登陆注册
47988400000018

第18章 数学教学的趣味运用故事(15)

“我确实没有看见过他。我是从他的脚印里看出来的。你看这个人的脚印:左脚印要比右脚印大且深,这不是说明,走过这里的人是个跛子吗?现在再比一比他和我的脚印,你会发现,他的脚印比我的深,这不是表明他比我胖?你看,骆驼只吃它身体右边的草,这就说明,骆驼只有一只眼,它只看到路的一边。你看,这些蚂蚁都聚在一起,难道你没有看清它们都在吸吮枣汁吗?”

“你怎么确定他在三个小时前离开这里的呢?”

贝都印人解释说:“你看棕榈树的影子。在这样的大热天,你总不会认为一个人不要凉快而坐在太阳光下吧!所以,可以肯定,你的同伴曾经是在树荫下休息过。可以推算出,阴影从他躺下的地方移到现在我们站的地方,需要三个小时左右。”

听罢之后,阿拉伯人急忙朝叙利亚方向去找,果然找到了他的同伴。事实证明,贝都印人说的一切都是正确的。

读完这则故事,想必你会钦佩这位贝都印人的敏锐的观察力。

一个观察力强的人能从一般人认为是司空见惯的事件中发现奇迹。一个观察力弱的人即使进入宝山,也可能空手而返。苹果落地,火炉上的水壶盖被水蒸气掀开,这些都是人们十分熟悉的现象,但牛顿和瓦特却由此分别发现和发明了万有引力定律和蒸气机。当然,这些伟大的发现和发明并不是这么简单,但是观察力强的确是他们成功的重要因素。

88.奇趣数列

有这样一个组合数列X和Y,X数列在上,Y数列在下,两个数列的第一列均为1,从第2列起,数列X的每一项都等于其左侧一项X和Y两个数的和,数列Y的每一项都等于与Y相同项的X及其左侧项的另一个X值之和,见下图,如第4列的Y等于第4列X的数值12加左侧的X数值5,其和为17,以此类推,朋友们可以根据这个规律自己计算下去,为了便于观察研究,最好计算到第20项为止。

这个组合数列的趣味在于,其构成非常简单,由最初的两个1组成,之后的每个数表面上是按照上面的规则相加所得,但实际上如果离开最初的两个1,后面的数据都为零,所以所有的数据都是在1的基础上相加而得,从左到右,只用一个加号就可以计算出后面所有的数据,有计算器的朋友更为方便,每次计算的结果,都可作为下一个数的一个加数,再根据规则加上数列中的另一个加数就可以了。也许有朋友说,这有什么趣味啊,确实,如果不观察自然发现不了什么规律,但它的奥妙也就在此,貌似平常的组合数列却蕴藏着很多很多的规律,而且越观察越觉得奇妙,甚至有不可思议的感觉。

项数123456……

数列X125122970……

数列Y137174199……

89.变形虫的奇遇

有一种很微小微小的单细胞生物名叫阿米巴(ameba),由于它的身体会不断的变化,生物学家给它取名为“变形虫”,这小虫在脏水生长,有时会钻进人的肚子里去,使到人们腹泻,严重时还能令人死亡。

有一次,有一个生物学家把一滴脏水放到显微镜底下观察,他看到这滴水的世界真是神奇万千:有含叶绿素的藻,有长着鞭毛迅速游泳的一些鞭毛虫,他还看到两只变形虫。

这生物学家童心大起,拿了一个很小很小的线圈放到玻璃片上把这变形虫围起来。于是从显微镜下,他看到其中一只变形虫左冲右撞,想要从圈子过去,另外一只变形虫却是像在练瑜珈术的老僧在坐定一动也不动。

这生物学家的显微镜是有安装最新式的“细菌语言播音机”,因此他能听到这两只变形虫的对话。

“我的老天爷,这是什么墙把我关起来,我要出去,我不愿意在一个狭小的天地里。”那只急躁不安的小变形虫在叫喊。

“碰!碰!碰!”小变形虫把身体往墙上撞(事实这墙在大人的眼中只不过是一个小线圈),它的身体撞痛了,因而扭曲得很厉害。

小变形虫用身体去撞那个如老僧坐定的变形虫,对它喊叫:“喂!我们被关起来了,为什么你还不想出去?你究竟是什么变形虫?难道不知道‘不自由、毋宁死’的道理吗?”

那只不动的变形虫伸伸懒腰,开口说话:“为什么吵吵闹闹,把我从我的数学思考中吵醒?我是阿米巴数学家,我在研究微妙的数学真理,你不该来吵我——当我在研究世界上最艰深最美妙的学问时。”

小变形虫说:“我们已经失去自由了,你还在研究那什么都看不见的数学,你快想个妥善的方法,使我们能脱离困境。”

阿米巴数学家说:“你别急躁!我对你讲一个故事。”它一面慢慢地把它的身体一部份拉长变成手指,然后在沉积一些薄薄的污泥的玻璃面上划了一条线。

“你看:这一条线是可以互相向左右两端无限延长,这上面生活了两个小点,它们只能在这线上自由跑动,向左移动或者向右移动,我现在把它们活动的空间切断。你看!这是用划两条线把这线截下来,让我们听听这两个小点的对话吧!”

只见一个小圆点正在焦急不安地不断撞那墙。(事实上,在变形虫的眼中,那只不过是一截小线段。)它把头撞得肿痛,于是倒转回来,撞那个好像“天塌下来,什么事也和我无关”的小圆点。

“你怎么撞我呢?”懒得动一动的小圆点责怪那位不安心的小圆点。“我正在研究数学,你把我从那美妙的世界带回现实世界,破坏了我的玄想,实在岂有此理!”

“唉呀呀!我们被关闭起来了!现在我把你唤醒,希望我们可以想一个方法跑出牢笼,你怎么能随便怪我呢?”

小圆点数学家被那个紧张兮兮的小圆点推到墙面前,要他研究出去的方法,小圆点数学家沉思片刻回答:“有什么难呢?我们是生活在一维空间里(1dimension),实际上还有一个叫二维空间的世界,只要你跑进二维空间的世界,你的自由度(degreeoffreedom)就增加,你可以绕过障碍回到我们原来的世界。”

小变形虫呱呱喊叫说:“这有什么了不起的大道理!非常明显。小圆点真笨,还要小圆点数学家解释才明白。”

变形虫数学家严肃地说:“不要讥笑比你差的人!嘲笑人家的人,总有被人嘲笑的时候。我们是二维空间的生物,还有一个三维世界。我们的世界,只有东南西北的方向,在那个世界有一种叫‘上、下’的区分,就像小圆点的世界只有‘左、右’的方向,而没有我们的‘东南西北’,因此你只要进入三维世界,把身体向上伸,你就可以越过障碍,回到你的世界去。”

90.发现数学定理的秘诀

数学家是怎样发现数学定理呢?他们是否有一个秘诀?如果能知道那是多好啊!

是的,这里有一个秘诀,下面的一个真实故事就会告诉你秘诀是在哪里?

在中国湖南省的一个农村生产队,在1964年以前禾苗年年受到虫害,粮食老是不够,亩产最多是五百多斤。

那里的虫害最厉害的是一种叫蚁螟的虫,它们能使稻枯心,农民最初看到禾苗出现白线子才喷药。可是农药喷了,虫却没治好。有一个农民看到这种情形,他决定要想法子根治这种虫害,可是有人却认为他文化低,不可能做出这样的事来?但是他不理会这些意见。当第一代的螟蛾生出后,他就守在田边观看,看蛾子如何产卵,发现卵块的地方就插标记,记下产卵日期,看它什么时候孵化。不管刮风下雨,日夜不离田边,终于揭开了秘密。掌握到了这种虫的生长规律,于是就有法子消灭它。以后也控制了其它虫害,粮食亩产到目前增至一千二百多斤。

许多人承认在科学上的发现和发明:如物理上的落体定律,化学上的合成胰岛素,链霉素,在生物上的发现遗传规律,在医学上用针灸医治聋哑病症者,都是需要依靠实验和观察。我说数学上的发现也是靠观察得来的,读者不是会觉得奇怪吗?

数学是研究一些数、形、集合、关系和运算的性质和变化的规律,人们是怎样知道这些性质和规律呢?

是不是像一些宣传宗教的小册子讲,连那大名鼎鼎的17世纪的英国科学家牛顿,也是因为他很虔诚,为上帝所宠爱,让一个苹果在他头上掉下,启发他发现物理上的《万有引力定律》?人的活动是上帝在操纵吗?

让我们看一看18世纪的一个大数学家欧拉(LeonardEuler1707-1783)的一些意见吧!

欧拉在他的一篇:《纯数学的观察问题》的文章里写道:“许多我们知道的整数的性质是靠观察得来,这发现早已被它的严格证明所证实。还有很多整数的性质我们是很熟悉的,可是我们还不能证明;只有观察引导我们对它们的认识。因此我们看到在数论——它还不是一个完整的理论中,我们可以寄厚望于观察:它能连续引导我们新的性质,我们较后尝试证明。那类靠观察而取得的知识还没有被证明,必需小心的和真理区别,像我们通常所说它是靠归纳所得的。我们看过单纯的归纳会引起错误。因此我们要非常小心,不要把那一类我们靠观察而由归纳得来的整数的性质当为正确无误。事实上,我们要利用这发现为机会,去研究它的性质,去证明它或反证它,这两方面我们都会学到有用的东西。”(见《欧拉全集》第二册)

欧拉是瑞士人,一生大部份时间是在俄国和德国的科学院度过,对这两个国家特别是俄国的数学发展有很大的贡献。他是最多产的数学家,他在生之日已出版和发表五百多本书和文章,死后还留下二百多篇文章未发表,以及一大堆不太完整的手稿。

他的工作涉及的范围很广,单是数学就包含了当时的数学的差不多所有的分枝,在物理、天文、水利等等一些较有实用的科学他也作出过贡献。

从1909年开始瑞士的自然科学会,准备出版他的全集,他的全集到现在还没有出完,他留在列宁格勒(现改名为圣彼得堡)的一大堆手稿,因为内容太多,到现在还要花许多时间和气力去整理。

为什么欧拉能作出这样多的发现呢?在那篇《纯数学的观察问题》的文章里,他已告诉了你一个秘诀,就是:“依靠观察得来的。”事实上欧拉也是一个善于观察的数学家。

91.楼梯上的数字世界

从琪琪一岁时,妈妈就随时随地的和她说话,教她数数,在我们的生活中,到处都是数字的世界,每天我拉着琪琪的小手上下楼时,妈妈会和她一起来数楼梯,刚开始是妈妈一个人数给琪琪听,时间稍长一点,是琪琪小声应合着妈妈,偶尔会发出她熟悉的数字声音,再过了一段时间,楼梯上的数数声变成了稚嫩的声音,从1到5,从1到10,从1到20,从1到30,从1到40,就这样,琪琪在每天必上下的楼梯上,轻而易举,熟能生巧,学会了40个数字。妈妈至今还和琪琪保持着上下楼数数的习惯,就这样,从1到40,成了我们每天的必数数,在这样大小牵小手一起数数的日子里,一岁半的时候,琪琪就能从1数到40,日子一天天过去,琪琪二岁的时候,妈妈数1,她就会数2,我数4,她就会数5。只要是50以内的数字,随你说前一个数,她都能很快的接出下一个数字。在琪琪熟悉了楼梯数后,妈妈又和琪琪数起了栏杆,手把手教着琪琪数,她非常喜欢这样游戏方式,小手扶着楼梯栏杆,走一阶,数一个栏杆数,一个一个数着,很快就可以准确的数出栏杆的数目,在她熟悉数数后,随便拿一堆玩具或珠子给她,她都能准确无误的数对。

92.互换角色学数学

游戏中学习,宝宝接受的更快,妈妈通常和琪琪一起用卡片来学习,妈妈拿起一张卡片,问琪琪:“这是什么?”琪琪回答正确后,妈妈会马上夸奖她,然后她再拿一张卡片问妈妈:“妈妈,这是什么?”妈妈要是回答对了,她会学妈妈说话的样子对我说:“你真棒,来,老师奖励你一个吻。”妈妈要是故意答错,她会马上说出正确答案,并对妈妈说:“妈妈,来,我再教一你一次。!俨然一位老师的派头,和宝宝互换角色一起学习,宝宝会更愿意在角色中不知不觉得学会知识。尤其是数字的组合,琪琪用卡片教我数学时,她会想办法把手中的卡片变换方法,像把几张卡片组合一在起,再问妈妈是多少,反正拆拆合合,两,三位数,加减法就在琪琪的问中,妈妈的回答中,被琪琪不知不觉的学会了。

93.厨房里的教学

做饭时,琪琪总喜欢看电视,为了不让她长时间看电视,妈妈就会让她帮我忙,琪琪,帮妈妈拿两个鸡蛋来,她就会很开心的数好给妈妈拿过来,并对妈妈说我会帮妈妈干活了,劲头特别的大,于是妈妈通常会趁热打铁,对她说:“再帮我拿几个什么东西。妈妈抓住她的手一起打鸡蛋,打掉一下,妈妈会问她,手里还有几个,然后妈妈会适时的教她:2-1=1,摘豆角时,妈妈去给她一把,让她边数边摘豆角,这样她不但帮我做了事,还很快的学会了数学。

其实,数学真是无处不在,穿鞋时,爸爸妈妈鞋大且长,宝宝的鞋小且短,伸出手,爸爸妈妈的手大,宝宝的手小,大手牵小手。水果的形状颜色,玩具的形状颜色大小,车牌号,门牌号,电话号码,只要你细心,哪里都可以成为快乐形像学习数学的乐园。

同类推荐
  • 科学与海洋(海洋与科技探索之旅)

    科学与海洋(海洋与科技探索之旅)

    地球表面的70%被海洋所覆盖。故而海洋作为地球水圈的重要组成部分,同大气圈、岩石圈以及生物圈相互依存,相互作用,成为控制地球表面的环境和生命特征的一个基本环节。对于海洋,虽然我们的肉眼可以看到它的广阔,却无法看到其深层的东西,而海洋的内部则包罗万象,充满着神秘的色彩。《科学与海洋》教我们利用科学来探索海洋,从科学的角度领略海洋的神秘风光。
  • 科技百科知识博览

    科技百科知识博览

    这里有神秘诡异的百科知识等你阅读,这里有扑朔迷离的背后玄机等待你的发现,这里有鲜为人知的惊险内幕等待你的探索,这里有匪夷所思的灵异事件等待你的追寻。
  • 生命的黑匣子

    生命的黑匣子

    《生命的黑匣子》作为《解惑天·地·人》丛书之一,全书分上、中、下三篇。分别由“人类起源的谜惑”、“生命进化的密码”、“人体生命的奥秘”三部分组成,全面地展示了人类自身对根在何方的发问:试图破解生命起源的奥秘、生命进化的法则。
  • 天文与地理科技大发现

    天文与地理科技大发现

    本套书简明扼要,通俗易懂,生动有趣,图文并茂,体系完整,有助于读者开阔视野,深化对于中华文明的了解和认识;有助于优化知识结构,激发创造激情;也有助于培养博大的学术胸怀,树立积极向上的人生观,从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。
  • 教师公文包-科技之窗

    教师公文包-科技之窗

    本书分加强科技教育、科技辉煌与展望、科技发展、科苑精英等七部分对科学技术的发展与常识进行了介绍。
热门推荐
  • 大神你今天脱单了吗

    大神你今天脱单了吗

    “大神,给撩吗?”被情缘和徒弟同时背叛的唐果萌撩了本区最有名的大神——曦言。之后每次遇到曦言,她都会在当前撩一句,有一天她临时改了开场白:“大神,你今天脱单了吗?”大神回了她一句:“脱了。”唐果萌瞬间心塞了:大神脱单了对象却不是她??
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 大饭碗

    大饭碗

    《大饭碗》是农村发展进程的纪实,也是画卷。以一个普通农民的视角,审视社会生活,将所闻所见,素材取舍,形成了波澜壮阔的景观,刻画复杂曲折的情节,经历了几十年的生活感触,扑捉了时代的光环。不论从结构上,情节上,还是从人物上,语言上,具备了超越的旧窠的观念。
  • 伤心咖啡馆之歌

    伤心咖啡馆之歌

    《伤心咖啡馆之歌》是卡森·麦卡勒斯最优秀的中短篇作品合集。除经典传世的咖啡馆、童年等7部作品,本书另收录麦卡勒斯遗作《抵押出去的心》中的各类短篇小说,散杂文,作者以“人之孤独”与“爱之无能”的命题,淡漠地讲述她眼中的孤独与疏离。这里的每个人都困在深蓝色的潮湿的空气里,他们在内心深处挣扎,在爱与被爱的脆弱中,想要逃离寂寞,却一次又一次跌进更深的孤独……
  • 随身空间修仙

    随身空间修仙

    杜星,一个孤儿前二十年受尽苦难,无意中得到一个随身空间,无限面积还带加速作用。本以为可以开始享受生活。谁知眼前一黑,来到了一个修炼世界,无穷的精彩就这样展现在他眼前,请看一个异界来客,怎样领略这个神奇世界的精彩!怎样建立起史无前例的大帝国!怎么走上辉煌的长生之路!
  • 韩娱之神之子

    韩娱之神之子

    一名美过女子的男子妖孽,在娱乐圈混的风生水起,不过坚持着自己的他给她的承诺,让他站在世界之巅,为了完成这个愿望,想不到自己会出车祸,不过新的身份让他努力的去闯,他也不屑的努力着,跟各大女团有着暧昧的关系,可能在中国发展的多,多发展,很多事情都不应万变歌唱事业好了支持一下
  • 紫色情劫

    紫色情劫

    遇见晨曦是我今生最大的美好事情,即使失去我的生命
  • 恶魔校草别惹我

    恶魔校草别惹我

    一个平凡的女孩,因为小时候父母订了娃娃亲,被破和男主同居,在一次意外自己的初吻却被恶魔校草南宫辰给抢走了。“白痴女,你要再敢惹我,我会用你一想不到的办法恐惩罚你。”“靠,你不惹本小姐就不错了。”
  • 猫女咪妮

    猫女咪妮

    1971年荷兰儿童文学“银石笔奖”,被译为十余种语言出版,安徒生奖得主施密特女士最喜爱的一部作品。一个雨夜,一位漂亮的女子手拎一根鱼骨头,躲在记者狄博思的阁楼里,惊恐万状。原本是一只猫的咪妮因五十化工废料变成了一位“女士”,为猫族所不容,偷了女主人的衣服和手提箱逃离佳缘。尽管变成了人类,她却还是拥有猫的西行,爱唱喵喵夜曲,看见小鸟、闻见鱼腥就不能自己,急了还会爬树。狄博思把她当做孤女收留,对外称“秘书”。他并不知道,这个奇特的猫女会给他带来奇遇……当小镇重归和谐,狄博思也懂得了记者这一职业的真正含义。难题却再一次摆在咪妮面前,她只有一次机会变回猫——她该如何抉择?
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!