承桐和苏联的巴尔巴恩证明了“1 + 5”,中国的王元证明了“1 + 4”。
1965年,苏联的布赫 夕太勃和小维诺格拉多夫,及意大利的朋比利证明了“1 + 3 ”。
1966年,中国的陈景润证明了 “1 + 2 ”。讲述陈景润证明哥德巴赫猜想的详细过程
陈景润出生在贫苦的家庭,母亲生下他来就没有奶汁,靠向邻居借熬米汤活过来。快上学的年龄,因为当邮局小职员的父亲的工资太少,供大哥上学,母亲还要背着不满两岁的小妹妹下地干活挣钱。这样,平日照看3岁小弟弟的担子就落在小景润的肩上。白天,他带领小弟弟坐在小板凳上,数手指头玩;晚上,哥哥放了学,就求哥哥给他讲算数。稍大一点,挤出帮母亲下地干活的空隙,忙着练习写字和演算。母亲见他学习心切,就把他送进了城关小学。别看他长得瘦小,可十分用功,成绩很好,因而引起有钱人家子弟的嫉妒,对他拳打脚踢。他打不过那些人,就淌着泪回家要求退学,妈妈抚摸着他的伤处说:“孩子,只怨我们没本事,家里穷才受人欺负。你要好好学,争口气,长大有出息,那时他们就不敢欺负咱们了!”小景润擦干眼泪,又去做功课了。此后,他再也没流过泪,把身心所受的痛苦,化为学习的动力,成绩一直拔尖,终于以全校第一名的成绩考入了三元县立初级中学。在初中,他受到两位老师的特殊关注:一位是年近花甲的语文老师,原是位教授,他目睹日本人横行霸道,国民党却节节退让,感到痛心疾首,只可惜自己年老了,就把希望寄托于下一代身上。他看到陈景润勤奋刻苦,年少有为,就经常把他 叫到身边,讲说中国5000年文明史,激励他好好读书,肩负起拯救祖国的重任。老师常常说得满眼催泪,陈景润也含泪表示,长大以后,一定报效祖国!另一位是不满30岁的数学教师,毕业于清华大学数学系,知识非常丰富。陈景润最感兴趣的是数学课,一本课本,只用两个星期就学完了。老师觉得这个学生不一般,就分外下力气,多给他讲,并进一步激发他的爱国热情,说: 2 “一个国家,一个民族,要想强大,自然科学不发达是万万不行的,而数学又是自然科学的基础。”从此,陈景润就更加热爱数学了。一直到初中毕业,都保持了数学成绩全优的记录。
当陈景润在福州英华中学读书时,有幸聆听了清华大学调来一名很有学问的数学教师讲课。他给同学们讲了一道世界数学难题:“大约在200年前,一位名叫哥德巴赫的德国数学家提出了„任何一个偶数均可表示两个素数之和‟,简称1+l。他一生也没证明出来,便给俄国圣彼得堡的数学家欧拉写信,请他帮助证明这道难题。欧拉接到信后,就着手计算。他费尽了脑筋,直到离开人世,也没有证明出来。之后,哥德巴赫带着一生的遗憾也离开了人世,却留下了这道数学难题。200多年来,这个哥德巴赫猜想之谜吸引了众多的数学家,从而使它成为世界数学界一大悬案”。老师讲到这里还打了一个有趣的比喻,数学是自然科学皇后,“哥德巴赫猜想”则是皇后王冠上的宝石!这引人入胜的故事给陈景润留下了深刻的印象,“哥德巴赫猜想”像磁石一般吸引着陈景润。从此,陈景润开始了摘取皇冠上的宝石的艰辛历程......1953年,陈景润毕业于厦门大学数学系,曾被留校,当了一名图书馆的资料员,除整理图书资料外,还担负着为数学系学生批改作业的工作,尽管时间紧张、工作繁忙,他仍然坚持不懈地钻研数学科学。陈景润对数学论有浓厚的兴趣,利用一切可以利用的时间系统地阅读了我国著名数学家华罗庚有关数学的专著。陈景润为了能直接阅读外国资料,掌握最新信息,在继续学习英语的同时,又攻读了俄语、德语、法语、日语、意大利语和西班牙语。学习这些个国家语言对一个数学家来说已是一个惊人突破,但对陈景润来说只是万里长征迈出的第一步。
为了使自己梦想成真,陈景润不管是酷暑还是严冬,在那不足6平方米的斗室里,食不知味,夜不能眠,潜心钻研,光是计算的草纸就足足装了几麻袋。1957年,陈景润被调到中国科学院研究所工作,做为新的起点,他更加刻苦钻研。经过10多年的推算,在1965年5月,发表了他的论文《大偶数表示一个素数及一个不超过2个素数的乘积之和》。论文的发表,受到世界数学界和著名数学家的高度重视和称赞。英国数学家哈伯斯坦和德国数学家黎希特把陈景润的论文写进数学书中,称为“陈氏定理”,可是这个世界数学领域的精英,在日常生活中却不知商品分类,有的商品名字都叫不出来,被称为“痴人”和“怪人”。
小故事:陈景润不爱走公园,也不爱逛马路,就爱学习。学习起来,常常忘记了吃饭睡觉。
有一天,陈景润吃中饭的时候,摸摸脑袋,哎呀,头发太长了,应该快去理一理,要不,人家看见了,还当他是个姑娘呢。于是,他放下饭碗,就跑到理发店去了。
理发店里人很多,大家挨着次序理发。陈景润拿的牌子是三十八号的小牌子。他想:轮到我还早着哩。时间是多么宝贵啊,我可不能白白浪费掉。他赶忙走出理发店,找了个安静的地方坐下来,然后从口袋里掏出个小本子,背起外文生字来。他背了一会,忽然想起上午读外文的时候,有个地方没看懂。不懂的东西,一定要把它弄懂,这是陈景润的脾气。他看了看手表,才十二点半。他想:先到图书馆去查一查,再回来理发还来得及,站起来就走了。谁知道,他走了不多久,就轮到他理发了。理发员 3 叔叔大声地叫:“三十八号!谁是三十八号?快来理发!”你想想,陈景润正在图书馆里看书,他能听见理发员叔叔喊三十八号吗?
过了好些时间,陈景润在图书馆里,把不懂的东西弄懂了,这才高高兴兴地往理发店走去。可是他路过外文阅览室,有各式各样的新书,可好看啦。又跑进去看起书来了,一直看到太阳下山了,他才想起理发的事儿来。他一摸口袋,那张三十八号的小牌子还好好地躺着哩。但是他来到理发店还有啥用呢,这个号码早已过时了。
陈景润进了图书馆,真好比掉进了蜜糖罐,怎么也舍不得离开。可不,又有一天,陈景润吃了早饭,带上两个馒头,一块咸菜,到图书馆去了。
陈景润在图书馆里,找到了一个最安静的地方,认认真真地看起书来。他一直看到中午,觉得肚子有点饿了,就从口袋里掏出一只馒头来,一面啃着,一面还在看书。
“丁零零……”下班的铃声响了,管理员大声地喊:“下班了,请大家离开图书馆!”人家都走了,可是陈景润根本没听见,还是一个劲地在看书呐。
管理员以为大家都离开图书馆了,就把图书馆的大门锁上,回家去了。
时间悄悄地过去,天渐渐地黑下来。陈景润朝窗外一看,心里说:今天的天气真怪!一会儿阳光灿烂,一会儿天又阴啦。他拉了一下电灯的开关线,又坐下来看书。看着看着,忽然,他站了起来。原来,他看了一天书,开窍了。现在,他要赶回宿舍去,把昨天没做完的那道题目,继续做下去。
陈景润把书收拾好,就往外走去。图书馆里静悄悄的,没有一点儿声音。哎,管理员上哪儿去了呢?来看书的人怎么一个也没了呢?陈景润看了一下手表,啊,已经是晚上八点多钟了。他推推大门,大门锁着;他朝门外大声喊叫:“请开门!请开门!”可是没有人回答。
要是在平时,陈景润就会走回座位,继续看书,一直看到第二天早上。可是,今天不行啊!他要赶回宿舍,做那道没有做完的题目呢!
他走到电话机旁边,给办公室打电话。可是没人来接,只有嘟嘟的声音。他又拨了几次号码,还是没有人来接。怎么办呢?这时候,他想起了党委书记,马上给党委书记拨了电话。
“陈景润?”党委书记接到电话,感到很奇怪。他问清楚是怎么一回事,高兴得不得了,笑着说:“陈景润!陈景润!你辛苦了,你真是个好同志。”
党委书记马上派了几个同志,去找图书馆的管理员。图书馆的大门打开了,陈景润向管理员说:“对不起!对不起!谢谢,谢谢!”他一边说一边跑下楼梯,回到了自己的宿舍。
他打开灯,马上做起那道题目起来。
徐迟的《哥德巴赫猜想》一文的发表,如旋风般震撼着人们的心灵,震撼着中外数学界。国内外评论说:“陈景润成了中国科学春天的一大盛景”。他被邀参加了全国科学大会,邓小平同志亲切地接见了他。当时陈景润身体不太好,小平同志关怀备至,会议结束后,陈景润被送入北京解放军309医院高干病房。他的到来,轰动了整个医院,院领导给予了盛情的接待,医生和护士无不崇敬这位世界上第一位数学圣人。1977年11月从武汉军区派到309医院进修的由昆,被同伴们拉去看中国这位名人,这真 4 是缘分,过去陈景润连女人名字的边都不粘,连句话都不说的人,此次年近半百的陈景润见到由昆,眼睛一亮,亲切地和由昆打招呼,请她们进来坐下,话也多了。后来由昆被派到陈景润的病房当值班医生。这样,接触的机会多了,每次由昆一出现,陈景润都特别高兴。一天,陈景润关切地问由昆,家住在哪?有没有男朋友、有没有成家?由昆毫不设防,她便心直口快地说:“没有,没有,还早着呢。”以后,由昆也十分关心这位中国数学家,斗转星移,彼此产生了爱情,他们在组织的帮助下结婚了。从此这位被称为“痴人”和“怪人”的数字家陈景润有了一个温暖的家了。其他:1999年,中国发表纪念陈景润的邮票。另外亦有小行星以他为名。
陈景润在解析数论的研究领域取得多项重大成果,曾获国家自然科学奖一等奖、何梁何利基金奖、华罗庚数学奖等多项奖励。他是第四、五、六届全国人民代表大会代表。著有《数学趣味谈》、《组合数学》等。
1984年4月27日,陈景润在横过马路时,被一辆急驶而来的自行车撞倒,后脑着地,诱发帕金森氏综合症。
1996年3月19日,著名数学家陈景润因病住院,经抢救无效逝世,终年62岁。
从1920年布朗证明“9+9”到1966年陈景润攻下“1+2”,历经46年。自“陈氏定理”诞生至今的40多年里,人们对哥德巴赫猜想猜想的进一步研究,均劳而无功。希望同学们以后努力学习,有待于某一天攻克这一世界数学难题。
2011年9月