导语
源于生活的数学,对于培养孩子的数学学习兴趣和探索精神是非常重要的。在《给孩子的数学思维课》这本书里,阳爸从看得见、摸得着的生活案例出发,讲述它们背后的数学故事,剖析其中的数学原理,激发孩子的数学兴趣,培养孩子的数学思维,角度非常独特。本书中许多问题的讲解方式与传统的数学解题方式不同,是从一个研究者解决未知问题的角度出发,通过一步步尝试,从已知到未知、从简单到复杂,过程虽然曲折,但结果令人豁然开朗。作者以一种孩子可以触摸和感知的方式,为孩子们打开了数学的大门。
内容提要
为什么孩子在列举答案时经常会漏掉一些可能性?为什么孩子经常丢三落四?这其实是孩子还没有形成有序思考的习惯,而这种思考习惯就跟数学思维中的有序思维是紧密相关的。数学思维不仅影响到学习兴趣,学习能力和学习中的成就感,而且也会影响到日常生活的效率。
本书将详细地讲解如何培养孩子的概率思维、有序思维、抽象思维、空间思维、计算思维、极限思维、对称思维。作为父母,也许你不是数学学霸,但在本书的帮助下,你一样可以轻松地培养好孩子的数学思维,让他对数学产生兴趣,认识到数学之美,并成功跨越数学能力的分水岭,为他一生的理性思维和严谨习惯打下基础。
媒体推荐
《给孩子的数学思维课》这本书最大的特点是汇集了从生活中发现数 学思维的案例,把抽象的数学思维方法讲得明明白白、引人入胜。用一 个班36个学生存在两人同年同月同日生的可能性高与80%的“生日悖 论”解释了概率思维:从三刀能将生日蛋糕切成多少块提炼了抽象思维:从报数游戏和汉诺塔游戏中总结出逆向思维和递归思维:书中还有 许多有趣的生活案例,分别阐述了整体思维、极限思维、对称思维等。这些思维方式都是数学的真谛。数学思维能力的培养比死记硬背数学公式、用题海战术对付考试重要得多
——中国工程院院
第三世界科学院院士
中国计算机学会原理事长
李国杰
在《给孩子的数学思维课》这本书里,阳爸从看得见、摸得着的生活案例出发,讲述它们背后的数学故事,剖析其中的数学原理,激发孩子的数学兴趣,培养孩子的数学思维,角度非常独特。本书许多问题的讲解方式与传统的数学解题不同,是从一个研究者解决未知问题的角度出发,通过一步步的尝试,从已知到未知、从简单到复杂,中间不乏曲折,但结果令人豁然开朗。作者以一种孩子可以触摸和感知的方式,为孩子们打开了数学的大门。
——南京师范大学数学科学学院教授
江苏省数学学会普委会原副主任
罗马尼亚大师杯中国对原领队
夏建国
目录
绪论 数学源于生活
历史上的数学故事
一 思维自疑问和惊奇开始
为什么飞机的往返飞行时间不一样
小学门口放学点的标牌设计
神秘读心术背后的奥妙
99% 的人都不知道的闰年
为什么外星人用素数作为宇宙间的沟通信号
二 巧合与概率思维
奇妙的钥匙开门经历
同年同月同日生的可能性有多大
顺子与同花哪个可能性大
三 有序思维
5颗连着的围棋子能摆出多少种不同的图案
字典序与有序思维
四 抽象思维
抽象思维的培养:家长切莫操之过急
脑洞大开,原来蛋糕可以这么切
如何找最佳的聚会地点
方程思维对小学生是洪水猛兽吗
五 几何与空间思维
用 6根火柴如何拼出4个正三角形
小学生也能读懂的“维度”
七巧板中的数学
小小的立方体,竟有这么多的学问
时差与进制
六 逆向和递归思维
报数游戏
汉诺塔游戏
大自然的数学奥秘—斐波那契数列
七 整体思维
时针和分针重合了多少次
桌球到底进了哪个球袋
三阶幻方的中间为什么要填
八 极限与极值思维
岛主怎么选更公平
照片打印机中的数学问题
圆周率的那点儿事
怎么让孩子理解芝诺悖论
九 对称思维
生活中的对称美与对称思维
硬币的两面与奇偶性
斯诺克解球与对称
十 人工智能时代的计算思维
连环画为什么整理得这么慢
原来生活中也可以这么交流
盲文、莫尔斯电码与二进制
编程与数学—计算思维与数学思维的碰撞
后记
前言
我的朋友阳爸是一位大学计算机专业的教授和研究生导师,他高中时参加全国数学奥林匹克竞赛时获得过江苏赛区第一名。3年前,他说要写一本关于数学思维方面的书,然后就开始默默地笔耕不辍。最近,他突然说书快要付印了,嘱托我写序,我这才得以拜读到他的大作《给孩子的数学思维课》。
刚拿到书稿时,书的目录就让我眼前一亮。这本书没有按照知识点组织内容,而是按照思维的方式对内容加以组织。这种组织方式并不局限于掌握某个知识点,有利于培养孩子的数学思维,更有利于孩子的长远发展。继续阅读下去,我发现这本书与传统的数学读物迥异,是真正的生活中的数学,不仅专业,而且非常接地气。
源于生活的数学,对于培养孩子的数学学习兴趣和探索精神是非常重要的。在《给孩子的数学思维课》这本书里,阳爸从看得见、摸得着的生活案例出发,讲述它们背后的数学故事,剖析其中的数学原理,激发孩子的数学兴趣,培养孩子的数学思维,角度非常独特。本书中许多问题的讲解方式与传统的数学解题方式不同,是从一个研究者解决未知问题的角度出发,通过一步步尝试,从已知到未知、从简单到复杂,过程虽然曲折,但结果令人豁然开朗。作者以一种孩子可以触摸和感知的方式,为孩子们打开了数学的大门。
数学是科学之母。在航天工程、人工智能、金融系统、核物理试验、生物信息学等几乎所有的自然科学和工程技术中,数学都起到了支柱作用。数学思维能力,是未来学习各学科的重要基础,是通往想象力、理性分析、逻辑思考和抽象思维的桥梁。希望《给孩子的数学思维课》一书能帮助你打开数学思维,提升数学修养。
当然,本书中有部分术语、推导过程可能超出一些读者的认知范围,但这并不影响本书主旨的传递。
夏建国
南京师范大学数学科学学院教授
江苏省数学学会普委会原副主任
罗马尼亚大师杯中国队原领队
后记
我曾问过一些孩子下面两个问题:
数学有用吗?
大部分孩子的回答是肯定的。但是有用在哪儿,能说得上来的基本都是购物时能用上。仅此而已。
数学有趣吗?
不少孩子觉得解决好玩的数学问题比较有趣,但是对做纯粹的计算感到枯燥乏味。
孩子们对上述两个问题的回答值得我们反思:为什么孩子认为有用的数学,恰恰是计算?而且还被他们认为是枯燥乏味的?这到底是孩子的认知存在误区,还是我们的教学设计存在问题?
不可否认的是,我们白幼的数学教育过于强调加减乘除四则运算的准确率和速度,以至于让孩子不知不觉地在“数学”与“计算”之间画上等号。但四则运算只是算术的一个子集,相对于数学更只是冰山一角。
·如何避免让孩子形成“数学=计算”的狭隘认知?
·如何让孩子认识到数学更广泛的用途?
·如何避免让孩子觉得数学枯燥乏味?
这些都是我近几年来孜孜以求试图回答的问题。2016年,我的一位高中同学在朋友圈发了一条消息。当时,他写下了计算等差数列求项数的数学公式_二二+l,并附言:“我就不信这样孩子还记不住!”让我惊诧的是,这位同学的孩子和我家阳都在读小学二年级,阳只知道每天疯玩,而这个孩子竟然开始学习这么复杂的数学公式了。相信关心孩子数学学习的家长都会熟悉下面这张图。它说清楚:多少个100最难。如果让一个二年级学生用公式——+1来记住到底有多少个100,这也太勉为其难了。因为用数学符号来表示具体数字,是一种从形象思维到抽象思维的升华,孩子只有到了一定年龄之后(按照德国数学教育家克莱因的说法是12岁)才具有抽象思维。
过了一段时间,我的大学同学在朋友圈晒了某培训机构的数学讲义,其中有一段是这样写的:
追及问题
【口诀】慢乌要先飞,快的随后追。先走的路程,除以速度差,时间就求对。
和差问题
【口诀】和加上差,越加越大;除以2,便是大的;和减去差,越减越小;除以2,便是小的。
这就更让我惊诧了。孩子多背背古诗词,或许有可能成为下一个武亦姝,但是这样学数学,绝不可能成为下一个丘成桐。数学学习,不仅要掌握解决问题的“术”,而且要理解解法背后的“道”。
我不由得开始思考“如何引导孩子学习数学”。小学阶段的基础教育是启蒙教育,不是职业技能培训。孩子的大脑也不是一个等待填充的容器,而是一支期待点燃的火把。许多不愿意把孩子送到机构学习的家长也与我当初一样觉得两难:去学,1、白扼杀孩子的创造性思维;不学,又怕耽误孩子的数学思维启蒙。
在过去的三年里,我一直注重对孩子进行数学思维启蒙,在育儿过程中也遇到过很多问题,由此引发了许多思考和实践。阳妈是高校教育类杂志的编辑,她十分认同我的教育理念,也一直建议我把这种数学启蒙和学习方法与其他家长分享和交流。因此,我开设了微信公众号——Xuanbath。三年来,我们把教育孩子的心得都整理成文发布在公众号上,得到了很多家长的肯定。
我一直认为,数学源于生活、高于生活又回归生活。事实上,数学远远超越了购物结算的范畴。古希腊哲学家亚里土多德曾说:“思维白疑问和惊奇开始!”如果能让孩子充满着好奇与疑问去观察生活中的现象,那么,他们就会发现数学无处不在!来自生活中的案例更能激发孩子学习与探索数学的兴趣。由兴趣驱动的学习,常常能起到事半功倍的效果,最终胜过纯靠抢跑和刷题的学习。这也是本书的主旨,即如何在生活中培养孩子的数学思维并激发其学习兴趣。很多家长都认同这个观点,但不知如何寻找素材并实施。希望这些家长可以从本书中获得素材和灵感。
教育存在于过程之中。智慧源自对生活的观察和记录,智慧的成长是一种探索与研究的过程。我们生活在南京,经常在周末去爬紫金山。紫金山的登山道有好几条,走南边的缓坡上山大约是5公里,走北边的陡坡登顶大约是2公里。我们喜欢欣赏不同的景色,每次都会换一条道上山。
解决数学问题亦如登山——目标重要,过程也很重要。我们要以研究的高度去评价各种方法的优缺点。如果孩子只重视结果带来的实际利益而对学习毫无感情,那么,他在学习过程中就体会不到任何乐趣。
由此,我按照数学思维来组织本书的各章,每一章解决问题的过程都类似于一次登山,有循着大道直奔顶峰的,有沿着小径拾阶而上的,还有踏着野路披荆斩棘的……从每一条路出发,抵达山顶的感受和收获都各不相同。从这个角度来看,本书适合小学高年级以上的学生及数学与爱好者阅读。希望读者朋友读完后,或多或少可以习得一些解决未知问题的方法或找到一些共鸣。