——乌市第四十一小学教育集团观园路校区寒假读书分享活动(16)
学习哪一门课程很容易让多数人觉得无聊或者说困难重重呢?答案或许千奇百怪,但选中“数学”课程的可能性一定会非常大。
确实,书中各种各样的概念、公理、定义、定理、推论,抑或是各种各样的计算、证明,很难让人感觉到“有趣”——但无趣显然只是一种刻板印象,至少,在《数学可以这样有趣》一书中,在数学和数学教育领域颇具声望的阿尔弗雷德·S. 波萨门蒂尔博士以及已从德国洪堡大学数学系退休的英格玛·莱曼博士举了太多的例子,证明数学并不只是“偶尔”有趣,而是确实存在一种相当普遍的“有趣”——只是找到这些“有趣”需要一种发现,或者需要脚踏实地去计算而不能想当然。
《数学可以这样有趣》一书列举了算数、几何、平均数、分数等五个方面的种种“有趣”的数学现象。两位作者兼数学高手认为,“这些问题包括但肯定不限于”譬如数的特性以及数与数之间的关系的特征、逻辑思维、几何特征、代数与几何之间的奇特关系等等。这些例子证明了这样一个事实,数学的力量和美妙的确是存在的,而并非像大多数人大多数时候认为的那样枯燥、无趣。导致这样认知的出现,一方面是很多人的确没能注意到这些奇妙关系,另一方面也是因为教师显然在某些方面存在“疏忽”而没能引导学生去发现“其中的一些美”,因而“导致学生在他们的学习阶段不能从一个更有利的角度看待数学”。
这些可以证明数学的确存在很多“有趣”之处的例子,有些并不复杂,有些甚至存在于日常生活之中,当然也有些比较复杂甚至令人望而生畏——但是很显然,这些“有趣”之处的确是客观存在的。
16、17、18这三个数字有什么样的奇妙的关系呢?估计很多人一下子看不出来,顶多是觉得这三个数字是紧密相连的三个整数。然而,先来看16和18,这两个数字的每一个都可以表示成一个矩形的面积,而且该矩形的面积在数值上等于这个矩形的周长——确实是具有这样的客观特点;其次,17也很有意思,17的立方等于4913,而4913这个数字的各位数字之和是17,也即4+9+1+3=17。和17具有同样特点的其他所有数字则有1、8、18、26以及27这几个,比如,26的立方等于17576,而1+7+5+7+6=26。
与几何有关的一个有趣的问题是这样的:将一根绳子绑在地球上——如果可以这样做到的话,那么很显然,绕地球赤道转一圈需要4万公里长;当绳子延长1米时,假如可以把延长了1米的绳子均匀地沿着赤道提起,也就是绳子上各点到赤道的距离相当的时候,一只老鼠能从绳子下面钻过去吗?
直觉会告诉大多数人,老鼠不可能从这样的一根绳子下面钻过去。但计算一下的话,结论显然不可思议。计算过程证实,当把绳子和地球视为两个同心圆的时候,绳子的周长是等于地球周长加1。假如可以将地球周长缩小到零,那么绳子的周长就是1——于是现在两个圆的距离就等于1/2π,也就是0.159米。对于任何大小的内圆,都可以得到这样的结果。0.159米就是两个圆之间的距离,这个距离足可以让一只老鼠自由地通过。所以,并不是所有的东西“从直观上看都是显然”的,有些时候确实得计算一下,而不能想当然。
阿尔弗雷德·S. 波萨门蒂尔博士和英格玛·莱曼博士列举了包括这些“有趣”的数学知识在内的很多例子,有简单的也有复杂的,但无一例外确实都非常“有趣”,有的时候甚至“有趣”到了令人情不自禁叫绝的程度——这么多的例子至少可以说明,数学并非“偶尔”有趣,或者说并不像表面看上去那么枯燥……好好去读读《数学可以这样有趣》这本书,去体会一下如此之多的“有趣”的数学知识吧!