第一篇：《數(shù)字黑洞》論文

橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同

——由《數(shù)字黑洞》引出的思考

在今年春光明媚的4月，全國各地的數(shù)學(xué)教師相聚在西子湖畔，參加“千課萬人”全國小學(xué)數(shù)學(xué)生本課堂教學(xué)研討觀摩活動(dòng)，而我有幸成為其中一員，去聆聽專家教授的授課，與全國各地的小學(xué)數(shù)學(xué)教師一起接受最新的數(shù)學(xué)理念。在這4天的學(xué)習(xí)中，最讓我難忘的是華應(yīng)龍老師的《多位數(shù)減法練習(xí)課》。也許，有的老師會(huì)說，不就是練習(xí)課嘛，練習(xí)課除了做題還是做題，還能翻出什么花樣來，但是，華應(yīng)龍老師的這堂課，卻讓我回到了童年，回到了我的小學(xué)課堂上，我在課堂中認(rèn)真聽講、認(rèn)真思考。

練習(xí)課的質(zhì)量取決于什么？練習(xí)課的價(jià)值是鞏固所學(xué)的知識(shí)，形成一定的技能，發(fā)展學(xué)生的思維，激發(fā)起進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。因此，一節(jié)練習(xí)課肯定需要一定量的練習(xí)?？墒牵饬恳还?jié)練習(xí)課的質(zhì)量就是看練習(xí)題的數(shù)量嗎？真是那樣的話，“熟能生巧”的同時(shí)就“熟能生厭”了。與傳統(tǒng)的練習(xí)課相比，華應(yīng)龍老師的課沒有絲毫的練習(xí)課的味道，但是卻達(dá)到了練習(xí)課的目的。從杭州聽課回來后，我也摸索著，找了資料，準(zhǔn)備了這一堂匯報(bào)課。

【課堂回放】

情境導(dǎo)入：看似成功，實(shí)則失敗

故事情境導(dǎo)入，提出問題：旅行箱設(shè)置什么密碼？

講故事：（出示圖片）小明將要參加一個(gè)夏令營，他的爸爸給他買了一個(gè)帶密碼的旅行箱。他很高興，但過后，他又想：萬一我把密碼忘了，可怎么辦啊？我應(yīng)該設(shè)什么密碼好呢？這時(shí)，他爸爸說：“兒子，我們一起玩?zhèn)€游戲，做完這個(gè)游戲，你就能知道密碼設(shè)什么最好，即使你把密碼忘了，也能把這個(gè)密碼很快的找到?！蓖瑢W(xué)們，你們想一起玩這個(gè)游戲嗎？

學(xué)生很有興致的回答：想。

師：小明的爸爸對(duì)他說：你看看這個(gè)密碼箱上的密碼是由幾位數(shù)字組成的？ 學(xué)生仔細(xì)觀察圖片后，齊答：三位。

師：好，那你就寫出三個(gè)不同的數(shù)字。（師板書：三個(gè)不同數(shù)字）也請(qǐng)同學(xué)們?cè)谀愕木毩?xí)本上寫出三個(gè)不同的數(shù)字。師：你來說說寫的是什么數(shù)字？ 生：我寫的是367。師：他說的對(duì)嗎？應(yīng)該是什么？ 生：3、6、7，因?yàn)樗f的是數(shù)字。師：這三個(gè)數(shù)字可以嗎？為什么？ 生：可以，他是用了3個(gè)不同的數(shù)字。師：老師寫的是3、6、12，這樣寫行不行？ 生齊說：不行不行—— 師：為什么不行？ 生：12是由兩個(gè)數(shù)字組成的，這樣就是有四個(gè)不同的數(shù)字了。師：對(duì)，我這里的要求是三個(gè)不同的數(shù)字，而3、6、12是三個(gè)不同的數(shù)，不是三個(gè)不同的數(shù)字。師：小明寫的是這樣三個(gè)數(shù)字：4、7、5。（繼續(xù)幻燈片出示）小明的爸爸說：你用這三個(gè)數(shù)字，組成一個(gè)最大數(shù)（板書：最大數(shù)）大家一起說小明舉出的這幾個(gè)數(shù)字組成的最大數(shù)是——

生齊答：754（師板書）師：再組一個(gè)最小數(shù)。生齊答：457（師板書）

師：組完以后，用最大數(shù)減去最小數(shù)，這道題就是754—457，我們一起來計(jì)算。

（教師帶著學(xué)生說計(jì)算的過程并板書。）

師：計(jì)算的結(jié)果是297，這樣又得到了三個(gè)不同的數(shù)字。接著再用這三個(gè)數(shù)字，再組成最大的數(shù)和最小的數(shù)，分別是多少？再用這兩個(gè)數(shù)相減，又得到三個(gè)數(shù)字，然后呢？

師：我們按照這樣的規(guī)則，把你所寫的那三個(gè)數(shù)字所組成的數(shù)，一步一步地計(jì)算下去，咱們來比一比，看誰在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)寫的算式又對(duì)又多。建議大家只寫豎式，不用寫橫式。

反思：導(dǎo)入是小學(xué)數(shù)學(xué)新授課必不可少的環(huán)節(jié)，是一節(jié)課的開始。俗話說“良好的開端是成功的一半?！眲傔M(jìn)行到這兒時(shí)，我的心中還美滋滋的：我們的學(xué)生也不比人家杭州的差，都能回答得很好，情況也進(jìn)入得不錯(cuò)，這次的課挑這個(gè)上，真是上對(duì)了，看來同學(xué)們對(duì)這節(jié)課還是有著濃厚的興趣的。但是，上完課后，根據(jù)同個(gè)教研組的老師給我的指點(diǎn)，我再回過頭來，細(xì)細(xì)思量，卻發(fā)現(xiàn)，我的導(dǎo)入看似成功，實(shí)則失敗。學(xué)生在最初的故事情境下，確實(shí)興趣高漲，興致勃勃，這個(gè)密碼還真是吸引了他們，但是，我的敗筆就在于對(duì)于同樣的問題，我卻提出了兩遍。第一遍，學(xué)生報(bào)給我的數(shù)字說成了數(shù)，我的問題是他說的對(duì)嗎？應(yīng)該是什么？這三個(gè)數(shù)字可以嗎？學(xué)生其實(shí)已經(jīng)完全回答正確了：

1、學(xué)生把數(shù)和數(shù)字區(qū)分開來了；

2、學(xué)生把三個(gè)不同的數(shù)字這個(gè)要點(diǎn)抓住了。但是，第二遍，我自己設(shè)了個(gè)局，報(bào)出3、6、12這三個(gè)數(shù)，然后又問了一遍這樣寫行不行？為什么不行？這時(shí)，學(xué)生就覺得比較奇怪了，為什么相同的問題老師要問兩遍呢？他們的興趣，在不知不覺中已經(jīng)有所消退了。而實(shí)際上，我導(dǎo)入的作用是什么？

1、激發(fā)學(xué)生上課的興趣；

2、審清題意，為接下來的內(nèi)容打基礎(chǔ)，做鋪墊。而在第一個(gè)問題拋出的時(shí)候，我的兩個(gè)目的都已經(jīng)達(dá)到，我卻繼續(xù)拋出相同的第二個(gè)問題，這樣反而適得其反了。

課堂模仿：只得形似，未得神似

在課堂練習(xí)，發(fā)現(xiàn)數(shù)字黑洞的問題時(shí)，我極力模仿華應(yīng)龍老師的課堂，以其達(dá)到如他一致的課堂效果，卻未成想到，名師的課堂掌控是長年累月的經(jīng)驗(yàn)累積得到的，這種課堂掌控不是單靠模仿可以達(dá)成的，因?yàn)閷W(xué)生的個(gè)性是不同的。于是，我的問題就出現(xiàn)了：

學(xué)生提筆埋頭計(jì)算，教師在巡視過程中請(qǐng)一位學(xué)生去板演。過了一會(huì)，有些學(xué)生停筆不再算了，抬頭看著板演的學(xué)生，并發(fā)出了一些議論聲。板演的孩子仍然繼續(xù)埋頭苦算，過了一會(huì)，被教師請(qǐng)下臺(tái)了。

師：你們?cè)趺戳?？怎么都停筆不算了？ 生：后來算出來的數(shù)字一樣的。師：大家都是這樣的嗎？ 生點(diǎn)頭應(yīng)是。

師感嘆：佩服，佩服我們班的孩子們，你們真棒！老師剛才在看大家計(jì)算，算得都很快，也很準(zhǔn)確。后來你們?cè)偎?，我就不看了，站在這里看你們算，看有多少同學(xué)能自己發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。一會(huì)，就有同學(xué)在下面停筆，并且有小聲的議論聲了，表示大家有疑問。非常好！那我們一起看看黑板上的算式?？纯磩偛虐逖莸耐瑢W(xué)算得對(duì)嗎？

生齊聲答算得對(duì)，但是之后又有小聲的議論。

師：大家有什么疑問嗎？ 生：他后面寫的一樣的，不用重復(fù)寫了。師：和剛才這位同學(xué)一樣的，發(fā)現(xiàn)重復(fù)就不寫了的同學(xué)請(qǐng)舉手。（大部分孩子舉起了手。）師：如果不是這樣，不管不顧地一直算下去…… 生接話，一直重復(fù)最后這個(gè)算式。師：你們好像都上老師的當(dāng)了，老師說在3分鐘內(nèi)，看誰寫得多，其實(shí)就想看看大家是不是動(dòng)腦子。

（學(xué)生一臉茫然，但是，教師不為所動(dòng)，仍按預(yù)設(shè)講）

師：剛才我們發(fā)現(xiàn)。動(dòng)腦子的人，算一會(huì)兒，出現(xiàn)問題就不算了，可不動(dòng)腦子的人呢？他就得一直往后算。所以老師想告訴大家一句話（板書：“千金難買回頭看”，同時(shí)學(xué)生讀出來。）誰來說說這句話是什么意思？

……

反思：中間的課堂，我極力模仿，甚至將他的臺(tái)詞全都背下來了，照本宣科，但是，效果卻是不盡如人意的，在小部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題后，我就讓板演的同學(xué)停筆下去了，這時(shí)，板演的同學(xué)還未發(fā)現(xiàn)問題，臺(tái)下的大部分同學(xué)仍然沉浸在計(jì)算中，我就單方面的結(jié)束了探究。我的課堂探究是不成功的，是片面的，是形式的，而這也恰恰給接下來的內(nèi)容留下了隱患。而且，我又犯了與情境導(dǎo)入相同的錯(cuò)誤，一再的重復(fù)，給人的感覺的是煩瑣的，累贅的，因此，從此時(shí)開始，學(xué)習(xí)的興趣正在走下坡。以至于，我極力想給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)寬松的環(huán)境，但是學(xué)生卻完全不理會(huì)，甚至對(duì)我說的話感到非常茫然。之后，更嚴(yán)重的問題出現(xiàn)了。

自主研究：思路閉塞，不見效果（從495引出數(shù)字黑洞后，繼續(xù)研究數(shù)字黑洞的內(nèi)容）

師：剛才我們說的數(shù)字黑洞呢？我們開始選擇不同的數(shù)字，最后都被495給吸進(jìn)去了。現(xiàn)在你們是不是又有什么新的問題呢？愛因斯坦曾說過：“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要！”

學(xué)生茫然的看著我，沒有我想象中小手林立的情形，只有冷清的課堂，我繼續(xù)啟發(fā)：“495是三位數(shù)的數(shù)字黑洞，那么別的數(shù)字黑洞還有嗎？你能提出什么建議嗎？我們還能研究幾位數(shù)的數(shù)字黑洞呢？”

終于有生舉手回答：“那么四位數(shù)有沒有數(shù)字黑洞呢？” 師：還有嗎？

生：那么五位數(shù)、六位數(shù)、七位數(shù)的數(shù)字黑洞分別是什么呢？

師：老師也來提一個(gè)問題，如果三位數(shù)中，有2個(gè)數(shù)字是相同的，可以嗎？好，接下來，請(qǐng)同學(xué)們選一個(gè)自己感興趣的問題來試一試。

學(xué)生繼續(xù)練習(xí)多位數(shù)的減法。

反思：我的自主研究是非常失敗的，由于，之前沒有讓學(xué)生很好的理解、領(lǐng)悟495的數(shù)字黑洞，再加上之前，學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的興起已經(jīng)開始減退，于是，在這個(gè)環(huán)節(jié)就出現(xiàn)了研究的思路閉塞，經(jīng)過教師的一再點(diǎn)撥，才有學(xué)生想出最簡單的一個(gè)問題：四位數(shù)有沒有數(shù)字黑洞。反思這種情況的出現(xiàn)：

1、是由于學(xué)生的素質(zhì)；

2、是由于教師的教學(xué)出現(xiàn)了問題。最主要的原因還是我的教學(xué)出現(xiàn)了問題。在之前的發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)規(guī)律中，我給的時(shí)間不夠，學(xué)生的理解不到位，雖然，學(xué)生對(duì)數(shù)字黑洞很有興趣，但是沒有知識(shí)的鋪墊，他們也只能望“題”興嘆?？傮w來說，我關(guān)于數(shù)字黑洞的這一堂課是非常失敗的。

【課堂改進(jìn)與收獲】

通過這一堂匯報(bào)課，我認(rèn)識(shí)到，上課要有自己的風(fēng)格，每一個(gè)學(xué)生都是一個(gè)鮮活的個(gè)體，學(xué)生是活的，教材是死的，生搬硬套于教學(xué)來說是最忌諱的。偶然的一次機(jī)會(huì)，聽到了另一位名師關(guān)于數(shù)字黑洞的論調(diào)，對(duì)我的觸動(dòng)非常大。結(jié)合華應(yīng)龍老師與另一位名師的想法，我有了如下的改進(jìn)與收獲：

一、上課要有自己的思想，不生搬硬套 俗話說，好的開始是成功的一半，那么對(duì)于一節(jié)課來說，導(dǎo)入是非常重要的，華應(yīng)龍老師的導(dǎo)入是以故事入手，吸引學(xué)生的是解決密碼問題的小游戲，而我對(duì)于這節(jié)課，完全沒有自己的思考，只是在聽華老師上的時(shí)候覺得很吸引我，這節(jié)課上得非常棒，我就模仿著上了，連導(dǎo)入都是照搬照抄，完全沒有自己的思想，關(guān)于數(shù)字黑洞這節(jié)課，甚至都沒有仔細(xì)去研究。

在課后，我靜下心來，認(rèn)真的研讀了教材，查找了資料。數(shù)字黑洞這節(jié)課的內(nèi)容是人教版五年級(jí)上冊(cè)第31頁《什么是“數(shù)字黑洞”》，那么，其實(shí)這個(gè)內(nèi)容的彈性很大，放在四、五、六年級(jí)上都可以，四年級(jí)上這節(jié)課，我們可以采取華應(yīng)龍老師的做法，將它上成一節(jié)練習(xí)課，因?yàn)椋瑪?shù)字黑洞是與數(shù)字有關(guān)的，涉及到計(jì)算，而在四年級(jí)，多位數(shù)的加減法早已學(xué)習(xí)完畢，知識(shí)銜接完全沒有問題。而在五、六年級(jí)上這節(jié)課，我們則可以將它上成一節(jié)知識(shí)介紹性的課，數(shù)字黑洞：數(shù)學(xué)中借用黑洞這個(gè)詞，指的是某種運(yùn)算，這種運(yùn)算一般限定從某些整數(shù)出發(fā)，反復(fù)迭代后結(jié)果必然落入一個(gè)點(diǎn)或若干點(diǎn)。數(shù)字黑洞運(yùn)算簡單，結(jié)論明了，易于理解，故人們樂于研究。但有些證明卻不那么容易。

一個(gè)蘋果與一個(gè)蘋果交換后，還是一個(gè)蘋果；而一種思想與另一種思想交換后就有兩種思想，甚至三種思想。因此，要想上好一節(jié)課，除了在前人的肩膀上前進(jìn)外，還需要自己的思考、鉆研。

二、上課要有自己的風(fēng)格，不極力模仿

每個(gè)個(gè)體都是不同的，模仿得再像，畢竟還是模仿。我將華應(yīng)龍老師的臺(tái)詞全都背下來，可是，我卻完全上不出他的風(fēng)格，這正是本課的最大敗筆。

練習(xí)課的常貌一般是通過大量的習(xí)題，通過大量扳著面孔的題目對(duì)計(jì)算中的各個(gè)問題進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練，而華應(yīng)龍老師的這節(jié)練習(xí)課，別有一番風(fēng)味，把冷飯炒成了誘人的揚(yáng)州炒飯。他的課練習(xí)量足，但是，卻不讓人覺得厭煩，沒有一般練習(xí)課的除了做題還是做題的感覺。而我的課呢，所謂畫虎不成反類犬：

一、練習(xí)量不足，因?yàn)?，前半?jié)課的沒有效率，導(dǎo)致后半節(jié)課的時(shí)間來不及，草草收尾。

二、重點(diǎn)不明確，數(shù)字黑洞的認(rèn)識(shí)和以數(shù)字黑洞為媒介的練習(xí)，我花的時(shí)間基本差不多。

三、沒有以個(gè)人魅力去贏取學(xué)生的注意力，也就是說，上課沒有自己的風(fēng)格。

總之，教學(xué)是一門高深的學(xué)問，只有不斷地反思，不斷地學(xué)習(xí)，不斷地思考，才有進(jìn)步的可能。就是在一次次的上課中，反思中，我們才會(huì)逐漸成熟起來，逐漸增強(qiáng)自己的教學(xué)能力，形成自己的教學(xué)風(fēng)格。凡事多思，一節(jié)課不只是一種傳統(tǒng)的上法，如同一座山，從不同的角度看，它就會(huì)呈現(xiàn)出不同的面貌，“橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同?！边@句詩很好的詮釋了這個(gè)道理。

第二篇：《黑洞》論文

論黑洞

摘要：黑洞（Black

hole）是現(xiàn)代廣義相對(duì)論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度無限大，體積無限小的天體，所有的物理定理遇到黑洞都會(huì)失效。

黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的質(zhì)量極其巨大，而體積卻十分微小，它產(chǎn)生的引力場(chǎng)極為強(qiáng)勁，以至于任何物質(zhì)和輻射在進(jìn)入到黑洞的一個(gè)事件視界（臨界點(diǎn)）內(nèi)，便再無法逃脫，甚至目前已知的傳播速度最快的光（電磁波）也逃逸不出。

黑洞無法直接觀測(cè)，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測(cè)到它對(duì)其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出紫外線和X射線的“邊緣訊息”，可以獲取黑洞存在的訊息。并且，我們可以根據(jù)史瓦西半徑，可計(jì)算出一個(gè)天體要維持形態(tài)的最小半徑，根據(jù)黑洞的半徑可反推算其質(zhì)量。

一、黑洞的物質(zhì)介紹

“黑洞”這個(gè)名字，總是令人遐想聯(lián)翩。那么，究竟什么是“黑洞”呢？

這個(gè)名字的第一個(gè)字“黑”，表明它不會(huì)向外界發(fā)射或反射任何光線，也不會(huì)發(fā)射或反射其他形式的電磁波——無論是波長最長的無線電波還是波長最短的γ射線。因此人們無法看見它，它絕對(duì)是“黑”的。第二個(gè)字“洞”，說的是任何東西只要一進(jìn)入它的邊界，就休想再溜出去了，它活像一個(gè)真正的“無底洞”。[3]

也許有人會(huì)想：假如我用一只超級(jí)巨大的探照燈對(duì)準(zhǔn)黑洞照過去，像照妖鏡照住“妖怪”那樣，黑洞不就“現(xiàn)原形”了嗎？錯(cuò)了！射向黑洞的光無論有多強(qiáng)，都會(huì)被黑洞全部“吞噬”，不會(huì)有一點(diǎn)反射。這個(gè)“無底洞”，照樣還是那么“黑”。把這種奇特的天體稱為“黑洞”，真是太妙了。黑洞并不是科學(xué)家在一夜之間突然想到的。早在1798年，法國科學(xué)家拉普拉斯就根據(jù)牛頓建立的力學(xué)理論推測(cè)：“一個(gè)直徑像地球、密度為太陽250倍的發(fā)光恒星，在其引力作用下，將不允許它的任何光線到達(dá)我們這里?！?/p>

這話是什么意思呢？我們不妨先從宇宙飛船說起。宇宙飛船要擺脫地球的引力進(jìn)入行星際空間，速度至少要達(dá)到11.2千米/秒，否則它就永遠(yuǎn)逃不出地球引力的控制。這11.2千米/秒的速度，就是任何物體從地球引力場(chǎng)中“逃逸”出去所需的最低速度，稱為地球的“逃逸速度”。太陽的引力比地球引力強(qiáng)大得多，因此太陽的逃逸速度也要比地球的大得多，為618千米/秒。再進(jìn)一步，要是一個(gè)天體的逃逸速度達(dá)到了光速，那么就連光線也不可能從它那里逃逸出去了。這樣的天體就是黑洞，拉普拉斯所說的那個(gè)恒星便是生動(dòng)的一例。光是宇宙間跑得最快的東西，既然連光都逃不出黑洞，那么其他一切東西也就休想逃出去了。

隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)黑洞的認(rèn)識(shí)也越來越深入。如今，關(guān)于黑洞的更準(zhǔn)確的說法是：“黑洞是廣義相對(duì)論預(yù)言的一種特殊天體。它的基本特征是有一個(gè)封閉的邊界，稱為黑洞的‘視界’；外界的物質(zhì)和輻射可以進(jìn)入視界，視界內(nèi)的東西卻不能逃逸到外面去?！闭?yàn)楹诙慈绱恕爸贿M(jìn)不出、貪得無厭”，所以才有了一個(gè)不雅的外號(hào)：“太空中最自私的怪物”。

不過，事情也不是那么簡單。出乎人們意料，黑洞這個(gè)“怪物”，有時(shí)候竟然還十分“慷慨”。這又是怎么一回事呢？原來，在20世紀(jì)70年代，英國科學(xué)家霍金等人以量子力學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)黑洞作了更縝密的考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像“蒸發(fā)”那樣穩(wěn)定地往外發(fā)射粒子?？紤]到這種“蒸發(fā)”，黑洞就不再是絕對(duì)“黑”的了。霍金還證明，每個(gè)黑洞都有一定的溫度，而且質(zhì)量越小的黑洞溫度就越高，質(zhì)量越大的黑洞，其溫度反而越低。大黑洞的溫度很低，蒸發(fā)也很微弱；小黑洞的溫度很高，蒸發(fā)也很猛烈，類似劇烈的爆發(fā)。一個(gè)質(zhì)量像太陽那么大的黑洞，大約需要一年才能蒸發(fā)殆盡；但是質(zhì)量和一顆小行星相當(dāng)?shù)男『诙矗谷粫?huì)在一秒鐘內(nèi)就蒸發(fā)得干干凈凈！

二、黑洞的形成根據(jù)廣義相對(duì)論，引力場(chǎng)將使時(shí)空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時(shí)，它的引力場(chǎng)對(duì)時(shí)空幾乎沒什么影響，從恒星表面上某一點(diǎn)發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小，它對(duì)周圍的時(shí)空彎曲作用就越大，朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。

等恒星的半徑小到一特定值(天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”)時(shí)，就連垂直表面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時(shí)，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去，“似乎”就再不能逃出。實(shí)際上黑洞真正是“隱形”的，當(dāng)一顆恒星衰老時(shí)，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫)，由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。

三、光被吸收的原因

光的發(fā)展可以分為幾個(gè)時(shí)期，萌芽時(shí)期、幾何光學(xué)時(shí)期、波動(dòng)光學(xué)時(shí)期、量子光學(xué)時(shí)期以及現(xiàn)代光學(xué)時(shí)期。

17世紀(jì)，意大利格里馬第首先得到光的衍射現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)點(diǎn)光源的情況下，一根直桿的影子比假設(shè)光沿直線傳播應(yīng)有的寬度稍微大一點(diǎn)，也就是說光不嚴(yán)格安智賢傳播，而會(huì)繞過障礙物前進(jìn)。接著1672-165年間胡克也觀察到衍射現(xiàn)象。并且和玻意耳獨(dú)立研究了薄膜產(chǎn)生的彩色干涉條紋。這些都是光的波動(dòng)性的萌芽。

在1801年楊氏通過著名的“楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”滿意地揭示了白光下薄膜顏色的由來。還第一次測(cè)定了光的波長。1815年菲尼耳補(bǔ)充了惠更斯原理。形成了人們熟知的惠更斯-菲尼耳原理，運(yùn)用這個(gè)原理不僅僅能圓滿地解釋光在均勻的各向同性的介質(zhì)中直線傳播，還能解釋光通過障礙物時(shí)發(fā)生的衍射現(xiàn)象。因此，它成為了波動(dòng)光學(xué)的一個(gè)重要原理。

1900年普克郎引進(jìn)量子概念后，解決了波動(dòng)理論不能解釋的黑體輻射問題，并且得到了黑體輻射公式。他的理論開始突破經(jīng)典物理在圍觀的束縛。打開了認(rèn)識(shí)光的微粒性的途徑。第一個(gè)完全肯定光除了波動(dòng)性還有粒子性的是愛因斯坦在1905年發(fā)表的論文中。指出電磁輻射不僅被發(fā)射和吸收是以能量的微粒的形式出現(xiàn)而且以是速度c在空間當(dāng)中運(yùn)動(dòng)。即光以微粒的形式存在。因此，即使是光，也無法逃逸出黑洞。

四、黑洞的觀測(cè)

黑洞的確無法觀測(cè)到,但是黑洞引力產(chǎn)生的現(xiàn)象卻可以被科學(xué)家觀測(cè)到：（1）雙星吸積,即黑洞對(duì)周圍恒星的吸積現(xiàn)象是可以被觀測(cè)的.（2）黑洞接近無限大的引力可以某恒星的光線彎曲很厲害產(chǎn)生的引力透鏡讓我們看到恒星的全貌,即使該恒星背面我們沒有黑洞幫忙是永遠(yuǎn)也看不到的.（3）黑洞吸積物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)大的X射線暴.我們的科學(xué)家就是通過這些現(xiàn)象再加以計(jì)算推斷就知道是不是黑洞了.許多黑洞的四周都環(huán)繞著一些天體，通過觀察這些天體的行為，可以推斷出黑洞的存在。然后，使用所猜測(cè)黑洞四周的天體運(yùn)動(dòng)測(cè)量值便可以計(jì)算黑洞質(zhì)量。

您要尋找的就是那些運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)似乎受到周圍巨大質(zhì)量影響的星體或氣盤。例如，倘若某個(gè)可見星體或氣盤在不穩(wěn)定地運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，但又找不到附近有導(dǎo)致這種運(yùn)動(dòng)的可見原因。并且這種不明因素產(chǎn)生了某種效應(yīng)，而這種效應(yīng)似乎是由質(zhì)量比太陽大三倍的天體（由于質(zhì)量太大而不可能是中子星）造成的。那么，這種運(yùn)動(dòng)就有可能是黑洞導(dǎo)致的。然后，可以通過觀測(cè)黑洞對(duì)可見天體產(chǎn)生的效應(yīng)來估算黑洞質(zhì)量。

例如，在星系NGC

4261的核心，有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的棕色螺旋形吸積盤。該吸積盤的大小與太陽系相當(dāng)，但重量是太陽的12億倍。既然存在質(zhì)量如此巨大的吸積盤，就暗示著它的內(nèi)部可能有一個(gè)黑洞。

五、黑洞質(zhì)量的計(jì)算

根根據(jù)史瓦西半徑，可計(jì)算出一個(gè)天體要維持形態(tài)的最小半徑，根據(jù)黑洞的半徑可反推算其質(zhì)量，Rs=2Gm/c^2

推導(dǎo)過程：

由

F=GmM/r^2

得知

r

越小

則F越大

而引力F

正比于

物體吸引落下速度V

且速度V最大值為c

求星體半徑臨界直(V=c之

r

臨界直)

;

即史瓦西半徑

由

F=ma=mg

得

GMm/r^2

=

mg

故

g

=

GM/r^2

由固定重力場(chǎng)位能得非固定重力場(chǎng)位能公式

a.將

E=mgh

代換成E=GMmh/r^2

且

h=r

故

E=GMm/r

表位能

b.列受星體吸引物質(zhì)之速度與位能對(duì)應(yīng)式

求得臨界半徑r(史瓦西半徑)

1/2

mv^2

=

GMm/r

做

洛倫茲

變換

1/2

mv^2/√(1-v^2/c^2)=

GMm/r√(1-v^2/c^2)

得到r

=

2GM/V^2

當(dāng)v=c

求r之臨界直

則全式可得

Rs

=

2GM/c^2

;

Rs為史瓦西半徑

;

左為史瓦西半徑公式

(G為引力常數(shù)

M為恒星質(zhì)量

c為光速)

如果僅從史瓦西半徑

看，所有半徑尺度和質(zhì)量大小的黑洞的存在都是可能的參考文獻(xiàn)：

《光學(xué)教程》姚啟鈞著

《時(shí)間簡史》霍金著

《果殼中的宇宙》霍金著

《廣義相對(duì)論》愛因斯坦著

—

END

—

第三篇：“數(shù)字黑洞”及其簡易證明

“數(shù)字黑洞”及其簡易證明

安徽省蕪湖縣大閘中學(xué)林闖2411

21近年來，在各級(jí)各類數(shù)學(xué)競賽或數(shù)學(xué)考試中屢屢出現(xiàn)一類所謂的“數(shù)字黑洞”問題。這類問題既有趣、又神秘，還很怪異，往往讓人琢磨不透.而教輔雜志或互聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)文章大多數(shù)總是驚嘆這些“數(shù)字黑洞”是如何的奇妙，如何的乖巧，卻對(duì)它們的內(nèi)在奧秘閉口不提.即使是少數(shù)專業(yè)雜志上給出了嚴(yán)格的證明，但一般也用到了較高深的數(shù)論知識(shí)，非普通讀者可以輕松閱讀.筆者經(jīng)過仔細(xì)研究，對(duì)一些常見于書報(bào)的“數(shù)字黑洞”得到了一些相對(duì)淺顯的、變通的證明，目的是想讓更多的讀者不光“知其然”，而且“知其所以然”.通過這些簡易的證明，足以讓讀者承認(rèn)這些“數(shù)字黑洞”的真實(shí)存在，并且能夠透視出真正操縱它們的“幕后黑手”.下面，筆者就來給讀者朋友們介紹幾個(gè)著名的“數(shù)字黑洞”及其簡易證明.問題1：（2003年青島市中考數(shù)學(xué)試題）探究數(shù)字“黑洞”：“黑洞”原指非常奇怪的天體，它體積小，密度大，吸引力強(qiáng)，任何物體到了它那里都別想再“爬”出來．無獨(dú)有偶，數(shù)字中也有類似的“黑洞”，滿足某種條件的所有數(shù)，通過一種運(yùn)算，都能被它“吸”進(jìn)去，無一能逃脫它的魔掌．譬如：任意找一個(gè)3的倍數(shù)的數(shù)，先把這個(gè)數(shù)的每一個(gè)數(shù)位上的數(shù)字都立方，再相加，得到一個(gè)新數(shù)，然后把這個(gè)新數(shù)的每一個(gè)數(shù)位上的數(shù)字再立方、求和，?，重復(fù)運(yùn)算下去，就能得到一個(gè)固定的數(shù)T＝，我們稱它為數(shù)字“黑洞”．T為何具有如此魔力？通過認(rèn)真的觀察、分析，你一定能發(fā)現(xiàn)它的奧秘！

分析：如果我們先取18，首先我們得到13?83?513，然后是

F53?13?33?153，接下去又是153，于是就陷在“153???153”（F代表上述的變換規(guī)則，下同）這個(gè)循環(huán)中了。

再舉個(gè)例子，最開始的數(shù)取756，我們得到下面的序列：

FFFFF756???684???792???1080???513???153?

F??153”這個(gè)循環(huán)中。隨這次復(fù)雜了一點(diǎn)，但是我們最終還是陷在“153?

便取一個(gè)其他的3的倍數(shù)的數(shù)，對(duì)它進(jìn)行這一系列的變換，或遲或早，你總會(huì)掉

F??153”這個(gè)“死循環(huán)”中，或者說，你總會(huì)得到153.于是我們可以到“153?

猜想“黑洞”T＝153.現(xiàn)在要討論的問題是：是否對(duì)于所有的符合條件的自然數(shù)都是如此呢？

西方把153稱作“圣經(jīng)數(shù)”。這個(gè)美妙的名稱出自圣經(jīng)《新約全書》約翰福音第21章.其中寫道：耶穌對(duì)他們說：“把剛才打的魚拿幾條來.” 西門· 彼得就去把網(wǎng)拉到岸上.那網(wǎng)網(wǎng)滿了大魚，共一百五十三條；魚雖這樣多，網(wǎng)卻沒有破.圣經(jīng)數(shù)這一奇妙的性質(zhì)是以色列人科恩發(fā)現(xiàn)的。英國學(xué)者奧皮亞奈，對(duì)此作出了證明.《美國數(shù)學(xué)月刊》對(duì)有關(guān)問題還進(jìn)行了深入的探討.以下筆者給出一種中學(xué)生可以看得懂的驗(yàn)證方法.具體探究步驟是：頁 第 1 頁共

1.設(shè)n?x1x2?xk,當(dāng)k?5時(shí)，有

F?n??Fx1x2?xk?F99?9?93k＜103k

又由指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)（上高中時(shí)會(huì)學(xué)到），可得，k＜10k?4，所以 103k＜

103?10k?4?10k?1即F?n??Fx1x2?xk＜10k?1，也就是對(duì)于5位以上的整數(shù)，每???

做一次變換它的數(shù)位都會(huì)減少若干位，所以經(jīng)過有限次變換后其數(shù)位必然收縮到

五位以下.2.現(xiàn)在的問題歸結(jié)為探討4位及4位以下的整數(shù)n的“黑洞”是否存在的問題，于是問題就變得簡單的多了.對(duì)于1位數(shù)和2位數(shù)我們可以很輕松地驗(yàn)證

不存在“黑洞”，而對(duì)于任意一個(gè)3位數(shù)或4位數(shù)，因?yàn)槊總€(gè)數(shù)的操作步驟的不

確定性和無法預(yù)測(cè)性，所以很難用一個(gè)純粹的、數(shù)學(xué)的方法來證明它一定會(huì)掉進(jìn)

F??153”這個(gè)循環(huán)中，筆者也沒有見到可以淺顯地證明它的相關(guān)文章.“153?

但是，因?yàn)槲覀兯?yàn)證的數(shù)字的個(gè)數(shù)是有限個(gè)，所需要進(jìn)行的推算也應(yīng)該是有

限步（如果不出意外的話），所以我們完全可以讓計(jì)算機(jī)來完成這有限步的驗(yàn)算

工作.對(duì)計(jì)算機(jī)編程感興趣的讀者可以自己動(dòng)手（或向計(jì)算機(jī)老師請(qǐng)教）來編制一

個(gè)簡單的程序：對(duì)所有4位數(shù)以內(nèi)的3的倍數(shù)，即從3到9999這3333個(gè)自然數(shù)

進(jìn)行一一驗(yàn)證，最后你會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)，所有的3的倍數(shù)經(jīng)過一系列的規(guī)定運(yùn)算后

無一例外地都會(huì)掉進(jìn)153這個(gè)數(shù)字“黑洞”之中.這也應(yīng)該算是一個(gè)“人機(jī)聯(lián)手”的證明范例吧！

問題2：（西西弗斯串）任取一個(gè)自然數(shù)數(shù)串，例如35962，數(shù)出這數(shù)中的偶

數(shù)字個(gè)數(shù)、奇數(shù)字個(gè)數(shù)及所有數(shù)字的個(gè)數(shù)，就可得到2、3、5，用這3個(gè)數(shù)組成下一個(gè)數(shù)字串235.對(duì)235重復(fù)上述程序，就會(huì)得到1、2、3，將數(shù)串123再重復(fù)

進(jìn)行，仍得123.于是123就是一個(gè)數(shù)字黑洞.分析：讀者肯定會(huì)問，是否對(duì)于每一個(gè)數(shù)最后都能得到123呢？用一個(gè)大數(shù)

試試看。例如：***92222，在這個(gè)數(shù)中偶數(shù)字、奇數(shù)字及全部數(shù)字

個(gè)數(shù)分別為11、9、20，將這3個(gè)數(shù)合起來得到11920，對(duì)11920這個(gè)數(shù)串重復(fù)

這個(gè)程序得到235，再重復(fù)這個(gè)程序得到123，于是便進(jìn)入“黑洞”了.這就是的數(shù)字黑洞“西西弗斯串”.它也是因?yàn)橐粋€(gè)著名的古希臘神話而得名.我國大多數(shù)數(shù)學(xué)愛好者最早了解這個(gè)數(shù)字黑洞，大概是得益于美國賓夕法尼

亞大學(xué)教授米歇爾??？说摹稊?shù)學(xué)黑洞》一文，此文曾被連載在《參考消息》199

3年3月14日—17日的報(bào)紙上.然而遺憾的是，連這位著名的大數(shù)學(xué)家米老師也

不能給出一個(gè)讓人信服的證明.但令人振奮的是，9年后的2002年，我國北京師

范大學(xué)附屬中學(xué)的王雪琴老師卻給出了一個(gè)巧妙的、簡潔的證明.有興趣的讀者

可以去研讀文[1].問題3：（角谷猜想）任取一個(gè)自然數(shù)，如果它是偶數(shù)，我們就把它除以2，如果它是奇數(shù)，我們就把它乘3再加上1.在這樣一個(gè)變換下，我們就得到了一

個(gè)新的自然數(shù).如果反復(fù)使用這個(gè)變換，我們就會(huì)得到一串自然數(shù).或遲或早，你

總會(huì)掉到4→2→1這個(gè)循環(huán)中，或者說，你總會(huì)得到1.分析：這個(gè)問題大約是在二十世紀(jì)五十年代被提出來的.在西方它常被稱為

西拉古斯(Syracuse)猜想，因?yàn)閾?jù)說這個(gè)問題首先是在美國的西拉古斯大學(xué)被研

究的；而在東方，這個(gè)問題由將它帶到日本的日本數(shù)學(xué)家角谷靜夫的名字命名，被稱作角谷猜想.角谷靜夫在談到這個(gè)猜想的歷史時(shí)講：“一個(gè)月里，耶魯大學(xué)的所有人都著

力于解決這個(gè)問題，毫無結(jié)果。同樣的事情好象也在芝加哥大學(xué)發(fā)生了.有人猜

想，這個(gè)問題是蘇聯(lián)克格勃（前蘇聯(lián)特工組織——作者注）的陰謀，目的是要阻

礙美國數(shù)學(xué)的發(fā)展。不過我對(duì)克格勃有如此遠(yuǎn)大的數(shù)學(xué)眼光表示懷疑.這種形式

如此簡單，解決起來卻又如此困難的問題，實(shí)在是可遇而不可求.”

比如說我們先取5，首先我們得到3×5+1=16，然后是16÷2=8，接下去是4，2和1，由1我們又得到4，于是我們就陷在4→2→1這個(gè)循環(huán)中了.再舉個(gè)例子，最開始的數(shù)取7，我們就會(huì)得到下面的序列：

7→22→11→34→17→52→26→13→40→20→10→5→16→8→4→2→1這次復(fù)雜

了一點(diǎn)，但是我們最終還是陷在4→2→1這個(gè)循環(huán)中.隨便取一個(gè)其他的自然數(shù)，對(duì)它進(jìn)行這一系列的變換，或遲或早，你總會(huì)掉到4→2→1這個(gè)循環(huán)中，或者說，你總會(huì)得到1.已經(jīng)有人用計(jì)算機(jī)對(duì)所有小于100×250=***400的自

然數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，無一例外.那么，是否對(duì)于所有的自然數(shù)都是如此呢？這看起來

是個(gè)多么簡單的問題啊！但讀者朋友們可千萬別小看這個(gè)“簡單”得連小學(xué)二、三年級(jí)學(xué)生都能看懂的問題，要想證明它卻是非常之難！二十多年前，有人向偉

大的匈牙利數(shù)論學(xué)家保爾·厄爾多斯(Paul Erdos)介紹了這個(gè)問題，并且問他怎

么看待現(xiàn)代數(shù)學(xué)對(duì)這個(gè)問題無能為力的現(xiàn)象，厄爾多斯回答說：“數(shù)學(xué)還沒有準(zhǔn)

備好來回答這樣的問題.”

這種神奇的力量不知來自何方，是否可解釋為一個(gè)很大的或很小的輸入，最

終都能得到一個(gè)穩(wěn)定的輸出，使一個(gè)無限的宇宙縮小為一個(gè)可控制的有限的宇宙

呢.多么有趣的數(shù)字黑洞呀！

這里給讀者提供一個(gè)QBASIC小程序，用來快速驗(yàn)證角谷猜想。

REM──驗(yàn)證角谷猜想──

INPUT “N=”；N

PRINT N； “→”；

IF N=1 THEN PRINT 1: END

IF N/2=INT(N/2)THEN N=N/2 ELSE

N=3*N+

1IF N>1 THEN PRINT N；“→”；:GOTO 40

RUN

問題4：（2004年全國初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽CASIO杯武漢選拔賽試題）重排任一個(gè)

三位數(shù)三個(gè)數(shù)位上的數(shù)字（三個(gè)數(shù)字不完全相同），得到一個(gè)最大的數(shù)和一個(gè)最

小的數(shù)，它們的差構(gòu)成另一個(gè)三位數(shù)（允許百位數(shù)字為零）。再重復(fù)以上過程，問重復(fù)2003次后所得的數(shù)是多少？證明你的結(jié)論.分析：例如 103，310-013=297，972-279=693，963-369=594，954-459=495.再比如518，851-158=693，963-369=594，954-459=495.這顯然是一個(gè)三位數(shù)的數(shù)字“黑洞”問題，這個(gè)“黑洞”就是495.所以原問題的答案是495.簡證：任取一個(gè)三位數(shù)n?abc?a、b、c為0到9的數(shù)字?，不妨設(shè)a≤b≤c.因?yàn)閍、b、c不完全相同，所以兩個(gè)等號(hào)不可能同時(shí)取到.即1≤c-a≤9.∴ F?n??Fabc?cba?abc??100c?10b?a???100a?10b?c??99?c?a? ∴ F?n??099，198，297，396，495，594，693，792，891.FFFFFF??891???792???693???594???495???495? 而099??

FFFF198???792???693???594???49

5FFF297???693???594???495

FF396???594???495證畢.問題5：（卡布列卡猜想）印度數(shù)學(xué)家卡布列卡在研究數(shù)學(xué)問題時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象：用不完全相同的四個(gè)數(shù)字組成一個(gè)四位數(shù)，將組成這個(gè)四位數(shù)的四個(gè)數(shù)字重新排序，組成一個(gè)最大的數(shù)和一個(gè)最小的數(shù)，并用最大的數(shù)減去最小的數(shù)，對(duì)減得的差再重復(fù)上述操作，差如果不夠四位數(shù)時(shí)，用零補(bǔ)位。不斷地做下去，最后變成了一個(gè)固定不變的數(shù)：6174.卡布列卡做過大量的試驗(yàn)，結(jié)果不論從任何滿足條件的四位數(shù)開始，最后總能變成6174.因此，卡布列卡風(fēng)趣地把6174叫做卡布列卡常數(shù).分析：例如，我們從4231開始，首先把4231重新排列成4321和1234，兩數(shù)相減得3087；再把3087重新排列成8730和0378，兩數(shù)相減得8352；再把8352重新排列成8532和2358，相減得6174；再把6174重新排列成7641和1467，兩數(shù)相減仍然得6174.4231：4321-1234=30873087：8730-0378=8352；

8352：8532-2358=6174；6174：7641-1467=6174.再比如對(duì)于3109，9310-0139=9171，9711-1179=8532，8532-2358 =6174。而6174這個(gè)數(shù)也會(huì)變成 6174，7641-1467=6174.這是一個(gè)四位數(shù)的數(shù)字“黑洞”問題，“黑洞”就是6174.前蘇聯(lián)作家高基莫夫在其所著的《數(shù)學(xué)的敏感》一書中，曾把它列作“沒有揭開的秘密”。事實(shí)上，這里的證明方法完全類似于問題4的“簡證”，只不過是討論的情形多幾種罷了.請(qǐng)讀者自行證明，在此不再贅述.于是乎這個(gè)“卡布列卡猜想”在今天應(yīng)該改名為“卡布列卡定理”了.有時(shí)候“黑洞”并不僅僅只有一個(gè)數(shù)，而是有好幾個(gè)數(shù)，它們像走馬燈一樣兜圈子，但又仿佛孫悟空跌進(jìn)了如來佛的手掌心。例如，對(duì)于五位數(shù)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)

了兩個(gè)“圈”，它們分別是{63954，61974，82962，75933}與{62964，71973，83952，74943}。有興趣的讀者不妨自己驗(yàn)證一下。

問題6：（神秘的9）對(duì)于任意一個(gè)兩位以上的m位自然數(shù)，如果重新任意排列這些數(shù)字，構(gòu)成另一個(gè)m位數(shù)，在這兩個(gè)數(shù)中，用較大的數(shù)減去較小的數(shù)，得到一個(gè)差，把差的各個(gè)數(shù)位上的數(shù)字加起來，如果是m1位數(shù)，就再把它的m1個(gè)數(shù)字加起來，如此下去，最后得到的總是9。

例如任取七位數(shù)1879314，如果重新排列這些數(shù)字，任意構(gòu)成一個(gè)七位數(shù)（例如3714819），在這兩個(gè)數(shù)中，用較大的數(shù)減去較小的數(shù)得到的差1835505，把差的各個(gè)數(shù)位上的數(shù)加起來，得到一個(gè)兩位數(shù)，就再把它的兩個(gè)數(shù)字加起來，最后得到的是9。（如1+8+3+5+5+0+5=27，2+7=9）.又比如取兩位數(shù)37，73-37=36，3+6=9.再比如取27位數(shù)***666777888999，有

***555666777888-***666777888999

=***888888888889，8×25+7+9=216，2+1+6=9.怎么樣，服不服？不服你再用別的數(shù)字試一試？！這里又有怎樣的玄機(jī)呢？ 簡證：為表達(dá)的方便，下面以五位數(shù)為例給出一種證明思路.設(shè)n?abcde，任意重排數(shù)字后得到的一個(gè)數(shù)是n’?cedba.不妨設(shè)n＞n’，則 x?abcde?cedba??10000a?1000b?100c?10d?e???10000c?1000e?100d?10b?a??9999a?990b?9900c?90d?999e

?9?1111a?110b?1100c?10d?111e?

顯然x是9的倍數(shù).令x的數(shù)位上的數(shù)字之和是S?x?，則S?x?也是9的倍數(shù).∵x最多是五位數(shù)，∴S?x??9，18，27，36或45.而上述5個(gè)數(shù)的數(shù)位上的數(shù)字之和都為9.對(duì)于其他任意多位自然數(shù)的情形，證明思路完全相同，只是表達(dá)的不同而已.最后筆者要指出的是，上面這些形式上很簡單的問題，要想理解它們真的很容易，所以每一個(gè)數(shù)學(xué)愛好者都可以來碰碰運(yùn)氣，試試是不是能證明它.不過在這里要提醒大家的是，象角谷猜想這樣的問題，已經(jīng)有無數(shù)的數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)愛好者嘗試過，其中不乏天才和世界上第一流的數(shù)學(xué)家，但他們都沒有成功.如果你想在幾小時(shí)之內(nèi)就找到一個(gè)漂亮的“證明”，那幾乎是異想天開，“白日做夢(mèng)”.也許有的讀者會(huì)說，假如有一個(gè)很大的正整數(shù)，經(jīng)過演算結(jié)果得不到1怎么辦？那確實(shí)是一個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)，你就等于是把角谷猜想推翻了！不過，最好還是不要急于在這些問題上花太多的時(shí)間，只有現(xiàn)在打下良好、堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，才能向這樣的數(shù)學(xué)高峰攀登，也才有可能獲得成功.參考文獻(xiàn)：

1.王雪琴.一個(gè)數(shù)串猜想的證明.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考，2002，（1、2）.2.[美]米歇爾??？?數(shù)學(xué)黑洞.參考消息，1993，（3月14日—17日）.3.陳星火.用計(jì)算機(jī)在局部范圍內(nèi)驗(yàn)證數(shù)學(xué)猜想.中學(xué)生數(shù)學(xué)，2001（11）.附錄：作者簡介

林闖，男，1973年生，中共黨員，數(shù)學(xué)教育專業(yè)本科

學(xué)歷，中學(xué)一級(jí)教師，安徽省蕪湖縣大閘中學(xué)數(shù)學(xué)教師，數(shù)學(xué)教研組組長，蕪湖縣首批“教壇新星”、“骨干教師”。本人在緊張的教育教學(xué)工作之余，熱心于解題研究和趣味數(shù)學(xué)研究工作。近年來成果頗豐，有關(guān)研究論文在省、市、縣各級(jí)評(píng)比中屢屢獲獎(jiǎng)，并先后在《中學(xué)數(shù)學(xué)研究》（廣

州）、《考試》、《學(xué)習(xí)方法報(bào)》、《初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)》、《中國

教育科研與實(shí)踐》、《初中數(shù)語外輔導(dǎo)》、《時(shí)代數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)》、《現(xiàn)代中學(xué)生》、《數(shù)學(xué)大世界》、《數(shù)理天地》、《中學(xué)教育

科研》、《中學(xué)生數(shù)學(xué)》、《初中數(shù)學(xué)教與學(xué)》等雜志發(fā)表教

育教學(xué)論文和解題研究文章20余篇。

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第四篇：數(shù)字教學(xué)論文

題目

【內(nèi)容摘要】 隨著信息技術(shù)的發(fā)展在教育中的應(yīng)用，數(shù)字化教學(xué)資源日益受到人們的青睞。它不僅可以傳播大量的教學(xué)信息，而且還給學(xué)生以清晰明快的感受，有利于激發(fā)學(xué)生的興趣，突出教學(xué)重難點(diǎn)，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從而提高課堂教學(xué)效率，更好的完成教學(xué)過程。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字資源 興趣 小學(xué)數(shù)學(xué)課堂 數(shù)學(xué)教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)作為一種新的教育媒介，已成為學(xué)生“自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究”的有力工具。作為教師應(yīng)該充分發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過各種有效的手段、方法來培養(yǎng)學(xué)生良好的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生在新的學(xué)習(xí)環(huán)境中能更快、更積極的參與到教學(xué)活動(dòng)中來。多媒體網(wǎng)絡(luò)這一先進(jìn)的教育技術(shù)手段，正深刻影響和改變小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。

《小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：學(xué)有用的數(shù)學(xué)，就是讓學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，從生活中提出數(shù)學(xué)問題，運(yùn)用生活知識(shí)分析、解決問題的能力，對(duì)這一過程就是要把生活呈現(xiàn)在課堂教學(xué)中來。隨著“班班通”工程被廣泛應(yīng)用，它以形象生動(dòng)的畫面，言簡意賅的解說，動(dòng)聽的音樂，達(dá)到了“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

一、運(yùn)用數(shù)字資源創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教育心理學(xué)研究表明：學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的因素是認(rèn)識(shí)的興趣，人們?cè)跐M懷興趣的狀態(tài)時(shí)所學(xué)的一切，常常掌握得迅速而又牢固。興趣是一個(gè)人積極探究某種事物或愛好某種活動(dòng)的傾向，積極的思維是建立在濃厚的學(xué)習(xí)興趣和豐富的情感基礎(chǔ)上的。正如愛因斯坦所說的：“興趣是最好的老師”。

利用數(shù)字資源教學(xué)以其鮮明的圖像、生動(dòng)的形象、靈活多變的放映特點(diǎn)和媒體豐富的表現(xiàn)、交互功能引起學(xué)生的注意，新穎的手段最大的限度地展現(xiàn)學(xué)生的聯(lián)想思維，豐富的資源最大限度地滿足學(xué)生的需求，非常符合學(xué)生的心理特征，能夠充分滿足他們的心理需求，從而很好地激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

例如：在講《認(rèn)識(shí)圖形》一課時(shí)，我利用數(shù)字資源創(chuàng)設(shè)了如下情境：在優(yōu)美的音樂聲中，出示了各種圖片，讓他們從中找出不同類型的圖形。這種鮮艷的色彩，生動(dòng)逼真的動(dòng)畫，大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，也激發(fā)了他們的好奇心和求知欲。這樣，課的一開始，就把學(xué)生的注意力吸引過來了，老師在教的過程中也能順利進(jìn)行，同時(shí)也提高了教學(xué)效率。

二、使用數(shù)字資源的直觀性，化難為易，突破難點(diǎn)，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式

數(shù)學(xué)本來就是一種抽象的教學(xué)，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，主要以口語交流為主，以模型、掛圖、實(shí)物演示和板書為輔，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，常常感到單調(diào)、枯燥、注意力容易分散，學(xué)習(xí)效果不佳。而數(shù)字資源教學(xué)集聲音、圖形、圖像、視頻和文字等于一體，產(chǎn)生出生動(dòng)活潑的效果，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和記憶能力。并具有形象具體，動(dòng)靜結(jié)合，聲色兼?zhèn)涞泉?dú)特功能，解決老師難以講清，學(xué)生難以聽懂的內(nèi)容，從而有效的實(shí)現(xiàn)精講，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

例如：在教學(xué)《垂直》一課時(shí)，由于學(xué)生剛剛接觸幾何，他們?cè)诶斫馍嫌泻?/p>

多的困難，特別是很難理解“互相垂直”是什么意思，這是一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。但這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)給三角形畫高也有很大的影響。所以，在這里就需要借助課件，幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)。在學(xué)生認(rèn)識(shí)了相交的基礎(chǔ)上，使用課件出示一組相交的直線，然后讓學(xué)生觀察兩條直線相交成幾個(gè)角？都是什么角？學(xué)生會(huì)很快發(fā)現(xiàn)兩個(gè)銳角，兩個(gè)鈍角。然后課件演示，轉(zhuǎn)動(dòng)其中的一條直線，使其中的一個(gè)角成為直角，隨時(shí)問：當(dāng)其中的一個(gè)角成為直角時(shí)，其他三個(gè)角是什么角？學(xué)生很自然的推出也都是直角，這時(shí)可以引出“互相垂直”的概念，當(dāng)兩條直線相交成直角時(shí)，這兩條直線叫做互相垂直。在這個(gè)過程中，利用數(shù)字資源進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的模擬兩條直線由相交關(guān)系到垂直關(guān)系，化靜為動(dòng)，變抽象為形象，有效地幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)了垂直，從而突破了這節(jié)課的難點(diǎn)，提高了教學(xué)效率，也培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力。這一動(dòng)態(tài)直觀有效的降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。

三、運(yùn)用數(shù)字資源有效的利用課堂時(shí)間，提高教學(xué)效率。

心理學(xué)研究表明：人類的認(rèn)識(shí)活動(dòng)是從感性認(rèn)識(shí)逐漸上升到理性認(rèn)識(shí)的，這是人類認(rèn)識(shí)過程所遵循的一般規(guī)律。在教學(xué)過程中要想解決直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際與理論間的矛盾，利用多媒體是一種行之有效的手段，可以把文字、圖形、聲音、動(dòng)畫、視頻、圖像等信息集于一體。

例如：在教學(xué)相遇問題時(shí)，首先讓學(xué)生審題，用多媒體的動(dòng)畫功能演示出題目的意思，讓學(xué)生更好的理解題意，觀察與操作融為一體，從不同的角度豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，掃清了學(xué)習(xí)障礙。課堂教學(xué)過程的中心，完成課時(shí)教學(xué)目的，這也往往是衡量一堂課成敗的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。提高教學(xué)效率，往往也提高了教學(xué)效果。多媒體可在較短的時(shí)間內(nèi)提供大量的信息，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和能動(dòng)性豐富知識(shí)內(nèi)容，擴(kuò)大知識(shí)視野，提高教學(xué)效率。

四、合理利用數(shù)字資源，避免華而不實(shí)。

每種教學(xué)手段都存在其局限性和有效地使用范圍，每種教學(xué)技術(shù)手段都有其自身的價(jià)值和存在的意義。黑板、粉筆、掛圖、模型等傳統(tǒng)的教學(xué)工具，在學(xué)校教學(xué)活動(dòng)中同樣具有獨(dú)特的生命力。因此，在課堂教學(xué)中，可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求，有針對(duì)性地選擇多媒體。適當(dāng)?shù)匾枚嗝襟w輔助教學(xué)，避免華而不實(shí)。有的教師過分追求課堂全程效果，整節(jié)課從頭至尾都在使用課件。更有甚者，只追求課件的“外在美”，忽視了重點(diǎn)、難點(diǎn)的解決，他們把課件做漂亮，而不知用課件解決了數(shù)學(xué)教學(xué)中的什么問題，輔助教學(xué)輔助何處；有的過分地追求“多媒體”，忽視對(duì)班級(jí)學(xué)生認(rèn)知水平的研究。要改變這些現(xiàn)象，關(guān)鍵是要注重實(shí)效，把“是否體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)這一先進(jìn)的教學(xué)工具的優(yōu)越性，是否有助于減輕教師和學(xué)生負(fù)擔(dān)，提高課堂教學(xué)效益和效率。”放在首位。

總之，在數(shù)學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)選擇和運(yùn)用數(shù)字資源最佳作用點(diǎn)進(jìn)行輔助教學(xué)，既培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，又提高教學(xué)效果，還達(dá)到人人都能滿足不同的學(xué)習(xí)需求，最大限度的開發(fā)潛能，倡導(dǎo)學(xué)生自主式學(xué)習(xí)，探索式學(xué)習(xí)的教學(xué)目的。而一線教師在平常的數(shù)學(xué)教學(xué)中多運(yùn)用電教手段，提高教學(xué)水平，培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新人才。

【參考文獻(xiàn)】《小學(xué)教學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》

第五篇：數(shù)字農(nóng)業(yè)論文

姓名：張文文

數(shù)字農(nóng)業(yè)論文

學(xué)號(hào)：A10150323

學(xué)院：工程學(xué)院

班級(jí):管理類1503

聯(lián)系方式:***

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展前景

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 應(yīng)用模式 應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用前景

摘要：物聯(lián)網(wǎng)被稱為信息技術(shù)的第三次革命性創(chuàng)新.本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、體系架構(gòu)以及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,并討論了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景以及發(fā)展中面臨的相關(guān)問題。

1.引言

物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。它有兩層意思：其一，的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 2.1.RFID RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。2.2.傳感器技術(shù)

傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官 2.3.無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）

無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作感知，采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象信息，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集的量化，處理融合和傳輸應(yīng)用。2.4.RFID和WSN融合

RFID側(cè)重于識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和管理，同時(shí)RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的不足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般WSN并不具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。RFID與WSN的結(jié)合存在很大的契機(jī)。

3物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

最底層是傳感器網(wǎng)絡(luò)層，即以傳感器、RFID以及各種手機(jī)、PDA等機(jī)器終端為主，完成對(duì)底層信息的全面感知和采集功能；

第二層是傳輸網(wǎng)絡(luò)層，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、無線通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和傳輸功能；

第三層是中間件層，通過構(gòu)建中間件來屏蔽各類傳輸網(wǎng)絡(luò)的差異性，為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)調(diào)用接口，同時(shí)對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)層匯聚上來的信息進(jìn)行理解、推理和決策；

最上層是應(yīng)用和服務(wù)層，即通過對(duì)調(diào)用數(shù)據(jù)的處理和解決方案來管理和控制手機(jī)、PC等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人們所需要的應(yīng)用服務(wù)；或者與行業(yè)專業(yè)技術(shù)深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化。

4.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式

根據(jù)其實(shí)質(zhì)用途可以歸結(jié)為兩種基本應(yīng)用模式：

?對(duì)象的智能標(biāo)簽。通過NFC、二維碼、RFID等技術(shù)標(biāo)識(shí)特定的對(duì)象，用于區(qū)分對(duì)象個(gè)體，例如在生活中我們使用的各種智能卡，條碼標(biāo)簽的基本用途就是用來獲得對(duì)象的識(shí)別信息；此外通過智能標(biāo)簽還可以用于獲得對(duì)象物品所包含的擴(kuò)展信息，例如智能卡上的金額余額，二維碼中所包含的網(wǎng)址和名稱等。?對(duì)象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)基于云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)用獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，改變對(duì)象的行為進(jìn)行控制和反饋。例如根據(jù)光線的強(qiáng)弱調(diào)整路燈的亮度，根據(jù)車輛的流量自動(dòng)調(diào)整紅綠燈間隔等。

5.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場(chǎng)照明管控、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。

5.1.智能交通 目前的智能交通系統(tǒng)（ITS，Intelligent Transport System）主要包括以下幾個(gè)方面：先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)、先進(jìn)的運(yùn)載工具操作輔助系統(tǒng)、先進(jìn)的交通基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)狀況感知系統(tǒng)、貨運(yùn)管理系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)和緊急救援系統(tǒng)。

5.2智能物流

5.2.1 智能物流是將RFID技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用在物流配送系統(tǒng)中，幫助實(shí)現(xiàn)物品跟蹤與信息共享，提高物流企業(yè)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)可視化供應(yīng)鏈管理，提升物流信息化程度。其中，RFID作為前端的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，被應(yīng)用在物流的零售、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送／分銷和生產(chǎn)等各主要作業(yè)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)智能物流的重點(diǎn)。

（1）提高物流基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和自動(dòng)化水平

通過將RFID標(biāo)簽放置在貨柜、集裝箱、車輛等物流基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)，在物流企業(yè)倉庫內(nèi)部、出入庫口、物流關(guān)卡等安裝RFID讀寫器，實(shí)現(xiàn)物品自動(dòng)化出入庫、盤點(diǎn)、交接環(huán)節(jié)中的RFID信息采集，達(dá)到對(duì)物品庫存的透明化管理。通過RFID技術(shù)與物流運(yùn)輸設(shè)備的結(jié)合，可以進(jìn)行物流基礎(chǔ)設(shè)施信息化的升級(jí)，提高其信息化和自動(dòng)化水平。

（2）促進(jìn)物流功能的整合 通過RFID技術(shù)整合物流系統(tǒng)的功能，提升原系統(tǒng)效率。RFID有助于實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)內(nèi)部多個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間的信息共享和自動(dòng)化，整合多個(gè)業(yè)務(wù)功能，從而有效提升系統(tǒng)的整體運(yùn)作效率。

（3）提高物流市場(chǎng)流通效率，規(guī)范物流市場(chǎng)秩序

RFID技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地采集相關(guān)數(shù)據(jù)，保證企業(yè)及供應(yīng)鏈內(nèi)數(shù)據(jù)信息的及時(shí)性、可靠性、有效性和安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類數(shù)據(jù)信息的全程監(jiān)管，改善諸多領(lǐng)域（如糧食物流、應(yīng)急物流、食品安全）缺乏有效監(jiān)管的現(xiàn)狀。此外，將RFID與傳感器技術(shù)及無線通信技術(shù)相結(jié)合，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重要物品（如危險(xiǎn)品、藥品）的在途監(jiān)控，便于進(jìn)行管理和監(jiān)督。

5.2.2 智能物流的發(fā)展重點(diǎn)：

（1）貨運(yùn)集裝箱追蹤與管理

實(shí)時(shí)記錄箱、貨、流信息，開關(guān)箱時(shí)間和地理位置信息，實(shí)現(xiàn)集裝箱物流信息的全程實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。

（2）貨運(yùn)車輛的跟蹤與管理

為道路貨運(yùn)車輛貼上RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽中記錄車牌號(hào)、運(yùn)輸起訖地點(diǎn)、運(yùn)輸線路、車輛所屬運(yùn)輸企業(yè)、貨物基本信息等。

（3）配送中心管理

在貨品包裝箱外加貼RFID標(biāo)簽，并在配送中心收貨處、倉庫入口／出口處等地安裝固定RFID讀寫器，在搬運(yùn)設(shè)備上安裝移動(dòng)RFID讀寫器，以及配合使用手持讀寫器，實(shí)現(xiàn)對(duì)配送中心貨物的出入庫管理。

（4）航空集裝設(shè)備及行李追蹤

通過使用RFID電子標(biāo)簽和讀寫設(shè)備，機(jī)場(chǎng)可以建立起自動(dòng)管理行李的新流程，用以追蹤旅客行李，保證其安全流動(dòng)，同時(shí)縮短行李處理時(shí)間，提升行李標(biāo)簽的識(shí)別率。

5.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中有傳感器和通信技術(shù)，它能大大提高我們獲取各個(gè)事物信息的能力，提高環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中的信息傳送、信息采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控水平，增加人對(duì)于環(huán)境的監(jiān)測(cè)能力，甚至未來可能會(huì)增強(qiáng)人類對(duì)于環(huán)境的調(diào)控能力。

5.3.1.物聯(lián)網(wǎng)如今在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

(1)大氣污染監(jiān)測(cè)

如今我國城市空氣質(zhì)量堪憂，尤其是一些大中型城市，一些由重型工業(yè)發(fā)展而來以及人口持續(xù)增多的城市大氣污染都相對(duì)嚴(yán)重。其中就有人們熟知的PM2.5，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就能夠有效的應(yīng)用到大氣污染的監(jiān)測(cè)過程中，監(jiān)測(cè)空氣中可吸入顆粒物的含量，空氣中有毒有害物質(zhì)的含量，甚至能夠監(jiān)測(cè)大氣中的氧氣含量、二氧化碳含量、氮?dú)夂康鹊?。并且通過實(shí)時(shí)傳輸就能夠把監(jiān)測(cè)器上的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀罂刂浦行?，再傳輸給電視臺(tái)新聞中心等告知民眾。我國在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上確實(shí)已經(jīng)有一個(gè)完善的體系。

(2)水污染監(jiān)測(cè)

在河流河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，水庫水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，污水處理質(zhì)量監(jiān)測(cè)中都已經(jīng)進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。通過傳感器監(jiān)測(cè)水質(zhì)中含有的各種污染物含量，氣體含量，有毒有害物質(zhì)含量；而后傳送到中央控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行比對(duì)分析判斷水質(zhì)情況和水質(zhì)安全情況，所有的數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行儲(chǔ)存?zhèn)浒?，一旦發(fā)現(xiàn)問題自動(dòng)報(bào)警，而且人也能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行干預(yù)，人為進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)觀察。

(3)海洋污染監(jiān)測(cè)

我國的海洋污染物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)還處于初期階段，但是很多國家都很早就對(duì)海洋污染監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行著研究。海洋污染物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)能夠監(jiān)測(cè)一個(gè)國家海洋的水質(zhì)情況，污染物情況，能夠在發(fā)生一些人為災(zāi)害或者自然災(zāi)害時(shí)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。比如能夠在發(fā)生核污染時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染物是否達(dá)到國家的近海，在發(fā)生輪船原油泄漏時(shí)也能夠及時(shí)的判斷原有泄露的污染情況并及時(shí)的作出處理，控制污染。所以說海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)也有著極高的必要性。(4)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

生態(tài)環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其實(shí)是一個(gè)較為寬泛的系統(tǒng)概念，但也已經(jīng)逐步的被應(yīng)用，一般來說這樣的一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)不僅僅包括以上提及的幾個(gè)已經(jīng)投入使用的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它還包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)，生態(tài)環(huán)境的中的生物、動(dòng)物生存情況的監(jiān)測(cè)等等一系列的監(jiān)控。最終匯集到中央控制系統(tǒng)中。生態(tài)環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用主要是在一些自然保護(hù)區(qū)，沙漠綠植研究，生態(tài)惡化監(jiān)測(cè)中逐步被應(yīng)用。5.4醫(yī)療健康

5.4.1醫(yī)用傳感器和生物醫(yī)學(xué)傳感器研制：包括新型醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)的研制；小型化、微型化醫(yī)用傳感器研制；醫(yī)用傳感器的模塊化設(shè)計(jì)；醫(yī)用多傳感器融合技術(shù)；綜合運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理、模式識(shí)別、分布式計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多模醫(yī)學(xué)信息自動(dòng)分析綜合，實(shí)現(xiàn)初步自動(dòng)決策和評(píng)估。

5.4.2高安全可靠性：針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療器械特殊的使用環(huán)境和對(duì)象，綜合質(zhì)量管理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、人機(jī)功效等手段，研究醫(yī)療器械的可靠性、安全性。

5.4.3大規(guī)模數(shù)據(jù)分析及智能決策：研究基于云計(jì)算的大規(guī)模醫(yī)療數(shù)據(jù)分析方法及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；基于專家數(shù)據(jù)庫診斷、治療智能決策系統(tǒng)；基于多模信息融合的醫(yī)療決策推理機(jī)；復(fù)雜醫(yī)療事件的實(shí)時(shí)分析方法

5.5.食品溯源

綜合利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)短信、二維碼、POS機(jī)等多終端追溯農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，政府可及時(shí)調(diào)度產(chǎn)品下架處理，實(shí)現(xiàn)宏觀調(diào)控；消費(fèi)者可采取法律手段，維護(hù)自身權(quán)益。高運(yùn)輸效率，盡量避免無效運(yùn)輸。

5.6智能家居

5.6..1 基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng) 由于樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化成熟，并使單純的樓宇對(duì)講系統(tǒng)向家庭自動(dòng)化系統(tǒng)過渡，產(chǎn)品基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳輸系統(tǒng))，在各戶室內(nèi)分機(jī)增添功能終端設(shè)備(防盜、防火、照明、家用電器等)，通過與房地產(chǎn)企業(yè)之間的合作進(jìn)行銷售。國內(nèi)有實(shí)力的對(duì)講廠家，都致力于智能家居系統(tǒng)應(yīng)用及推廣，如：冠林推出的AH8000數(shù)字家居系統(tǒng)。AH8000系統(tǒng)室內(nèi)終端是集成可視對(duì)講功能、安防功能、門禁功能、信息功能、多媒體功能、電器控制功能、IP電話功能為一體的網(wǎng)絡(luò)控制產(chǎn)品;采用最先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)，對(duì)住宅內(nèi)的照明，火災(zāi)，安防，煤氣感應(yīng)，遠(yuǎn)程抄表，數(shù)碼家電等器具進(jìn)行集中控制;同時(shí)可通過因特網(wǎng)用電腦，電話，手機(jī)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。該產(chǎn)品已被列為國家康居示范工程選用產(chǎn)品。

5.6.2 基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)

基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能家居系統(tǒng)技術(shù)含量高、功能強(qiáng)，實(shí)施容易，多與工程配套，銷售多采用跟裝修公司和設(shè)計(jì)師合作的方式。智能燈光控制系統(tǒng)大都采用總線技術(shù)，如ABB、奇勝、索博等。ABBpriOn系列房間控制解決方案是目前國內(nèi)集成家用電器設(shè)備功能最多的房屋控制解決方案。它將采光、照明、采暖、溫度和家電等多種房間控制需求集成到一個(gè)控制面板上進(jìn)行操作?？刂泼姘宀捎?.5英寸彩色觸摸顯示屏，可以直觀顯示多種家用電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。用戶只要在簡潔美觀的壁掛式面板上通過點(diǎn)擊按鈕就可以完成各項(xiàng)復(fù)雜操作;同時(shí)，用戶可以通過prion系列對(duì)建筑物內(nèi)的每一個(gè)房間的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行逐一設(shè)定與控制。該方案榮獲《時(shí)尚家居》“2010最時(shí)尚家居用品”大獎(jiǎng)。

5.6..3 基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)

基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)屬新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，利用人們隨身攜帶的智能手機(jī)與中央控制器進(jìn)行會(huì)話，并在中央控制器的控制下，通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和家庭內(nèi)部狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?！癆ndroid@Home”正是屬于此類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品的銷售模式目前尚不明朗，筆者認(rèn)為根據(jù)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特點(diǎn)，銷售方式應(yīng)該會(huì)以跟裝修公司和設(shè)計(jì)師合作為主。

6.物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的前景及機(jī)遇和挑戰(zhàn)

6.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景和發(fā)展展望：物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表了整個(gè)社會(huì)信息化的發(fā)展方向。就產(chǎn)業(yè)來說，長期的發(fā)展目標(biāo)是 實(shí)現(xiàn)人與人之間無縫的聯(lián)系和溝通。這個(gè)目標(biāo)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了。那么今后向什么方向發(fā)展？2009 年開始，以“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能地球”為代表的信息化概念在全球范圍內(nèi)出 現(xiàn)，為通信產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展指明了方向。在全球金融危機(jī)后期的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是行業(yè)信息化，各國政府大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動(dòng)力在于尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和創(chuàng)造就業(yè)。在這樣的大背景下，在全球范圍內(nèi)，運(yùn)營商 成為了物聯(lián)網(wǎng)的重要推動(dòng)者。運(yùn)營商將在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中獲得巨大的利益，同時(shí)帶領(lǐng)整個(gè)通 信產(chǎn)業(yè)，朝一個(gè)更深入的方向發(fā)展。6.2物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展面臨三大挑戰(zhàn)

從整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況來看，我們認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)仍然處在一個(gè)規(guī)模成長前夜的階段。要實(shí)現(xiàn)規(guī)?；陌l(fā)展，仍面臨著一系列的瓶頸，需要解決一系列的問題。這些問題概括總結(jié)起來就是橫向欠缺整合，縱向亟待深入。與之相對(duì)應(yīng)的還有第三個(gè)問題，就是伴隨物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步的發(fā)展和規(guī)?；?，將會(huì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生壓力，并且產(chǎn)生一系列的新問題，需要對(duì)整個(gè)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。6.3總結(jié)來說，物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；l(fā)展，面臨的三大挑戰(zhàn)是：

第一，需要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)橫向的整合，打造社會(huì)公共的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)。并在標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī) 范化的基礎(chǔ)上，形成真正的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

第二，需要促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)行業(yè)的縱深發(fā)展。應(yīng)抓住新的關(guān)鍵技術(shù)、政府示范項(xiàng)目以 及新的商業(yè)模式等契機(jī)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)的突破，并由點(diǎn)帶面，促進(jìn)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)向各個(gè)行業(yè)的 縱深發(fā)展。

第三，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。通信產(chǎn)業(yè)界形成共識(shí)，就是物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；l(fā)展，將對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一系列優(yōu)化的需求。比如為了滿足龐大的物的數(shù)量，要對(duì)號(hào)碼優(yōu)化；為了滿足物的低功 耗、低移動(dòng)的影響，要對(duì)無線資源進(jìn)行優(yōu)化等。