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从枯燥乏味到兴趣浓厚只差了两本书——《啊哈,灵机一动》与《啊哈!原来如此》

中华英才 作者:张达 2017-05-12 15:33

核心提示: 《啊哈,灵机一动》和《啊哈!原来如此》的作者马丁·伽德纳从中学时代就对数学产生了浓厚的兴趣,大学时代专攻哲学,奠定了他长于推理和思辨的思维特质。

大数学家华罗庚曾说“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不数学”。我们生活在一个数学星球上,数学知识无处不在。小到乒乓球赛制的制定、蛋糕的切分、数字和字母的排列规则,大到人工智能、时间机器和并行世界;从年轻人热捧的星座到世界人口爆炸,就连花瓣的数量和分布方式、树冠的形状、知了的寿命等自然现象中也隐藏着数学规律。我们习以为常的事情中其实涵盖了排列组合、立体几何、统计和逻辑推理等数学知识。

对数学的传统认识

你有数学恐惧症吗?据说世界上每五个人就有一个人害怕数学。现在中学生课业负担较重,由于没有好的入门方法,很难体会到数学的美妙。他们一看到数学题,就不由自主地产生抵触情绪,越抵触越不想学,越不学就越不会,最终就真的害怕数学了。

虽说兴趣是最好的老师,素质教育也推行了很多年,学校和教师乃至课外辅导机构都尝试了很多方式,但是收效甚微。那么,数学真的那么难学吗?有没有一种寓教于乐的学习方式呢?看看美国家喻户晓的数学科普作家和享誉世界的趣味数学大师马丁·伽德纳带着我们如何从习以为常的普遍现象中抽象出数学问题的灵魂,带着推理和思辨的思维让数学变得有趣,用科学的方式让中学生在趣味中学习数学。

花开两朵,各表一枝

《啊哈,灵机一动》和《啊哈!原来如此》的作者马丁·伽德纳从中学时代就对数学产生了浓厚的兴趣,大学时代专攻哲学,奠定了他长于推理和思辨的思维特质。1987年获得美国数学学会斯蒂尔奖,1994年获得数学交流奖。马丁·伽德纳表达方式独特且富于技巧,往往从人们习以为常的普遍现象入手,用生动活泼、诙谐幽默的语言,寥寥数语就把一个深奥的数学问题的灵魂抽了出来。因其巨大的精神创造成就成为全世界读者所崇拜的科普巨匠。

《啊哈,灵机一动》和《啊哈!原来如此》的译者为现任国家新闻出版广电总局规划发展司副司长李建臣,另一位是现为北京医科大学附属北京朝阳医院消化科主任医师、教授刘正新。这两本书在中科院、科学技术部、中国科协联合举办的向广大群众推荐20世纪有影响的科普书籍活动中,被我国科学家推荐为首批20世纪优秀科普佳作。

在趣味和思考中学习数学

乒乓球赛5名队员进行淘汰赛共需四场比赛,那么如果是37名队员,则需要进行几场比赛?切乳酪的时候有没有办法切三刀并且平均分成8等份?两家理发店,一家头发遍地都是,镜子也需要擦,另一家地面和镜子都很干净,你会选择去哪家?租一套公寓,如何让自己的住所离三个朋友尽可能地近……你知道这几个问题分别涉及了排列组合、几何、逻辑推理和程序吗?但是看完书中详细的文字解释和生动有趣的插图之后,会有一种醍醐灌顶且意犹未尽之意,不禁感慨:啊哈,真是如此!

在普通人眼中,数学往往是高深莫测、枯燥乏味的,但在伽德纳的笔下,一个个抽象的数学问题变得妙趣横生。对于中学生来说,可能无法理解这些高深的理论,但是伽德纳总能借其引出一些只有在大学才能学习到的数学理论,如数列、概率论等。作者精选的问题貌似复杂,但若能跳出常规解题的模式,就会发现问题的答案很简单。本书把精选的问题分为6类,包括组合、集合、数字、逻辑、程序和文字。考虑到中学生的学习能力和接受能力,每一类内容都比较宽泛,不同类之间也有交叉。作者对每个问题都力争从一个有趣的故事出发,围绕这个故事引发开去,使读者在浓厚兴趣中解决问题。沿着作者的思路,不仅能慢慢地提升思辨能力,更能在趣味和思考中学习数学知识,启迪心智。

考验读者的思辨能力和对问题的解决能力

如果按照现在的人口增长速度,未来个人的生存空间会不会越来越小?如果太空飞船点火升空后直线前进,那么它会离地球越来越远吗?掷骰子连续五次都是两点,那么第六次出现两点的概率是1/6吗?4个人第一次见面,至少有两个人属于黄道十二宫的同一宫,这是偶然的巧合吗……这些问题是不是非常引人入胜?

本书在内容设置上,同样分为6部分。除了逻辑和几何之外,还有数、概率、统计和时间。如果《啊哈,灵机一动》是启迪中学生的学习趣味,那么《啊哈!原来如此》就是前者基础上的深化和升华。本书可以为任何读者服务,但是更偏爱那些喜爱思考、愿意通过思考解决问题的读者。作者从人们习以为常的普遍现象入手,用简洁通俗的语言来诠释和解析悖论以及它的矛盾形成原理。不仅要提出问题,更要能回答问题和解决问题。跟《啊哈,灵机一动》一脉相承,相互补充,更加考验读者的思辨能力和对问题的解决能力。

这套丛书将数学知识和日常生活融合在一起,同时和图画进行完美结合,用数学的天然趣味激发孩子与生俱来的数学兴趣。涉及的内容广博,涉及自然科学、天文地理、绘画体育以及生活常识等多个领域。让中学生在理解知识的同时丰富头脑,活跃思维,开阔眼界。同时讲述生动幽默、极富启发性,让读者边看边思考,将知识与应用融会贯通。这样读者就能极大地开阔眼界和思路,在主动发现和探索的过程中,学会联想,创造性地思考问题,从而更科学地认识世界、了解世界。

对于这套丛书最好的评价就是:搜遍全球再也找不到第二个人能以这么轻松有趣的方式讲清楚这么困难的数学和逻辑问题。一再重印更加说明了读者对这套丛书的支持和认可,希望可以启迪更多的学生,让更多的学生受益。

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译者简介

李建臣,毕业于清华大学。现任国家新闻出版广电总局规划发展司(改革办)副司长(副主任)。创作过《逝者如斯 而未尝往也——狭义相对论的诞生》、《时空的弯曲与消长——广义相对论的建立》等系列科普作品,以及《历史的拐点 文明的流变——<四库全书>悲喜录》《故乡的河》等散文和随笔;出版过《互联网+新闻出版一一我国新闻出版制度理论构建》等学术著作;主编过《科学的丰碑》、《共和国的脊梁》“蒲公英丛书”等科普著作。清华大学、中国人民大学、北京印刷学院等多所大学特聘教授(学术委员会委员、特约研究员)、研究生导师。博士,编审。

(2017.05.01 第09期)