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314圆周率日,一起走进数学王国
“一个小孩只吃锐角三角形的饼干,但是现在只有一块形状是钝角三角形的饼干,问怎样分割才能让小孩吃完整块饼干?”(答案附于文末)
在3月14日“圆周率日”这一天,上海中学校长冯志刚面对镜头,向广大读者出了一道数学题。他和科普作家卞毓麟、中国科普作家协会常务理事江世亮、出版人朱惠霖、上海科技教育出版社总编辑王世平来到“数学桥”品牌发布暨丛书第一辑线上发布会,与广大读者分享“数学之美”。
“数学桥丛书”是一个面向大众的数学科普系列图书,第一辑共9册:《数学奇观》《数学犹聊天》《神奇的圆》《魔法数学》《人人都来掷骰子》《渴望不可能》《数字密码》《2的平方根》《数学桥》。它们共同揭示了日常生活中的数学奥秘。此前,上海科技教育出版社已出版过图书《数学桥》,迄今重印10余次,深受读者喜爱。“数学桥丛书”延用了这一名字,希望将“数学桥”做成一个数学文化图书品牌。
在这9本书中,1本只适合高中及大学生,其余8本都适合高中和初中生。8本里还有3本适合成绩不错的小学高年级生。
“数学桥丛书”首批图书
大学生、中学生、小学生皆有对应读物
“数学桥丛书”适合谁来读?澎湃新闻记者了解到,在阅读难度上,同名图书《数学桥》相对难度最高,是第一辑中唯一一本适合高中生与刚进大学的本科生的读物。美国数学家斯蒂芬·弗莱彻·休森以高中数学为起点,用一种轻松有趣的方式展示了大学数学中的核心内容和亮点。
其余大部分图书适合初中生与高中生阅读。比如《数学奇观》由入选纽约州数学教育家名人堂的教育学家阿尔弗雷德·波萨门蒂著述,通过大量数学在各大领域的有趣实例,呈现一个让人耳目一新的数学世界;另一本《神奇的圆》也出自波萨门蒂,全书涉及圆所呈现的种种几何奇观,包括圆的历史、圆填充问题、尺规作图问题、切圆探究等,还用一整章讲述了球面几何学;《数学犹聊天》来自斯坦福大学语言与信息研究中心研究员基思·德夫林,他对“如何理解数学”“如何提高数学能力”“为什么数学家认为数学不难”等问题做出了全面解释;《渴望不可能》是旧金山大学数学系教授约翰·史迪威的作品,书中的大多数概念如无理数、虚数、无穷远点、弯曲空间、各种类型的无穷初看起来是不可能的,但它们在数学符号体系的帮助下是可以被精确理解的;《2的平方根》以师生对话的形式展开讨论,爱尔兰数学家戴维·弗兰纳里由此引领读者踏上了一段奇特的数学之旅;
值得注意的是,《魔法数学》《人人都来掷骰子》《数字密码》这三本不仅适合初中生与高中生,也适合部分小学高年级数学好的孩子。小读者可以在《魔法数学》里了解一些花式洗牌法的数学性质,一些用到中国古代占卜书《易经》的戏法,还有奇偶性是怎样在魔术中起作用的。该书的作者是两位美国数学家:珀西·迪亚克尼斯和葛立恒。在数学家的身份之外,迪亚克尼斯还是一位技术精湛的纸牌魔术师,而葛立恒也是一位玩杂耍的顶尖高手。
《人人都来掷骰子》 则来自英国物理学家和行星科学家迈克尔·M.伍夫森。这本书深入浅出地介绍了概率和统计的重要结论,让小读者理智地评价统计信息,并且理解同样的信息可以用不同的方式来描述。而《数字密码》 是美国数学家德里克·尼德曼的作品,他将数字的科学性与人文性巧妙地融合在一起,揭示了无与伦比的数字奇趣。
“‘数学桥’这个名字寓意美好,希望我们的数学文化系列图书能够搭建读者与数学之间的桥梁,帮助读者克服对数学的恐惧,顺利走进数学王国。”王世平说。
从左至右:上海科技教育出版社编辑、卞毓麟、朱惠霖
学数学有用吗?
王世平认为,传统的课堂数学教学往往只注重传播数学知识本身,很少涉及伟大数学发现的起因、数学对人类文明的促进作用等人文话题。而这些偏人文的数学文化知识,显然更容易让人认识到数学的趣味性和实用性,培养青少年对数学的兴趣,至少能够让人不那么抵触数学。“这就是数学科普发挥作用的地方了。”
在活动中,卞毓麟与朱惠霖展开了一场精彩的对谈。卞毓麟谈到了上海科教社引进《怎样解题》及趣味数学之王马丁·加德纳书系的一段往事,《怎样解题》最初作为“普林斯顿科学文库”中的一册被引进中国,随后广受好评,中文版出版至今二十余年,仍然长盛不衰。
“著名科学家、中科院院士、数学家吴文俊曾经说过,一个人从幼儿园到大学,学得最多的课程就是数学。现在大学里很多文科都开了高等数学课,但是我们学了这么多数学,又有多少人能真正理解数学呢?因此我们还要去普及数学,数学本身有它自己的特点。”朱惠霖则从数学作为基础学科、工具、思想方法、教育手段及文化的五个面向,阐释了数学对于我们的重要意义。
接着,王世平、冯志刚、江世亮分别从出版者、教育者和科普者的角度,分享了他们对于数学科普的看法。“数学挺好玩的,最重要的就是它的挑战性。”冯志刚认为,数学给学生了创造一些挑战,让他们感受到自己做出来的东西是重要的,有价值的,并且能从中体会到某种愉悦感,而这种数学带来的愉悦感是从别的地方感受不到的。
江世亮也从一个科普人的角度,从数学文化、数学思维、数学情怀几个方面谈到了科普的重要性,“有人说,即使你把中学、大学里学的数学知识都忘掉,但只要你把这些数学的内涵,数学的文化记住,你还是抓住了数学的核心,你的数学没有白学。那时数学已经植根在你的思想中,你的观念中。”
“所以,数学是很有用的。”江世亮说,这个有用在于不学数学就没有经过数学思维的培养,就不可能对世界有一个比较清晰的认识,不可能把自己的工作做得有条有理、有理有据。“所以数学的文化是实实在在存在的,是非常重要的。”
上海中学校长冯志刚现场演绎了一道“吃饼干”的数学题。
【附】“吃饼干”问题的答案
这是钝角三角形ABC,分割方式如下:作一个内切圆,然后沿着B点和C点作一个等腰三角形,把这两条线推过来,推成三角形BDE和三角形DFG都是等腰三角形,这样实际上ADEFG这个五边形是圆的外切五边形,然后从A点出发,连接五边形的各个顶点,这样分出来的1、2、3、4、5、6、7,7个三角形都是锐角三角形,小孩子就能把饼干吃完了。
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