小学生创造性趣味数学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:明天出版社

作者:陈泽河

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-07

价格:9.00

装帧:平装

isbn号码:9787533235352

丛书系列:

图书标签:

• 小学生
• 数学
• 趣味数学
• 创造性思维
• 思维训练
• 启蒙
• 益智
• 学习
• 教育
• 小学数学

好的，这是一本名为《奇妙的数学生物学之旅》的图书简介： --- 《奇妙的数学生物学之旅》 探索生命奥秘背后的数学规律 在浩瀚的自然界中，生命以其错综复杂的美丽和令人惊叹的适应性展现着活力。然而，隐藏在这些生命现象之下，是一套精妙的数学骨架在支撑和驱动着一切。《奇妙的数学生物学之旅》并非一本枯燥的教科书，而是一场深入浅出的探索，旨在揭示数学如何成为理解生命世界的强大钥匙。本书带领读者跨越传统学科的界限，深入生物学的核心领域，领略数学模型在描述、预测和解释生命现象中的不可替代的作用。 第一篇章：形态的几何学——自然界中的对称与生长 本篇聚焦于生物体形态的数学基础。我们首先探讨分形几何在自然界中的普遍性。从树木枝丫的重复结构到蕨类植物的叶脉网络，再到海岸线的复杂形态，分形理论揭示了看似随机的结构背后蕴含的迭代规律。我们将详细解析曼德博集合和朱利亚集合如何幽默地映射出植物生长的分支模式，以及这些模型如何帮助我们理解资源分配效率。 接着，我们将进入对称性的数学原理。动物身体的双边对称、海星的五重对称，乃至病毒外壳的二十面体对称，都遵循严格的群论基础。本书将用直观的方式介绍旋转群和反射群的概念，解释为何某些对称性在演化中更具优势，以及如何在细胞层面观察到晶体学和拓扑学对细胞形状的影响。例如，探讨乳腺导管和肺泡的分支结构如何通过最小表面积原理（皂膜的数学优化）来实现最高效的气体或营养物质交换。 第二篇章：种群的动力学——捕食者、猎物与平衡的艺术 生命世界的动态变化，从微观的基因频率波动到宏观的生态系统平衡，都由数学方程所支配。本篇将详细解析微分方程在描述种群变动中的核心地位。 我们将从最经典的洛特卡-沃尔泰拉方程（Lotka-Volterra Equations）入手，深入剖析捕食者与猎物之间永无休止的“舞蹈”。读者将学习如何利用相平面分析来理解周期性振荡，并探究引入环境阻力、资源限制等现实因素后，这些模型会如何演化。 更进一步，本书将介绍离散时间模型，特别是Logistic Map，来展示简单的指数增长模型如何通过参数微调，迅速过渡到混沌状态。我们将讨论混沌理论在描述昆虫种群爆发和流行病传播中的意义——即“蝴蝶效应”如何意味着长期准确预测的内在难度，但同时，混沌系统本身也展现出内在的、可识别的结构。 第三篇章：遗传的编码与信息的数学 DNA是生命的蓝图，而信息的存储、复制和表达，本质上是一系列概率和编码问题。本章将从信息论的角度审视遗传学。 我们将探讨香农信息论在DNA序列中的应用。通过计算序列的熵（Entropy），我们可以量化基因组中信息的密度和冗余度。这不仅有助于理解基因组的进化压力，还能指导我们如何更有效地寻找功能性基因区域。 此外，本书会详细介绍费氏序列（Fibonacci Sequence）与黄金比例在DNA双螺旋结构中的隐秘联系。通过分析碱基对的堆叠角度和螺旋的周长，读者将清晰地看到，为何这一古老的数学比例会再次出现在生命科学的最前沿。我们将讨论随机游走模型如何描述DNA链在细胞核中的折叠和运动，以及马尔可夫链如何用于模拟基因突变和遗传漂变的过程。 第四篇章：神经科学与决策的概率论 大脑是宇宙中最复杂的已知系统，其工作机制与概率计算和网络理论密不可分。本篇将聚焦于神经信号的处理和集体行为的数学建模。 我们将介绍整合与发放（Integrate-and-Fire）模型，这是描述单个神经元如何根据接收到的突触输入累积电位，最终产生动作电位的基本数学框架。通过理解这些非线性动态系统，我们能够一窥神经元如何实现基础的逻辑运算。 随后，我们将扩展到神经网络的宏观层面。本书将使用图论来描述神经元之间的连接拓扑结构，并探讨小世界网络（Small-World Networks）和无标度网络（Scale-Free Networks）的特征，这些结构被认为是高效信息传输的关键。我们还将触及贝叶斯推断在决策制定中的作用——即大脑如何根据不完整和模糊的感官信息，不断更新其对世界的概率性信念。 第五篇章：生理系统的优化与工程 人体内部是一个高效运行的生物工程系统，其效率的背后是复杂的优化算法。 本章将考察流体力学在循环系统中的应用。从泊肃叶定律（Poiseuille's Law）对毛细血管血流的描述，到血液粘度和血管壁弹性的相互作用，我们将看到流体动力学如何决定氧气输送的效率。特别地，我们会分析动脉粥样硬化是如何由于特定的剪切应力分布所诱发的。 最后，我们将讨论控制论和反馈机制。血糖水平的维持、体温的调节，都依赖于负反馈回路。本书将用系统动力学的语言来解析这些恒定状态（Homeostasis）的维持，并展示当反馈环路失衡时，糖尿病等慢性疾病是如何产生的数学根源。 结语：数学，理解生命的透镜 《奇妙的数学生物学之旅》旨在证明，数学并非是生物学之外的一个工具箱，而是生命本身的内在语言。通过掌握这些数学视角，读者将能以一种全新的、更深刻的方式去欣赏自然界中每一个生命的精妙设计。阅读完本书，你将不再仅仅看到一朵花或一只动物，你将看到驱动其形态、行为和生存的优雅方程。 适合读者： 对生命科学抱有强烈好奇心的高中生、大学生，以及希望拓宽知识边界的科学爱好者和跨学科研究人员。无需深厚的微积分基础，重点在于概念的理解和思维方式的转变。 ---

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作为家长，我最看重的是它对孩子非智力因素的培养作用。很多数学辅导书只关注“教会孩子解题”，但这本书却着力于“教会孩子如何面对难题”。书中设计了大量的“失败分析报告”环节，不是嘲笑错误，而是像侦探破案一样，引导孩子回溯自己的思考路径，找出逻辑上的断点。这种鼓励试错、拥抱困难的氛围，对于建立孩子的“成长型思维”至关重要。我注意到我的孩子在面对一道复杂应用题时，不再是立刻感到沮丧或放弃，而是会先平静地把题目分解成几个小模块，这明显是受到了书中“分解复杂任务”策略的影响。此外，书中还穿插了一些关于团队合作解决数学难题的虚构故事，强调了交流和倾听不同意见的重要性，为提升孩子的协作能力提供了生动的范本。

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这本书真是让我眼前一亮，它完全颠覆了我对传统数学教材的刻板印象。作者显然下了很大功夫，将枯燥的公式和习题编织成了一系列充满想象力的冒险故事。比如，里面讲解分数概念的那一章，不是简单地切披萨，而是让孩子们扮演星际探险家，通过不同形状的飞船残骸来理解分数的组合与拆分，这种代入感极强，让原本抽象的知识点变得具象化、可触摸。我尤其欣赏它在培养逻辑思维方面的独到之处。书中设置了很多开放性的“小小发明家”挑战，比如如何用有限的积木搭建出特定体积的结构，没有标准答案，鼓励孩子们从多个角度去思考、去尝试，即使失败了也能从错误中找到新的思路。这种强调“过程”而非“结果”的教育理念，对于激发孩子内在的学习驱动力至关重要。阅读过程中，我仿佛能听到孩子们因为解开一个巧妙谜题而发出的惊喜欢呼声，这套书成功地将“学数学”变成了“玩数学”的愉快体验，是家庭教育中不可多得的宝藏。

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我给它打高分，主要是因为它巧妙地融入了跨学科的学习元素。这本书的厉害之处在于，它并没有孤立地讲解数学知识点，而是将它们巧妙地嵌入到了科学、艺术甚至日常生活的场景中。例如，在教导测量和比例时，作者引导孩子们去分析一首古老的乐曲的节拍结构，将数学的等比数列和音乐的韵律感联系起来；而在讲解图形对称性时，则要求他们去观察自然界中蝴蝶翅膀或雪花的构造，并尝试用简单的工具模仿它们。这种无缝衔接的学习模式，极大地拓宽了孩子的思维边界，让他们明白数学是理解世界的通用语言。它不再是孤立的“算术”，而是解决复杂问题的工具箱。每次读完一节，我都会鼓励孩子走出书房，在家里或公园里寻找类似的现实案例来印证书中的概念，这让学习变成了一种持续不断的、充满探索欲的户外活动，学习的有效性和持久性得到了质的提升。

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这本书的结构布局极其合理，它采取了一种螺旋上升的学习路径，兼顾了新知识的引入和旧知识的巩固。初次接触某个概念时，呈现的是最直观、最基础的形象化例子；当学到更深层次的内容时，这个旧概念又会以一种更抽象、更精炼的形式回归，要求孩子重新应用它来解决升级后的问题。这种“温故而知新”的设计，避免了知识点的遗忘，让学习的积累过程显得非常扎实和自然。特别是关于概率的部分，它没有直接抛出复杂的公式，而是通过模拟投掷硬币、抽取卡片的小游戏，让孩子们通过大量实验去“感觉”到概率的规律，这种基于体验的构建，远比死记硬背公式来得深刻和牢固。全书的节奏把握得恰到好处，既有激发兴趣的“亮眼”章节，也有需要沉下心来琢磨的“硬核”挑战，非常适合不同学习进度的孩子进行自主学习和深度探索。

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不得不说，这本手册在视觉设计上达到了极高的水准，完全是艺术品级别的。它的配色大胆而和谐，不同章节的主题色系区分明显，极大地减轻了长时间阅读的视觉疲劳。我发现，很多数学概念是通过精美的插画和富有创意的图表来呈现的，这些图示远比教科书上的传统图形要生动得多。举例来说，在讲解几何体的空间想象时，它没有采用平面的展开图，而是用立体剪影和光影效果来模拟物体在不同角度下的形态，即便是成年人也能从中获得新的体悟。更妙的是，书中穿插了许多历史小知识，比如某个数学家是如何受到自然现象的启发提出某个理论的，这些小插曲不仅丰富了知识的广度，也让孩子们明白了数学并非空中楼阁，而是植根于人类生活和自然探索之中。这种多维度、全方位的呈现方式，确保了即便是对数字不敏感的孩子，也会被其精良的制作和引人入胜的版面设计所吸引，从而自然而然地亲近数学。

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