数学不可怕了!袁亚湘院士带你一起体验“数学好玩”
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百尺竿头,更进一步
5月26日,初夏时节,万物并秀。在这样一个充满生机和活力的日子里,中国科学院院士、中国科学院数学与系统科学研究院研究员袁亚湘老师来我校,为我校高一、初三和初一的170多名同学带来主题为“好玩的数学”的精彩讲座。
本次讲座由中国数学会主办,中国工业与应用数学学会和中国运筹学会协办,北京一零一中学承办。此次讲座还获得了北京市科协的支持。中国数学会副理事长、中国科学院数学与系统科学研究院周爱辉研究员主持讲座,中国工业与应用数学学会副理事长、重庆师范大学杨新民教授,中国运筹学会科普工作委员会主任、中国科学院数学与系统科学研究院刘歆研究员出席讲座。
袁亚湘,中国科学院院士、发展中国家科学院院士、巴西科学院通讯院士、美国数学会首届会士、美国工业与应用数学学会会士。
长期从事计算数学、应用数学、运筹学等领域研究工作,其在非线性规划方面的研究成果被国际上命名为“袁氏引理”。现任全国政协常委、中国科协副主席、国际工业与应用数学联合会主席。
讲座精彩内容
“数学如此好玩”
袁亚湘院士的《好玩的数学》讲座内容深入浅出,将数学之美与数学之用诠释得淋漓尽致。
讲座通过游戏、魔术、趣题来介绍它们背后的数学原理。讲座的内容非常丰富,包括:幻方、数独、分形、概率、数学魔术、数学趣题、二进制歌谱等。从数阵讲起,通过公元前3000年左右的伏羲时期的河图、洛书到数独游戏,介绍了不同阶数的幻方。
接下来,袁院士介绍了两个关于数学的趣题,分别是著名数学家华罗庚先生小时候做过的题目“中国剩余定理(孙子定理)”和“五人分椰子问题”,以此鼓励同学们学习数学一定要有自信心,并告诉同学们数学家通常把一个题目转换成一个最简的情况,找到一个特解,再去研究另一个解和这个特解之间的关系。
袁院士通过同学们在日常生活中经常玩的游戏来阐述它们背后蕴含的数学原理。以“国际象棋传说”为例,向同学们展示了指数增长速度的超乎想象之处;又以“金苹果的游戏”为例讲解了斐波那契数列和黄金分割的关联。
袁院士还用扑克牌向同学们展示了几个简单的小魔术,并讲解了在中央电视台“开讲啦”栏目自己设计的两个魔术的数学原理。看似高深的魔术背后,其实质却是简单的数学原理。
最后,袁亚湘院士引用著名的华裔数学家陈省身先生的名言:“数学好玩,玩好数学”来告诉同学们,对于学习数学而言,考高分固然重要,但是更重要的是发现数学好玩,学习数学就像做游戏一样,这样就不会觉得数学非常乏味了。
热情互动
学数学最重要的是对数学的热爱
在讲座前,同学们想到和袁院士见面,很激动,也有些紧张。本来以为袁院士会讲一些非常抽象的数学问题,但是没想到他却给同学们出了几个实际生活中的问题,讲述其中的数学原理,甚至还变了几个小魔术,更激发了同学们的兴趣。
一零一的同学们积极与袁院士互动,向他提了多个问题,包括“如何提升自己的数学思维”“数学如何更好地应用在其他学科领域”等,袁院士给予了耐心解答,也给了同学们很多启示。
袁院士通过这场《好玩的数学》的讲座,让大家明白了数学的本质是不断去学习和了解新的知识,而不是停留在某一个阶段。
对年轻一代,学习数学最重要的是对数学的热爱。有了兴趣爱好后,更重要的一点是要明白这个阶段所学的数学知识背后,其思想是什么;要培养自己爱琢磨、爱思考问题的本质;要爱数学的全部,让数学之精神发扬光大。
袁院士在同学们心中种下一粒爱数学的种子。相信在学校、老师、社会共同培育下,这颗种子必将生根发芽,为祖国的科技事业添砖加瓦!
来自小粉丝的“表白”
听完讲座后,很多同学都成了袁亚湘院士的“粉丝”。高一年级的侯宇轩同学还给袁亚湘院士写了一封信。
(向上滑动启阅)
尊敬的袁亚湘院士,
您好!
我是北京市一零一中学高一年级的侯宇轩,非常荣幸能有机会给您这样一位出色的数学家寄出一封信。
德国数学家高斯说过,数学是自然科学的皇后。数学在所有自然科学的研究过程中具有举足轻重的地位,是所有自然科学的基础。人类几千年发展的历史过程中,从古代的建筑学、物理学到近代的计算机技术、人工智能等,每一项科技的进步都离不开数学的进步。一个国家的国力是否强大,科技是否领先和以数学为代表的基础学科的发展息息相关。中国正处在实现现代化的关键阶段,而数学领域的持续性进步无疑为各个学科的发展奠定了基础。
我国的现代数学发展,历史虽短,但涌现了一大批著名数学家,陈省身、苏步青、华罗庚、陈景润、吴文俊、杨乐、王元等等,他们在各自的研究领域取得了举世瞩目的成就。这其中也包括您在运筹学领域取得一系列开创性成果,比如在信赖域方法领域取得基石性的成果,和拟牛顿法、非线性共轭梯度法等方面做出的重要贡献。这一切都令我十分兴奋,更加激发我学习数学的热情。您和您的团队在数学研究上已经为我们做出了表率,为中国的科技发展照亮了前进的道路,这将是我在数学领域学习和奋斗的目标。
从孩提时候,我就对数字、数学感兴趣,经常会主动思考一些数学问题,也曾经自己发现了几个定理,当被告知这些已经是被大家所公认的定理时,我也并没有沮丧,我反而认为这是对我的肯定,更激发了我对数学的兴趣。数学需要严谨的逻辑,细密的推理。灵光乍现也是日思夜想后的顿悟。攻克一道道难题所带来的成就感和喜悦,成为了我继续前行的动力。
我所在的北京一零一中学是一所国家级示范校,十分重视人才的培养。近年在陆云泉校长的主持下,学校成立了英才学院,能够让每个学生按照自己的兴趣,不论所在年级,都有机会接触更前沿的领域知识。每一个同学通过各种讲座、培训能够结识全国相同领域的更多爱好者。我就是在这样的环境下加入了学校的数学竞赛小组,在老师的指引下,继续数学领域的学习和探索。
我热爱数学,并遵循自己内心,将来在数学的广阔领域内畅游,继续学习数学知识,关注前沿领域动态,希望将来能够跟随前辈们的脚步,为祖国的基础科学研究贡献自己的一份力量。
最后,祝袁院士和您的团队在科研中取得更丰硕的成果!祝您身体健康、工作顺利!
——侯宇轩
除了侯宇轩同学,再来看看其他“粉丝”听完讲座的感受吧——
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“袁院士深度探讨了‘田忌赛马’这个问题。以隋唐演义中的好汉为例,讲述了一个“田忌赛马”的循环赛。将前9名分成了甲(1,6,8)、乙(2,4,9)和丙(3,5,7)三组,分别进行单循环赛就得到了甲大于乙,乙大于丙,丙大于甲的结论。即(1,6,8)>(2,4,9)>(3,5,7)>(1,6,8)>…构成了一个类似于石头、剪刀、布的结构。这三组数也是三阶幻方的三列中的三组数。这也打破了我们对不等式传递性这个性质的固化认识,也给予了我们重新定义这样数组的启示,真让我大开眼界!”
——初一年级张梓桐同学
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“这次科普讲座中令我印象最深的是幻方游戏。袁亚湘院士为我们讲述了幻方的基本特点,最令我惊叹的是到了四阶幻方时竟有了880中不同填法,引起了我对数学的兴趣,让我体会到古人的智慧和数学情趣。”
——初三年级陈月同学
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“在最后的问答环节我提出了一个问题:数学研究需要着重培养哪种思维?袁老师说,其实最重要的并不是培养速算和巧算的思维,而是对数学的热爱和探究数学问题的兴趣。研究一个数学问题,不能只满足于解决题目,更要探究题目背后的数学原理和思维过程。袁老师的话对我来说,益处大于做出十道题。”
——初三年级赵之煊同学
讲座之后,同学们纷纷涌上台前与袁亚湘院士合影留念,并围绕在袁院士的周围继续提问。同学们表示,通过聆听袁亚湘院士的讲座使自己提升了学习数学的兴趣,同时也收获了学习数学更有效的方法。
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撰稿:贺丽珍
审核:陈争
编辑:小小
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