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牛津大学教授实景演绎“数学的故事”,这部BBC纪录片中文字幕版,激发孩子对数学的兴趣,真好!

手手君 大手牵小手
2024-09-08


在成长过程中

一起分享专业、实用、有趣的亲子新知与体验

大手牵小手,幸福向前走!


数学这门学科,一向是让很多小孩觉得头疼的。


那些方程式、运算法、边、角、周长、面积的概念,除了解题还有什么用?

为什么要反复刷计算呢?实际生活中连付钱都只要刷一下支付宝就行了……


总有干货和惊喜的大手牵小手,为孩子们找到了一部BBC经典纪录片《数学的故事》,其实有点年头了,但内容非常赞,许多数学老师至今都会推荐给学生看。


另外,央视还有一部《被数学选中的人》,也非常赞,手手君会另外写一篇说说。



回到这部BBC纪录片,它告诉孩子们,数学不是停留在纸上的抽象科学。它的每一个概念,每一种算法,每一点进步,都是为了解决生活中的实际问题。



学好数学不只可以考高分,还能够更好地理解我们生活的这个世界。


片子共四集,牛津大学数学教授马库斯·杜·桑托伊担纲主持(这个长名字读不来也没关系)。


这位教授是个狠人,他深入从古老文明的田间地头和生活场景,上天入地地寻找数学的源头,以时间为脉络讲述数学的发展史。



所有的讲述都在实地实景上展开,别说小孩,大人都能看得津津有味。


看着看着,孩子们真的会觉得,数学可太有意思了!


手手君帮大家找到了4集的全部中文字幕版,附在文章里,记得把这篇文章收藏哦!


01

日历、测量

基本图形


第一集完整版中文字幕视频


第一集聚焦西方数学的发源地古埃及、古巴比伦、古希腊,讲的都是最基础的数学知识,像日历、测量和基本图形等等。


古老的尼罗河,浇灌出最早用于农耕的土地,也带来周而复始的洪水。


古埃及人根据尼罗河每年泛滥的时间间隔制定了最早的历法。

随着农耕文明的开启,人们需要计数和测量的方法,实现计量、收税、供奉神灵神等活动。


最早也是最容易获取的测量工具由此产生:手掌的宽度是一掌尺,手肘到指尖是一腕尺。

这样的工具很方便对不对?不用去文具店买,还保证不会丢。


测量的结果需要记录,古埃及人发明了十进制计数法,并用象形文字记录下来。


一条竖线代表1,一根骨头代表10,一盘绳索代表100,一朵莲花代表1000……

但古埃及人还缺少个十百千万这样的位值概念,所以如果要算100万减1的结果,可怜的书记员就要写上9根竖线,9根骨头,9盘绳索,9朵莲花……一共54个字符,996都忙不完。

还有更麻烦的,因为工人的薪水用食物和饮料来支付,9个面包如何平均分给10个工人?这个问题直接催生了分数的概念。

而用象形文字表示的分数看起来也特别直观。

正是这些实际的需要,促使了数学最初的发生发展。


当古埃及人需要计算各种图形面积时,他们想道了用若干小图形拼出大的图形来。


利用这种方法,他们得出了圆周率的值,3.16。

所有这些数学知识的点滴铺垫,最后成就了地球上最伟大的奇迹之一——金字塔。

除了惊人的对称和比例的完美,金字塔最令人吃惊的是运用了毕达哥拉斯定理。这比毕达哥拉斯证明这一规律早了2000年。

古埃及并不是数学发展的孤例,古巴比伦人也在公元前1800年起的两河流域书写下他们的辉煌。

古巴比伦人已经有了系统的数学教育。三千多年前刻在泥板上的练习题,是不是让你秒回数学课堂?

而这块近4000年前的学生作业泥板,竟然证明了巴比伦人已经能够运用毕达哥拉斯定理解决问题。

古比伦人和古埃及人一样用数手指的方法确立计数制,但数法不一样。


他们不是挨个数10个手指,而是用一只手的12个指关节,和另一只手的5根手指,加上他们已经有了位值概念,所以用12*5就形成了60进制。

60这个数的约数非常多,是个“优秀”的计算基数。60进制也因此一直沿用至今,比如用来计时。

而古巴比伦人的数字“111”,因为采用60进制,代表的是10进制里的“3661”。

哇,什么时候考试成绩和工资也能这么算就好了!


古巴比伦人不但会低头算账,还会抬头看天。为了记录月亮的变化,他们发明了测量和计算体系。


利用这些知识,工程师和测量员发明了灌溉装置,引来水流灌溉美索不达米亚平原的农田。



当他们想要计算土地面积时,需要用待求的未知量乘以它自身,古巴比伦最伟大的数学发明之一——二次方程就产生了。


当实用数学发展到这样的程度,古希腊人又在前人的基础上发展出更为抽象的推理演绎体系。


数学也从此离开土地和市场,变成更精密的纸上智慧。

推理和证明,让数学更加强大,也使它成为独立的学科。


02

万里长城上的

数学秘密


第二集完整版中文字幕视频

第二集来到了东方大地,主要介绍古中国和古印度的实用性“数学发展史”。


中国的万里长城历经了两千年的建造,护卫了强大的帝国和灿烂的文明。


建造这样的庞然大物,必须要对距离、仰角以及用料进行准确的计算。

聪明的古代中国人,将竹签摆放在不同数位的上来计数。这使得计算也变得很方便。他们使用十进制比西方早了1000多年。

中国人不仅精通数学,而且还用数字、历法、星象安排所有的社会生活。

相传公元前200年的《九章算术》就教给了人们关于商贸、俸禄、税收的200多种计算方法。


而古代中国人更是在实际生活中领先欧洲几百年掌握了解方程的奥秘。

南宋时期秦九韶的正负开方术同样领先了欧洲600年。


在中国的南边,古老的印度也在数学领域里写下了重要的篇章。


世界通用的阿拉伯数字,其实是印度人的发明。这或许是他们对于数学最卓著的贡献。


而在印度中部一座小庙的墙上,还留下了最早的数字“0”。

别小看“0”这个概念,它是古埃及、古希腊、古中国人都没有攻克的一道难关,也是数学史上一次石破天惊的发明。

当“0”作为除数参与运算时,古印度的数学家又提出了“无穷大”的概念。


而当“0”大于被减数时,负数诞生了。


数学观也是世界观,印度人之所以能发明“0”和负数这样的抽象概念,得益于他们独有的虚无观。

主持人还说了,现在学校里教学生用“x”和"y“等字母代表未知数的方法,也是印度人创造的。

还有神奇的正弦函数,也是他们的手笔。

嗯,真的谢谢了。


其实人家已经用正弦函数来进行天文测量和计算了,我们好像还是主要用来考试。


公元7世纪,中东崛起了强大的伊斯兰帝国。阿拉伯人不仅保留和学习东西方的数学知识,也贡献出了自己的思考。


比如,将数学推进到代数的时代。

所有这些东方的数学成就,在13、14世纪被阿拉伯人带到欧洲,在中世纪黑幕笼罩下的意大利,率先点燃了近代科学的曙光。

03

近代数学

高等数学

后面两集主要讲述近代数学,涉及微积分等高等数学知识。


第三集《空间的边缘》,主要是中世纪之后欧洲的成就,偏重几何,包括笛卡尔发现直角坐标系,将代数和几何联系起来;黎曼等人发现菲欧几何,还有高斯、伯努利家族的故事。
那些数学史上闪闪发光的名字,教授都一一探访了他们的后人或古迹,还在牛顿的苹果树下啃了智慧的果子~~

第三集完整版中文字幕视频


数学和物理也紧密相关。
比如,小朋友们是不是会发出这样的疑问,速度表上的速度仅仅是平均速度,但我怎么知道某一秒的具体速度是多少呢?

视频中给出了一个很经典的方法:


著名的时间/路程图就是这么来的呀~

那么,如果任意两点无限接近呢?……


片中还再现了一些经典的数学实验~


第四集《超越无限》,则是近代的成就,以希尔伯特的23个问题为线索,介绍了康托尔和哥德尔对无穷的研究,庞加莱对三体问题的研究,拓扑学、黎曼猜想、伽罗华理论、布尔巴基……

第四集完整版中文字幕视频

手手君就不再剧透了,给大盆友小盆友留一些遐想吧 ~
这个视频因为是面向成年人的,所以部分内容会比较难,尤其后面两集。但好在每一集都独立成篇,看不懂后两集也没关系。前两集还是非常适合老母亲老父亲陪着家里的小学生看的。
总之,这部纪录片非常直观地告诉我们,任何一门学科的诞生,都是为了解决生活中的实际问题,而不是为了考试。
我们要学习的不仅仅是有趣的数学知识,还有人类在解决问题过程中的无限智慧。
另外,正如手手君在开篇说的,央视有一部《被数学选中的人》,新拍的纪录片,也很有趣,很励志。手手君放上第一集链接。这个视频网站上很容易找, 大家直接腾讯视频搜就行~

看完这些优秀的纪录片,继续刷题,加油吧皮卡丘们!



文末放个小彩蛋,很多家长问小学应用题怎么刷,用哪套材料做专项训练比较好。
今天,魔都家长熟悉的数学名师 Andy老师 ,就来详细分析一下这套学而思的老牌经典应用题专项,到底好不好,应该怎么用。
非广告,纯干货,有视频,有真相!

OK啦!


大家还有什么想看的,不妨告诉手手,让我们一起在陪娃的路上手握利器,眼中有光!


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