感受數學的魅力,從此愛上數學

三年級的笑笑最喜歡看《最強大腦》,在新一季當中的第二期中,有一個題目是将數學藝術之美與傳統國粹相結合,題目是在斐波那契螺旋樹上刻畫了兩張臉譜,選手需觀察斐波那契螺旋樹上的信息,找出與之相對應的兩張臉譜,用時短者獲勝。在節目裡,斐波那契螺旋與傳統的臉譜相結合,形成斐波那契臉譜,它看起來錯綜複雜,考察選手的觀察能力和記憶力。

題目一出來,笑笑就興奮的說他知道斐波那契數列。他們的奧數老師講過,這種規律數列,還叫“兔子數列”。他們奧數班還做過類似的題,比如:如果你爬10級台階,每次可以爬1級或者2級,一共有幾種走法?等等。

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旁邊的笑笑爸爸連聲稱贊兒子很棒。并适時的和笑笑聊起了斐波那契數列。他告訴兒子,斐波那契螺旋樹,來自于斐波那契螺旋線,也稱“黃金螺旋”,它是一些切開的葉片經過大約68度的旋轉,而形成的樹狀。因數學家列昂納多·斐波那契以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為“兔子數列”。斐波那契數會經常出現在我們的眼前——比如松果、鳳梨、樹葉的排列、典型的向日葵花瓣,蜂巢,蜻蜓翅膀,黃金分割等。笑笑聽的異常認真。

當然,我們很多家長并不能如同笑笑爸爸一般,精通數學,能給孩子講出數學上的規律和奧秘。但是,這并不能妨礙我們培養孩子愛上數學的能力。我們的知識結構不夠,那麼就可以用書籍來幫忙。

這本《給小學生的數字圖鑒》内容涵蓋小學階段的38個主要數學知識點,分為四大章節:有趣的立體圖形;奇妙的平面圖形,長度、量和測量;美麗的數和比例。每個章節下含有十幾個知識點,每個知識點都以孩子身邊常見的事物為道具,分析其蘊含的數學知識,讓孩子更形象、直觀地理解那些難懂的數學問題,感受數學的魅力,從而愛上數學。

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生活中無處不在的數學之美

就拿達.芬奇的世界名畫《蒙娜麗莎》和《最後的晚餐》來說吧,在達芬奇為數不多卻聞名于世的繪畫作品中反複運用,就包括著名的數學表達式斐波納契數列,以及其中衍生的“黃金分割”定律。

現在的尼羅河下遊,散布着約80座金字塔遺迹。大小不一,其中最高大的是胡夫金字塔,高146.5米,底長230米,共用230萬塊平均每塊2.5噸的石塊砌成,占地52000平方公尺。

石塊之間沒有任何黏着物,靠石塊的相互疊壓和咬合壘成。金字塔底面邊長與高之比約為11:7,恰好為祖沖之發現的約率22/7=3.142857的一半。

在所有的建築中,最對稱的建築之一就是印度的泰姬陵。不僅主體建築對稱,就連水池邊的瓷磚花紋、樹木都對稱。不僅左右對稱,由于在水的倒映下,還上下對稱。這種對稱的構成能表達秩序、安靜與穩定、莊重與威嚴等心理感覺,并能給人以美感。

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位于美國舊金山的金門大橋,是世界著名的橋梁之一,被國際橋梁工程界廣泛認為是美的典範。金門大橋是一種懸索橋,用到了數學上懸鍊線的原理。

鳳凰衛視北京總部大樓的設計靈感就來自有名的“莫比烏斯帶”。把一根紙條扭轉180°後,兩頭再粘接起來即可做成其模型。莫比烏斯帶是一種不可定向的曲面,一隻小蟲可以爬遍整個曲面而不必跨過它的邊緣。

伽利略曾說:“自然界偉大的書是用數學語言寫成的,其特征為三角形、圓形和其他幾何圖形,沒有這些幾何圖形,人們隻能在黑暗的迷宮中做毫無結果的遊蕩”。

生活中我們都來做個有心人,你會發現生活中的數字美學無處不在。講學習到的數學知識,充分融合入我們的生活,一定會創造出更多的美。

興趣是一切探索的起點

中國現代數學家華羅庚說過:“有了興趣就會樂此不廢,好之不倦,因之也就會擠時間來學習了。故此說,興趣是學習的基礎,是求知的動力,是成功的秘訣。”

為什麼很多孩子提到數學就覺得頭大?就是因為他們在學習的過程中遇到很多難點,可是在遇到難點的時候,旁邊的人隻會鼓勵他加油努力,卻沒有人幫助他對于他的難點去解決,從而引發他的興趣,所以,他越學就會覺得越枯燥,從而厭煩數學。

《給小學生的數字圖鑒》中每當提及到一個數學知識點,并不是通過簡單的說教,而是通過圖片簡易講解,然後教會你利用身邊的工具,進行有趣的數學工作,充分調動你的興趣。

比如講到多面體時,說到了圓溜溜的足球,它們大多由12個正五邊形和20個正六邊形制作縫合在一起的。找到了拼接規律。那麼我們也嘗試着,按照書中的提示,用紙來做個足球吧。制作下來,是不是可以讓我們對多面體球形有了更深刻的印象呢?

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比如講到卡瓦列裡原理,書中就教孩子們利用圖畫紙來制作面積相同但是形狀不同的小熊。為什麼可以這樣呢?因為卡瓦列裡原理指的就是兩條平行線間夾着兩個平面圖形,用平行于這條平行線的任意直線去截這兩個圖形,如果得到的兩條截線長度總是相等,那麼這兩個圖形的面積相等。在變形的過程中圖形的面積始終保持不變,所以又叫等積變形。是不是很好玩?

興趣是一切探索的起點,而決定與信心使得這種探索得以長久持續,即便它在短時間内沒有任何答案。愛因斯坦思考光速問題長達10年,最終才提出狹義相對論;安德魯·懷爾斯更是從小就被費馬大定理深深吸引,為它幾乎奉獻了一生的時間。

《給小學生的數字圖鑒》讓抽象、枯燥的數學知識變得具象、有趣,易理解,讓孩子感受數學的魅力,培養數學思維,從而愛上數學。

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