制作者簡介
孫建克,浙江省樂清市北白象鎮中學一線數學教師,洋蔥數學全國能力排行榜冠軍教師,2017年9月參加了在廣東東莞舉行的首屆HOPE卓越教師大會并被授予"HOPE卓越教師"稱號。目前已在"洋蔥圈"相繼分享了其所整理的十大"HOPE分享材料"及五篇被《簡書》收錄的原創文章。平時喜歡收集與數學特別是趣味數學有關的書籍及資料,并活用于數學課堂及課外活動課,深受學生的喜歡?!稊祵W與文史趣聞》(PPT版)是系統化整合此類素材的初步嘗試,本文為該PPT版的腳本文章。
前言
阿爾非諾·勞達爾,挪威奧斯陸大學(Oslo University)數學教授,阿貝爾(ABEL)數學獎發起人之一。他是公認的博學多識者,不僅在數學上成就突出,對音樂、美術等領域都有獨到的見解。他認為:"數學不僅僅是數字,它更是藝術。在沒有被表達出來之前,大多數數學觀念不是建立在邏輯的基礎上的,而是直覺與美。"
談祥柏教授是我國著名的科普作家,從事數學科普工作半個世紀。他與張景中院士、李毓佩教授一起,被人稱為"中國數學科普的三架馬車"。談教授說:"文學思維與數學思維一般認為兩者天差地別,其實從美學觀點看是一樣的。"
今天我們將從數學與格言、數學與詩歌、數學與對聯、數學與成語四個方面擷取其中的一些精品來欣賞,以佐證中外兩位教授所論非虛!
一、數學與格言
數學語言不僅用來表達和研究科學,而且可以精妙地表達人的思想、性格及追求。古今中外好多名人的人生格言都是用很簡單的"數學"來表達的,不但言簡意賅,而且深刻絕妙。這些格言折射出他們偉大的人生,更折射出數學之美。下面在這些名人中精心挑選出其中有代表性的八位最著名的格言,讓大家體驗一下用數學書寫的人生格言何其精煉!
1、王菊珍的"百分數"
我國科學家王菊珍對待實驗失敗時有句格言,叫做:"干下去還有50%成功的希望,不干便是100%的失敗。"
2、托爾斯泰的"分數"
俄國大文豪托爾斯泰在談到人的評價時,把人比作一個分數.他說:"一個人就好像一個分數,他的實際才能好比分子,而他對自己的估價好比分母.分母越大,則分數的值就越小。"
3、魯迅的"比例"
中國近代偉大作家魯迅在談成功與勞動的關系時,他說:"偉大的成功和辛勤的勞動是成比例的,有一份勞動就有一份收獲,日積月累的人,由少到多,奇跡就可以創造出來。"
4、愛因斯坦的"公式"
近代最偉大的科學家愛因斯坦在談成功的秘訣時,寫下一個公式:A=x+y+z,并解釋道,A代表成功,x代表艱苦的勞動,y代表正確的方法,z代表少說空話。
5、華羅庚的"減號"
我國著名數學家華羅庚在談到學習與探索時指出:"在學習中要敢于做減法,就是減去前人已經解決的部分,看看還有哪些問題沒有解決,需要我們去探索解決。"
6、愛迪生的"加號"
大發明家愛迪生在談天才時用一個加號來描述,他說:"天才=1%的靈感+99%的汗水。"
7、芝諾的"圓"
古希臘哲學家芝諾關于學習知識是這樣說的:"如果用小圓代表你們學到的知識,用大圓代表我學到的知識,那么大圓的面積是多一點,但兩圓之外的空白都是我們的無知面。圓越大其圓周接觸的無知面就越多。"
8、貝多芬的"相似"
大音樂家貝多芬在談到友誼時這樣說:"友誼的基礎在于兩個人的心腸和靈魂有著最大的相似。"
讓我們也用這些用數學寫成的格言來描繪自己的人生軌跡,那么我們的人生價值和對人類的貢獻將是無可限量的。
二、數學與詩歌
數學中的數字(中文數字)本來頗為單調乏味,但一經過歷代詩人們的藝術加工,傾注感情,不僅使詩句讀來朗朗上口,而且變得有血有肉,精彩紛呈,給人以豐富的想象和不盡的韻味。
下面舉五個特別的例子,會使你拍案叫絕!
1、宋朝理學家邵康節寫了這樣一首《山村》詩:"一去二三里,煙村四五家,亭臺六七座,八九十枝花。"詩人在二十個字的詩中,巧妙地運用了一至十這十個數詞,給我們描繪了一幅樸實自然的山村風俗畫。
2、清代書畫家、文學家鄭板橋的《雪梅》詩這樣寫道:"一片二片三四片,五六七八九十片,千片萬片無數片,飛入梅花總不見。"全詩用表示雪花片數的數量詞寫成,讀后就好像身臨其境,飛下的雪片由少到多,飛入梅林,就難分是雪花還是梅花了。
3、"一篙一櫓一漁舟,一個漁翁一釣鉤,一俯一仰一場笑,一人獨占一江秋。"這是清代政治家、文學家紀昀紀曉嵐的十"一"詩。據說是乾隆皇帝南巡時,一天在江上看見一條漁船蕩槳而來,就叫紀曉嵐以漁為題作詩一首,要求在詩中用上十個"一"字。紀曉嵐很快吟出該首詩句,既寫了景物,也寫了情態,自然貼切、富有韻味,難怪乾隆皇帝連說:"真是奇才!"
4、宋朝大文學家蘇東坡不僅文章寫的好,而且書畫方面也有很高的造詣,相傳有一次他畫了一幅《百鳥歸巢圖》,并且給這幅畫題了一首詩:"歸來一只復一只,三四五六七八只。鳳凰何少鳥何多,啄盡人間千萬食。"這首詩既然是題"百鳥圖",全詩卻不見"百"字的蹤影,開始詩人好像是在漫不經心地數數,一只,兩只,數到第八只,再也不耐煩了,便筆鋒一轉,借題發揮,發出了一番感慨,在當時的官場之中,廉潔奉公的"鳳凰"為什么這樣少,而貪污腐化的"害鳥"為什么這樣多?他們巧取豪奪,把百姓的千擔萬擔糧食據為己有,使得民不聊生。你也許會問,畫中到底是100只鳥還是8只鳥呢?不要急,請把詩中出現的數字寫成一行:
1? 1? 3? 4? 5? 6? 7? 8
然后你開動腦筋,在這些數字之間加上適當的運算符號,就會有1+1+3×4+5×6+7×8=100
100出來了!原來詩人巧妙地把100分成了2個1,3個4,5個6,7個8之和,含而不露地落實了《百鳥圖》的"百"字。
5、西漢時,司馬相如告別妻子卓文君,離開成都去長安求取功名,時隔五年,不寫家書,心有休妻之念。后來,他寫了一封難為卓文君的信,送往成都。卓文君接到信后,拆開一看,只見寫著"一二三四五六七八九十百千萬,萬千百十九八七六五四三二一。"她立即回寫了一首如訴如泣的抒情詩:
? ? ? 一別之后,二地相懸,只說是三四月,又誰知五六年,七弦琴無心撫彈,八行書無信可傳,九連環從中折斷,十里長亭我眼望穿,百思想,千系念,萬般無奈叫丫環。萬語千言把郎怨,百無聊賴,十依闌干,九九重陽看孤雁,八月中秋月圓人不圓,七月半燒香點燭祭祖問蒼天,六月伏天人人搖扇我心寒,五月石榴如火偏遇陣陣冷雨澆花端,四月枇杷未黃我梳妝懶,三月桃花又被風吹散!郎呀郎,巴不得二一世你為女來我為男。
司馬相如讀后深受感動,親自回四川把卓文君接到長安。從此,他一心做學問,終于成為一代文豪。
你有沒有發現卓文君的回信的特別之處嗎?
三、數學與對聯
日常學習生活工作當中和數字打交道,時常會讓人覺得枯燥單調乏味。但經文人之手,把數學完美地嵌入對聯之中,卻會產生神奇精妙的效果。令人拍案叫絕,別有一番情趣,請欣賞。
1、明代書畫家徐文長,一天邀請幾位朋友蕩游西湖。結果一位朋友遲到,徐文長作一上聯,罰他對出下聯。徐文長的上聯是:"一葉孤舟,坐了二三個游客,啟用四槳五帆,經過六灘七灣,歷盡八顛九簸,可嘆十分來遲。"遲到友人的下聯是:"十年寒窗,進了九八家書院,拋卻七情六欲,苦讀五經四書,考了三番兩次,今日一定要中。"跟上面卓文君的回信一樣,徐把數字從一至十入依次入上聯,而友則把數字從十至一依次入下聯,可謂絕對!
2、"花甲重開,外加三七歲月;古稀雙慶,內多一個春秋。"這副對聯是由乾隆皇帝出的上聯,暗指一位老人的年齡,要紀曉嵐對下聯,聯中也隱含這個數。上聯的算式:2×60+3×7=141,下聯的算式:2×70+1=141。
3、"凍雨灑人,東兩點西三點;? ? 切瓜分客,上七刀下八刀。"這是民間流傳的一幅對聯。它既是一幅對聯,又是兩則拆字謎語,讀后細想,別有一番情趣。
4、四川一所鄉村中學,一對數學教師結為夫婦,在元旦結婚之日,工會贈一幅賀聯云:世事再紛繁,加減乘除算盡;? 宇宙雖廣大,點線面體包完。
5、某地一對新人,男的當會計,女的做醫生,完婚之日,有人贈賀聯一幅:會計合數檢驗誤差重合數,醫生開方已知病根再開方。
6、某市一對數學老師,幾經波折,終于結為秦晉之好,同事撰一聯相賀,聯云:愛情如幾何曲線,幸福似小數循環。
7、三強韓趙魏,九章勾股弦。
上聯為數學家華羅庚1953年隨中國科學院出國考察途中所作。團長為錢三強,團員有大氣物理學家趙九章教授等十余人,途中閑暇,為增添旅途樂趣,華羅庚便出上聯"三強韓趙魏"求對。片刻,人皆搖頭,無以對出,他只好自對下聯"九章勾股弦"。此聯全是"雙聯"修辭格。"三強"一指錢三強,二指戰國時韓趙魏三大強國;"九章",既指趙九章,又指古代數學名著《九章算術》。該書首次記載了我國數學家發現的勾股定理。全聯數字相對,平仄相應,古今相連,文理相合。
四、數學與成語
猜謎是一種非常有趣有益的智力活動。有一類謎語與數學有關,可以提高學習數學的興趣。謎語是由謎面和謎底兩部分組成的。今天出的謎面全是與數學數字算式有關,而謎底全是成語;或者謎面皆是成語,而謎底則都與數學名詞有關,最后來一些成語算式結束,別有一番風味。這塊內容可只有咱們中國人才玩得起呦!
01、掰開五個手指頭,12345開始點數,"屈指可數"還記得嗎?
02、把2和3接連起來寫,絕對不能出現這種"接二連三"的書寫錯誤!
03、數字"3"一群,"5"也一群,這樣"三五成群"聚在一起好整齊呀!
04、這個3瘋瘋顛顛,這個4倒下來了,肯定是"顛三倒四"地干活!
05、23456789,前10個數字,缺了1(與衣諧音),少了10(與食諧音),那就是"缺衣少食"無疑啦!
06、一顆紅心,紅心里面有一個億(與意諧音),表達愛意一定要"一心一意"!
07、沒有(無)單數(單獨的單),但有偶數,肯定"無獨有偶"啦!
08、123456789中7被0取代,8失落掉了變成了12345609,所以就是"七零八落"!
09、123456789怎么變成1256789?哦!原來把3弄丟了,把4弄落了,干事情"丟三落四"可不行!
10、4被上下分開,5被左右裂開,可憐的4和5被"四分五裂"啰。
11、7被橫著放,8被豎著放,這樣的"橫七豎八"可不雅觀唷。
12、在太陽底下(天下),只有單數,而無雙數,"天下無雙"的當然就是我啦!
13、左邊推一下3,右邊阻止下4,應該要你干的事情可不能"推三阻四"喲。
14、全是奇(ji)數,沒有奇(ji)數才怪呢,真是"無奇(qi)不有"!
15、數字串1,2,4,6,7,8,9,10把3隔離了,又把5岔(差)開了,就這樣它"隔三差(岔)五"的出現了。
16、1000的平方等于1000000,但我就是要"千方百計"地把它計成三個100相乘!
17、1000乘以一成10%的上面分子10就會得到10000,這就是"成千上萬"的數學解釋。
18、100減去(無)1很顯然等于99,如果連這個都做錯,那么真的是"百無一是"了。
19、100去掉(無)1,出現00這種情況,那是"百無一失"的正確。
20、10000去掉(無)1,注意是去掉1,要做到"萬無一失",就會出現0000
21、下面PPT上兩邊是16個數字或算式謎面,中間是16個備選成語謎底,請你把各自的謎面謎底搭配起來。
22、下面PPT上兩邊是16個成語謎面,中間是16個備選數學名詞謎底,請你把各自的謎面謎底搭配起來。
23、完成下面成語算式,除了注意里面的數字四則運算,還需要想象意會。
中國的文化歷史博大精深,與數學有關的內容更是浩如煙海,本文只是采擷了其中的幾朵浪花,希望借此拋磚引玉,發揚"集群智,探模式,共成長"的HOPE精神,文理結合,開發出一些新奇、雋永、醇厚的東西,以便在中國文學里添加一些"調料",在數學課堂上增加一點"趣味",像洋蔥數學一樣,使我們的學生增加學習之趣,喜歡數學,學好數學,用好數學,這也是分享本文的初衷和歸宿。
(以上《數學與文史趣聞》PPT素材參考了談祥柏教授著的《數學與文史》及網絡微信,某些資料無法找到作者以明確出處請見諒。本人花了一些時間收集和整理,曾經多次對部分數學興趣班的孩子們開講,課堂效果非常好,深受學生們的喜愛和歡迎。有興趣的同仁老師們可以借鑒參考,是課外數學活動課較合適的材料。需要電腦版PPT的老師可以發郵箱986233556@qq.com向我索取,講解文字腳本可從本文拷貝下載。2017年10月24日本文被《簡書》"教育"專欄收錄。)