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数学的美,请传递给孩子 升级我们的数学思维,给孩子多点耐心

 队长86 2018-12-24

开场白

先来个魔术作为开场白吧。数学的魔法师总会利用数学去创造巧合。

请从20~100之间任意默想一个数,依次减去这个数的个位数和十位数。然后,将差值的十位数和个位数相加,你得到数字几呢?

答案是不是:9

01

故事,教育孩子的法宝

孩子对故事永远是不会抗拒的。故事对于孩子来说,有着特殊的吸引力。好的故事,孩子百听不厌。人物形象塑造,生动的讲述,使孩子增长了知识,发展了智力,并从中受到感染和教育。将数学知识巧妙的融合到孩子的数学启蒙教育中,会有着意想不到的效果。比如,我们耳熟能详的“数学王子”高斯的故事。

1787年,年仅10岁的高斯进入了首次创办的数学班。高斯的数学老师则是对其有着重要影响的布特纳。有一天,老师布特纳在黑板上写下了将1到100的所有整数加起来的算术题。布特纳本来想难为一下学生,不料,布特纳刚叙述完题目,高斯就算出了正确答案。

借助故事,可以给孩子引入1到100整数的加法,和等差数列的知识。这时候很多家长喜欢的是用数字的思想去传达解答的方法。但是,对于孩子来说接受是不容易的。

数学的美,请传递给孩子 升级我们的数学思维,给孩子多点耐心

有的孩子为反复多次的问:“看不懂,这是为什么呢?”。简单的重复解释显然不能满足孩子的好奇心,之后就只能抛下一句狠话:“你记住就好了,就是这样的”。

这样被动的接受或许只会影响孩子对数学的兴趣了吧。那么,家长是不是应该升级一下自己的数学思维。提升自己呢?

02

'Triangular Numbers'三角数的美

统计小圆圈个数的方法一直是数学家很爱用的方法。比如,三角数对于数学的启蒙就很有帮助。家长们可以用硬纸板剪出很多个大小相同的圆片,来和孩子们做游戏。

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图片来源网络

上图就是三角数。是不是很神奇的发现:

1

1 + 2

1 + 2 + 3 这样的形式呢。

那么,怎么通过三角数去解释1~100整数和的问题呢?

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比方说需要求1+2+3的和?那么,如果我们将两个3个圆片的三角形组合在一起。这是不是一个3 *(3+1)的矩形呢?那么,这个矩形里应该有多少个小圆片呢?一共3*4=12个。由于,我们只需要知道黑色圆片的数量,那么1 + 2 + 3 = 12/2=6。

那么,可以多举几个例子。然后我们就可以引导孩子想1到100整数和的算法了。基于我们之前的归纳,是不是就是边长分别为100和(100+1)的长方形面积的一半。

100 * (100 + 1)/ 2 = 5050

如果进一步引导计算1~n的整数和?是不是就是n * (n + 1)/2呢。

03

图像记忆和游戏式教育

图像记忆永远比文字或者公式记忆来的容易。而亲子间的游戏式教育更能激发孩子的学习热情。

你以为三角数就只有这么点能耐吗?我们来拓展一下。

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黑色的圆有1个;

黑色加灰色的圆呢?1 + 3 = 4个;4是不是2的平方;

黑色加灰色加蓝色的圆一共有1 + 3 + 5 = 9;是不是3的平方。以此类推,那么奇数的和的公式是不是可以很容易的解释。

1 + 3 + 5 + ...+(2n - 1)= n^2

你以为数圆片的方法只能做到这些吗?数圆片的方法同样可以解释下面的等式:

连续整数的三次方的和等于整数和的平方

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仔细看一下,1^3 = 1^2 * 1(如上图的黑圆片),2^3 = 2^2 * 2是不是就是灰色圆片的个数呢;在进一步,3^3 = 3^2 * 3,是不是很巧合,正好是更外层的3组圆片的和呢。而所有圆片的个数是不是边长为(1+2+3)=6的正方形的面积呢?(1+2+3)^2。

有兴趣的可以自行推导。

04

总结

数学的枯燥和难以理解知识方法的缺失。所以,为了孩子,我们先升级自己的数学系统吧。数学并不枯燥,数学的美是需要去挖掘的。

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如果你有想不通的数学概念,请留言,我会给出简单易懂的方法。

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