华应龙 严亚雄 ‖ 数学阅读:进一寸有进一寸的欢喜
无论是风里,还是在雨里,我都在这里守候着你~
战“疫”中的数学阅读辅导(七)
华应龙
(北京第二实验小学)
当我向全国各地的数学特级教师、数学教育专家请教——“如果请您给小学生推荐数学读物,您推荐哪套或哪本?”——近十位老师都推荐刘薰宇先生的《原来数学可以这样学》。
《教育视界》杂志副主编沙国祥老师特别提醒我:“刘薰宇先生的那套书,影响了很多数学家、科学家。”
刘薰宇先生是我国著名的数学教育家,其教育生涯横跨民国和新中国两个时期,曾在多所大学和中学担任数学教师或校长,还担任过人民教育出版社副总编辑,审定过我国中小学数学教材,发表了大量数学教育方面的论文,出版了很多中小学数学教科书和科普读物。
今天,我们请严亚雄老师来推荐的,只是刘先生众多科普读物中的一套。
严亚雄老师,是“华应龙名师工作室”核心成员,江苏省南通开发区实验小学教育集团教师发展中心主任,教育硕士,江苏省特级教师,正高级教师,全国优秀教师,江苏省333高层次人才培养对象,南通市第一梯队名师培养对象, “严亚雄工作室”主持人。出版专著有《情思数学——指向儿童成长》。
严亚雄
(江苏省南通开发区实验小学)
2020年的开局似乎令人沮丧,但是,“人类的一切智慧都包含在‘等待’与‘希望’这四个字中”(大仲马语)。
花开满树,阳光微洒,春光如此美好啊。同学们,让我们手捧一本书读起来吧,可不要辜负这最美的春天哦!
今天,我要给你介绍一套好书——著名数学教育家刘薰宇先生写给中小学生的数学科普经典《给孩子的数学三书》。
这些天,我一直在读它。读着读着,我就想起胡适先生说过的一句话:“怕什么真理无穷,进一寸有进一寸的欢喜。”用后半句来形容我的阅读状态特别合适,读过了,有的读懂了,有的还是没弄明白,但是感觉有了收获,心一点点充盈起来、欢喜起来,这就足够了。我的师父华应龙老师是这样说的,“阅读数学,没读懂也有收获”。
所以,孩子,只管读起来,说不定,你会和我找到相同的感受呢。
好了,此刻,就让我们打开这套经典,然后只管明媚地走进这个春天吧。
先来读“三书”中的这一本吧——《马先生讲算学》。“马先生”是谁呢,其实就是刘薰宇先生本人啦!他在书中借助“马先生”的口吻和我们交流,特别风趣,很有现场感,不是你想象中的乏味无趣哦。
要不,先睹为快,我摘录一小段你看看——
周学敏抢着,而且故意学着我的语调回答。
“对了!”马先生高叫一句,突然愣住。
“5E是5F的3倍吗?”马先生问后,大家摇摇头。
“1G是1H的3倍吗?”仍是一阵摇头,不知为什么今天只有周学敏这般高兴,扯长了音回答:“不——是——”
是不是很有意思?“马先生”就像在给大家上课呢!
顺便说一下,关于“马先生”,还有一件很好玩的事情呢。当时有《中学生》的读者到书店问《马先生谈算学》出版了没有,刘薰宇先生正好在店里,书店的人就指着他说:“这就是马先生。”哈哈,你说,是店里的人入戏太深,还是“马先生”深入人心呢?
好啦,同学们,接下来就让我们跟随“马先生”去数学的世界里走一走吧!
“马先生”的数学世界奇怪又奇妙。有一次,他让大家猜谜,这个谜语和数学毫不相关,他想告诉大家什么呢?他说:“对于学习的人,也正和谜面一样,需要你自己去摸索。”
那么,接下来,就让我们一起走进“年龄的关系”中,记得边读边思考哦!
他举的第一个例子是这样的:当前,父年三十五岁,子年九岁,几年后父年是子年的三倍?
“马先生”让我们不管三七二十一,把表示父和子的岁数用图表示出来。同学,你准备怎样画呢?试着动动手吧!
“马先生”是这样画的,你看得明白吗?
从图上可以看出,O点对应的岁数为13岁,P点对应的岁数为39岁,正好存在3倍的关系。而O、P两点对应的年数是4年。也就是说,4年后,父亲的年龄是儿子的3倍。
真是奇妙!“据图探究”还真是好办法。
可是,为什么这样画呢?不明白?我一开始也不明白,听了“马先生”的介绍我就明白啦。要不,你打开书第58—66页,“马先生”会慢慢解释给你听哦!
读完了第一本,我猜你是不是迫不及待打开第二本《数学趣味》啦!我就是这样的。
读书要先读“序”。没想到这篇“序”竟然是丰子恺先生写的。为什么我会说“没想到”呢?读书多的同学一定明白,丰子恺先生是中国漫画的一代大师,是著名的文学家。他竟然给一本数学读物作序,这跨界跨得不是一点点哦!
丰子恺先生说:“我一直没有尝过数学的兴味,一直没有游览过数学的世界,到底是损失!……他每次发表,我都读,诱我读的,是它们的富有趣味的题材。我常不知不觉地被诱进数学的世界里去。”
是什么力量“诱”着一代大师?我们一起去体会体会吧!
目录就很诱人,你看:恨点不到头,堆罗汉,八仙过海,韩信点兵,王老头子的汤圆……
要不,来玩玩“堆罗汉”?你是不是想到一种游戏或者表演活动?人上架着人,叠成各种样子,每排次第少一人,直到最顶上只有一个人为止,真是惊险又刺激啊!
数学中也有“堆罗汉”吗?是的,是的,就是“像这类依序相差同样的数的一群数,在数学上我们叫它们等差级数。”
可能有同学想起高斯小时候的故事了:高斯小时候非常淘气,一次老师去开会,他和同学们闹腾。老师回来后大发雷霆,命全班人都来计算“1+2+3+4+5+6+……+100”的得数。高斯很快说出结果是5050。他是怎么想的呢?(1+100)+(2+99)+(3+98)……+(50+51),一共有50个101,所以50×101就是1加到100的得数。后来人们把这种简便算法就叫做高斯算法。
像“1+2+3+4+5+6+ 7+……”这样的算式,其实就是数学中的“堆罗汉”。高斯的算法为什么可以呢?刘薰宇先生还用一幅图生动地进行了说明。请看——
从这幅图上看,A部分左往右依次减少一个正方形,最后只剩下一个红色的正方形,像不像正方形在堆罗汉啊?我们还可以看到,最大的长方形由A和B两部分组成,想象一下,或动手画一画、摆一摆,你会发现B恰好是A上下倒过来、再左右翻过去的样子,所以A和B的面积相等。
把图中每个小正方形的面积记为1,则A的面积为1+2+3+4+5+6+7,B的面积为7+6+5+4+3+2+1,它们都等于整个大长方形面积的一半。而我们知道,大长方形的面积是它的长和宽相乘的结果,长是7+1,宽是7,因此面积就是:
7×(7+1)=7×8=56
所以A的面积就是56的一半,于是我们就可以得到这样一个式子:
对了,忘记告诉你啦!
现在,我们要进行推理,推到一般的情形,就变成了:
那么,老师出给高斯的那道题,我们也用这种方法算一算:
结果果然是5050。现在你明白了吧!高斯算得快,是因为他是玩“堆罗汉”的高手呢!
看来,计算1+2+3+4+…+100,不一定就要像高斯小时候那样算呢。想一想,你还有什么别的算法吗?千万别以为高斯是数学王子,他的算法就是唯一的哦。
以上介绍的玩法,只是通过了“堆罗汉”的最低关卡,还有更高级的玩法等着我们哦!
给你书中两幅“堆罗汉”图,看看能从里面得出什么结果来!
怎么样?是不是心痒痒,很不过瘾?那就打开书,好好去玩一玩呗!
看第三本之前,先和你分享作者刘薰宇先生的一段经历。
中学三年级的时候,刘薰宇问物理老师一个公式的来源,但是老师只要他记住公式,因为“说来你这时也不会懂。”什么意思呢?就是那公式背后的道理对于当时的刘薰宇来说的确太过复杂。这件事给了刘薰宇极大的“余痛”,所幸的是这种痛没有让他远离物理,反而是追根究底地想弄明白。当他三年后第一次弄清楚的时候,“心里感到无限的喜悦!”
同学们,你知道吗,读第三本书《数学的园地》的感觉可能就是这样,你会承认“真有说来不会懂”这么一回事的。因为,在这本书里,有我们从没听说过的“函数和变数、诱导函数、无限小的量、积分学……”。
我先把我读来的说给你听听——
现在,我们要解决这样一个问题:“用来表示倾斜率的比,能不能由曲线函数的帮助来计算呢?”刘薰宇先生让我们看着图来说话。
你看,图上水平线段PB的长等于x'和x的差,而“高度”P'B等于y'和y的差。将这相等的值代入倾斜率的式子,我们就得出这样的结论:
割线PP'的倾斜率=(y^'-y)/(x'-x)
接下来,计算P点的切线的倾斜率,只要在曲线上使P'和P挨近以至无限接近就成了。
……
看到这里,是不是有种“你到底在讲什么”的感觉?很正常呢,因为你没有从头读起,还因为真的不容易一下子弄明白哦。
如果此时的你还是选择继续读下去,恭喜你,更多的惊喜即将出现在你的面前。因为,刘薰宇先生的幽默风趣在这本书里表现得更为突出。
摘几段文字,我们一起来读一读吧——
“‘无限小’的计算法,真可以算是一件法宝,你在数学的园地中,走来走去,差不多都可以看见它。”
“在几何的院落里,更可以看出它有多么玲珑。老实说,几何的院落现在如此繁荣、美丽,受了它不少的恩赐。牛顿发现了它,莱布尼茨也发现了它。但是他们俩并没有打过招呼,所以他们走的路也不同。……”
“朋友,不要慌!你去问造房子的工匠去!你去问他,怎样可以算出一座楼梯对于地面的倾斜率?你一时找不着工匠去问吧!那么,我告诉你一个法子,你自己去做!”
“你看!诱导函数这么一点儿小家伙,它的花招有多少!”
看出来了吧?一点儿也不枯燥、抽象,读来很轻松、很有趣。那些高深的原理好像离我们很近很近了呢!
不过,同学,如果你真的只是冲着轻松有趣的文字来读,那你只能收获一点点的欢喜;如果你能真正走进“数学的园地”,你会“进一寸有进一寸的欢喜”。
最后,和你分享丰子恺先生的一段话:“藏书如山积,读书如水流。山形有限度,水流无时休。” 什么意思呢?我的理解就是:藏书再多,不去读,它仅仅是摆设,不管放多少书,总是有限度的。但是,读书就像流水一样没有限度、永无休止。要是你能把读书作为生活的常态,那么你的生命一定就是美好的、欢腾的。喜欢它就去读它,读懂它、读透它。暂时不明白也没有关系,你会感觉“精神上愈加舒畅。”
那么,手捧《给孩子的数学三书》的你,先打开的会是哪一本呢?我很想知道,或许,你已经有了答案。
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