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聊聊数学创意扑克

 热带咖啡 2020-05-08

本文作者李烨为江苏教育出版社编辑

一、传统扑克的由来

扑克牌分四种花色,分别是黑桃、红桃、方角、梅花。四种花色有不同称呼。法国人称“矛、心、方形、丁香叶”,德国人称“叶、心、铃、橡树果”,意大利人称为“剑、硬币、权杖、酒杯”。

后来西方人根据天文学中的历法,把这种纸牌游戏卡片统一内容,定为54张,四种花色。这样,经过长久时间的演变,逐渐趋于一致。

扑克是历法的缩影的说法,理由是:扑克牌54张,两张王牌大王代表太阳,小王代表月亮,剩余52张表示一年有52个星期;红色牌代表白昼,黑色牌代表黑夜;桃、心、方、梅表示春、夏、秋、冬四季。每一花色的牌数13张对应每一季的13个星期, 52张牌的点数相加是364,再加上小王的一点,是365,与一般年份天数相同;如果再加大王的一点,那就正好是闰年的天数。扑克牌的K、Q、J共有12张,既表示一年有12个月,又表示12个星座。

传统扑克K,Q,J各有人物形象,比较著名的如:

梅花K-亚历山大大帝,马其顿王国国王; 

方块K-凯撒大帝 (即朱利叶斯·恺撒),罗马共和国终生执政官;

黑桃Q-雅典娜,希腊神话中掌管智慧与正义战争的女神;

梅花J-兰斯洛特,亚瑟王圆桌武士中的第一勇士。

无论是天文历法的解释,还是JQK的历史传奇人物的塑造,都让我们对扑克文化产生了浓厚的兴趣,并最终爱上了扑克游戏。

二、认识数学文化创意扑克

扑克文化是多种多样的,利用其展示功能,并且借鉴传统的扑克人物的塑造,我们将数学家及相关数学文化引入了扑克之中,向大家展示数学的魅力与精彩。

扑克游戏亦是数不胜数,利用其游戏的特性,我们融入数学运算符号,强化运算的概念,使得扑克游戏的数学特性可以被加强,而不是纯粹的娱乐工具。

基于以上两点,我们开发出了这套数学文化创意扑克——一套两副。

这套创意扑克中从A至10,主要展示数学之史、数学之美、数学之趣与数学之用四个方面的内容,JQK则延续传统的人物设计的思路,我们将之表现为J-古代数学家;Q-近代数学家;K-现代数学家。

例如,祖冲之、秦九韶是我国的古代数学家,而斐波那契、纳皮尔则是国外的古代数学家,你对他们的数学功绩、数学思想都了解吗?

祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。他在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3.1415926和3.1415927之间,他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。

秦九韶为宋元数学四大家之一,他精研星象、音律、算术、诗词、弓剑、营造之学,其著作《数书九章》,其中的大衍求一术(也就是中国剩余定理)世界有名。

斐波那契,中世纪意大利数学家,其写于1202年的著作《算盘全书》中包涵了许多希腊、埃及、阿拉伯、印度、甚至是中国数学相关内容,其系统介绍了印度记数法,影响并改变了欧洲数学的面貌,其中就有著名的“兔子问题”。

纳皮尔一生研究数学,他受到三角学公式的启发和鼓舞,最终于1614年发明了对数.对数的发明是如此受欢迎,特别是天文学家们,对数的出现给他们的计算带来了极大的方便,以至于让伽利略放出那句著名的话:给我时间、空间和对数,我就可以创造一个宇宙.

又如,下面这几位近现代数学家你都认识吗?

三、请你来推广

这套创意扑克中从A至10,将红桃、方块各10张牌分别设为正数+1至+10,将黑桃、梅花各10张牌分别设为负数-1至-10。J为加减运算,Q为乘除运算,K为开方平方运算。另外,四张大小王作为全能运算牌,更具有威力。

下面举三个例子来说明“数学文化创意扑克”的基本运算玩法:

这套创意扑克,除了按常规玩法打扑克外,还可以运用其中的数学元素(运算符号、文化元素)自行创意,自定规则,创造性地玩数学扑克游戏。一百个人,可能就有一百种玩法。通过创意扑克游戏的推广,传播数学文化,拓宽数学视野,增强创新意识,培养数学能力,提高综合素养。

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