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被高考数学难哭了?别怕,这套书让你重新鼓起勇气

晨曦 枣妈和恺摩
2024-09-05

今年的高考数学难出新高度,至今传闻仍然不绝于耳,什么广东省平均分只有38.6,江苏51.6......


面对舆情,各省考试院坐不住了!


6月18日,有记者求证广东省教育考试院,得到的回答是“没有依据”;


6月21日,江苏省教育考试院刊登严正声明,称网上江苏高考数学均分为不实信息;



但从这些谣言以及大众的反应来看,对于数学的“恐惧”,依然是主旋律。


这种恐惧,也许从小学就开始了:做不出题目会被父母骂、会被同学嘲笑、会觉得自己是“笨蛋”。


可以说,很多孩子从一开始,就对数学产生了错误的认识,甚至产生了上面说的恐惧,并且这种恐惧可能会陪伴一生。


关于如何让孩子感悟到数学的奇妙与兴趣,之前也有介绍过,复习请戳↓

韦神辟谣:别信热搜!那个让他深陷数学世界的秘诀,我能学会吗?


那么,有没有办法让孩子接触到“真数学”,摆脱这种无休止的恐惧呢?


今天向大家推荐一套书——来自清华大学出版社的《给孩子的数学故事书》系列。



在数学科普类作品里,有两套重磅的作品:一套是莫里斯·克莱因的《古今数学思想》;另一套是柯朗的《什么是数学》


可以说,如果你作为一个非数学专业的人,想要了解数学是什么,这两套书是必读的。


可这两套书都是给成年人看的,除非是牛娃,普通中学生还是不太建议。但这套《给孩子的数学故事书》就可以理解为这两本书的“低龄版”。



有趣而又充满深意的数学问题


大量与课内知识相关的数学史故事


通俗的解释现代数学各个分支


可以说,这套书是目前不可多得的青少年数学科普书,非常适合数学基本知识扎实、有一定阅读能力、喜欢思考的初中生,小高对数学特别感兴趣的也可以考虑。


下单戳↓





为孩子甄选有趣的数学问题


也许有很多孩子不喜欢数学,但却几乎每个孩子都喜欢玩脑筋急转弯。同样是做题目,为何态度会如此不同呢?

我曾经仔细思考过这个问题,总结了3个原因:


首先,脑筋急转弯做不出很正常,因为答案通常是超出常规的,做出来算我牛,做不出也没压力;


其次,脑筋急转弯公布答案的时刻,那种“原来还能这么玩”的顿悟感会让人上瘾;


最后,脑筋急转弯几乎不需要什么前置知识和技能,很容易上手。


那么,难道数学就不能做到吗?当然不是!

思考下面这个问题:

一对母女遇到了一只鳄鱼,鳄鱼想吃掉小女孩儿,可是又苦于没有理由,于是便给女孩儿母亲出了一个题,如果母亲能回答正确就把女孩儿还给她,如果回答错了就吃掉女孩儿。


问题很简单:

“我会不会吃掉你的孩子?”


鳄鱼的如意算盘是这样的:你回答会,我就说不会;你回答不会我就说会,总之我总是和你反着来。

但聪明的母亲想了一下,回答道:“你会吃掉我女儿。”

这下鳄鱼发现出现自己的算盘打错了:
  • 如果说她回答是对的,那我就要吃掉她的孩子,但因为她答对了,我又必须把孩子还她;

  • 如果母亲说得不对,那么我就可以吃掉她的孩子,但她说了我要吃掉她的孩子, 这岂不又成对了吗?


无论如何,都是矛盾的,所以鳄鱼想了半天,只能放过这对母女。

是不是很奇怪?

这看上去很像脑筋急转弯,但它的本质是数学中的“逻辑悖论”。正因为鳄鱼的问题中,既有前提决定结果、又有结果决定前提,所以产生了循环,给了母亲可乘之机。

还记得上次我们上次说的“感受力”吗?像这样的问题,往往是刺激感受力的好素材。

复习上篇文章:
韦神辟谣:别信热搜!那个让他深陷数学世界的秘诀,我能学会吗?

这个故事就记录在这套书中的《否定中的肯定——逻辑的故事》一册里。其实除了这个故事,整套书里还有很多让人啧啧称奇的问题。

比如著名的“智叟分牛”问题:

一个农民有17头牛。临终前,他嘱咐把牛分给3个儿子,大儿子得一半,二儿子得3分之1,三儿子得9分之1,只能整头分。


显然单纯用分数去算是算不出来的,因为17无法对半分、也不能三等分,但“智叟”只用了一招就解决了问题,你知道是怎么做的吗?


▲《无限种的有限》

这些有趣的问题,都能起到脑筋急转弯的效果,但如果你深挖,里面都有严格的数学原理,属于“好吃又有营养”的数学材料。




帮孩子跨过思维飞跃的瓶颈期


“从现在开始,把小学的那套收起来!”这句话是很多中学数学老师第一节课会说的。

  • 小学数学和中学数学差别在哪里?
  • 为什么很多小学数学成绩不错的孩子到了中学却会节节下降,甚至从喜欢变成了厌恶?

因为小学和初中的数学在衔接上确实有问题,这种问题不仅是内容上的,而是思维上的。

举个例子,孩子们第一次接触方程是在小学五年级左右,而初中六年级还会再学,可学习的方式却是完全不同的。

比如,同样是x+5=8:


5年级的教法

加数=和-另一个加数,上面这个算式里x和5是加数,8是和,所以x=8-5=3

6年级的教法

利用等式性质,两边同时加上或者减去一个数,等式不变,所以两边同时减5,得到x=8-5=3


很显然,现在没人会按照5年级的方法解方程,可为什么不直接按6年级的教呢?

因为大部分5年级的孩子无法理解“等式”,所以只能用比较熟悉的“算式”入手。

这在成年人看来似乎不可思议,因为我们的思维已经完成了从具象到抽象的发展过程,但对于一个5年级的孩子来说,“一个不知道的数怎么可以参与运算呢?”他很难理解。


平面几何让孩子从归纳推理走向演绎推理;


无理数让孩子从有限的世界迈入无限的世界;


方程与函数让孩子从计算量的“算术”走向抽象研究结构的“代数”


从具体的生活现象到完全抽象的数学对象,这是一道从小学到中学的坎儿!甚至很多人到高中,都无法顺利完成这个阶段。

不要指望再用小学的方式,从生活中举出例子来让孩子理解因式分解,但这套书,可以用一个个故事,帮助孩子循序渐进的跨过这个阶段。

比如,《未知中的已知——方程的故事》中,就会从孩子们熟悉的阿基米德称王冠入手,开启方程之旅。

▲《方程分册》

方程到底“方”,在哪里,书中追根溯源的从我国古代算筹方法解释了这个疑问。


当然,讲故事不是最终目的,从一次方程、到二次方程再到高次方程求解,书中通过还原了数学发展的逻辑线,涵盖了小学、初中、甚至高中的知识。


甚至还包含了“另类”的方程——同余方程。(奥数中的经典主题)

很数学、很严谨、很有趣,作者很巧妙的拿捏住了中学生的特点,精心的选择内容,这种水准在如今的数学科普书中,并不多见。




让孩子了解现代数学的全貌


美国麻省理工学院数学系教授,年轻的中国数学家许晨阳曾经说过:


奥数就好像是在一个很小的空间里玩一些非常花的技巧;而现代数学是在一个非常大的框架下去思考问题。


联系到今年的高考,据说这套试卷有复旦的数学博士生挑战过后都说太难了。我们的数学“难”,一直是难在技巧上。但数学真正的“难”,是难在思想上。

学数学不是为了测智商,而是为了理解这个世界。发现一个规律、提出一个假设、找到规律背后的原因,这才是数学。

比如,古希腊有一个著名的“芝诺悖论”

英雄阿基里斯和乌龟赛跑,他速度为乌龟十倍,乌龟在前面100米跑,他在后面追,但他不可能追上乌龟。


因为在竞赛中,阿基里斯首先必须到达被追者的出发点,当阿基里斯追到100米时,乌龟已经又向前爬了10米,于是,一个新的起点产生了;阿基里斯必须继续追,而当他追到乌龟爬的这10米时,乌龟又已经向前爬了1米,阿基里斯只能再追向那个1米。


就这样,乌龟会制造出无穷个起点,它总能在起点与自己之间制造出一个距不管这个距离有多小,但只要乌龟不停地奋力向前爬,阿基里斯就永远也追不上乌龟!



这显然违背常理,但这个理由却看上去无懈可击?直到数学发展出了极限概念,这个悖论终于得到了圆满的解决。

读了《无限中的有限——极限的故事》,你就会看到更多因为极限引发的“荒唐”故事,初步领略微积分思想的精髓。

也许在很多人的眼里,数学是冰冷的、拘束的,对和错总是那么分明,会和不会总是肉眼可辨。但如果你去看看现代数学研究的内容,你会发现没有比数学世界更自由的了

在这个世界里,你的任何想象都是被允许的,只要符合逻辑。

比如,只要你够大胆,你可以把一个苹果和一个盘子想象成同一类东西,因为只要盘子“足够软”,就可以在不撕扯坏的情况下像橡皮泥一样捏成一个苹果。

然而,你无法把盘子捏成一个甜甜圈,因为如果不进行撕扯,无论怎么捏,甜甜圈这个“洞”都是捏不出来的。


好了,所以抛开长度、面积、体积这些我们常规的几何概念,还有什么“神秘”的特点,是能用来区分事物的。

这个领域,就是现代数学中的“拓扑学”,有了拓扑学,我们就可以做一些很Cool的事儿。

比如《抽象中的形象——图形的故事》就利用拓扑学的方法,把一个三个环的饰品变成两个环。


你有多敢想,数学世界就有多奇妙!

这套书,可以说把现代数学的三大分支:代数、几何、分析,用最通俗的方式呈现在了中学生面前,学习数学到底乐趣在哪里?我们的世界还有多少让人匪夷所思却又无法解释的谜题?

打开这套书,也许你会有答案。

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