如果小孩知道這些數學故事,對數學一定會更感興趣

2023-07-25 15:27:39 字數 2709 閱讀 3033

從上小學第一天起,學習數學就開始學習10進製的數(1,2,3……10),生活中會經常接觸到60進製的數(每天接觸的時鐘就是60進製),等到開始接觸計算機時又會接觸到2進製,還有一些進製,你可能比較少注意到,比如12進製,20進製。

很多時候害怕數學除了從初中開始就接觸複雜的三件函式sin和cos,把人搞暈外,另外很重要的乙個原因,就是覺得冷冰冰的數字沒意思,如果能挖掘數學背後的故事,明白數學並非冷冰冰的一堆數字後,相信你會對他產生好奇心,如果把這些故事講述給孩子聽,相信也能激發孩子學習數學的熱情,而不是聽到數學就頭疼。

就像前幾年去世的華裔物理學家張首晟說的,很多時候之所以學不好一門學科,是因為講授的老師沒有激發起學習者的興趣,沒能激發他探索未知的好奇心,他的兒子對物理產生興趣直到在高中畢業時,閱讀了一本通俗易懂的物理著作才對其產生興趣,而在此之前,無論作為物理學家的張首晟如何學物理有趣,也不能激發,可見使用簡單、通俗易懂的故事來講述一門學科的重要性。

數學之所以,在一些人眼中是最美的東西,在另一些人眼中卻變成魔鬼,很重要的乙個原因,可能是前者接觸到了通俗易懂,激發自己興趣的讀物或者老師,而後者顯然是被所接觸到的書籍和老師耽誤的一批人。

言歸正傳,各個進製後面到底藏著哪些故事?

01 10進製

人們為什麼會普遍採用10進製計數?想搞明白這個問題,需要將視線拉回到古代,假設我們都生活在古代,我家沒吃的了,你好心給了我幾個果子,我非常感恩,於是用小本本記下來,下次加倍還給你。對了,古代沒有小本本,那怎麼辦?那就結繩記事(在繩子上打乙個結就代表乙個果子),或者刀刻計數(在石頭上劃一道刀痕就代表乙個果子),或者撿石頭計數(乙個小石子就代表乙個果子)。

計數這項最基本的商業需求,就這樣產生了,但是繩子太稀缺,刀痕帶不走,石子容易丟,怎麼辦?全人類都不約而同地望向了自己的雙手。

對啊,用指頭啊,多方便。

乙個果子,按下一根手指頭。又乙個果子,再按下一根。手指頭是上天賜予人類的、最早的、可以隨身攜帶的計算器。

但是,乙個人只有10個手指頭,第11個果子怎麼計數?於是,古人發明了乙個天才的計數工具——進製。10根手指頭用完了,進一位,然後再按一輪。在進製的加持之下,手指頭可以無窮無盡地用下去。這就是10進製的**。

你可能覺得,這個比較容易想到,自己從小就會掰著手指頭計數,那你說說12進製是怎麼產生的?

02 12進製

比如天上的十二星座、我們的十二生肖。我們經常會說,我比你大一輪,也就是12歲,為什麼一輪是12年而不是10年了?

這還是得從我們的手指頭說起,畢竟這是上天賜予人類的計算器。

人類乙隻手有5根手指。拇指的作用是配合其他4根手指頭完成抓握。拇指有2個指節,而除了拇指之外,其他4根手指都有3個指節。

現在,請你用你乙隻手的拇指,指向同一隻手食指最下面的指節,說“1”。接著,往上移動乙個指節,說“2”。再往上移動乙個指節,說“3”。然後,換到中指最下面的指節,說“4”……如此把4根手指的所有指節都數一遍,是多少?

對,是12。

有沒有發現古人非常聰明,這就是12進製的**。

也就是一部分人當時學會了用手指頭的方法計數,而另外一些人則學會了用數手指指節的方式來計數。

這也好理解,為什麼要到世界各地區開啟自己世界觀的緣故,世界的很多地方有著與我們固有認知不同的生活方式。

當你在按照上面的方法做的時候,有沒有發現一種感覺?是不是有“掐指一算”的感覺?

現在你明白了,原來電影裡面那些看上去神神道道的“掐指一算”,就是在用12進製計數。

很有趣,不是嗎?

據說,最早使用12進製的是蘇美爾人。蘇美爾人用12進製調整了曆法,所以,今天我們在天文學領域會看到很多12進製的用法。

那60進製又是怎麼一回事?

03 60進製

我們經常用到的鐘錶,1分鐘是60秒,1小時是60分鐘,老人常說的一甲子就是60年,為什麼使用60來計算?為什麼1分鐘不是10秒,1小時不是10分鐘呢?

我們仍然用手來計算。

現在,拿出你的兩隻手。

先伸出你的右手,逐次按下去5根手指,就是1,2,3,4,5。然後,左手拇指指向食指第乙個指節,表示進製。接著,右手再逐次按下去5根手指。又是一輪1,2,3,4,5。然後,左手拇指再進製。這樣,左手一共能進多少位呢?12位。所以,兩隻手聯動,就能計數5×12=60。

你有跟著一起做嗎?

做完了你可以去觀察鐘錶是不是逢五進一,一共進了12次?

天啊!原來60進製也是聰明的人類充分利用手指而發明的啊。

太有趣了,不是嗎?

古人居然用手搞定了這麼大的進製,60進製有很多優點,比如,因為有多個質因子(2,3,5),所以可以以多種形式分割(2份×30個、3份×20個、4份×15個、5份×12個、6份×10個),因此廣泛用於計時和角度計算。

這時候你會理解為什麼在計時和角度計算裡面為什麼會經常接觸到60進製了。

手指和指節貌似可以解決10進製,12進製,60進製,但20進製好像搞不定吧。

04 20進製

20進製是瑪雅人發明的計數方法,他們在數數時,手腳並用。所以不要嘲笑孩子數數的時候,手指不夠用的時候數腳趾了,這種方法古代瑪雅人早就想到了,而且在生活中廣泛使用。

你知道嗎?瑪雅人乙個月是20天哦。

那2進製與手指和腳趾有關係嗎?

2進製因為電訊號只有高電平和低電平,也就是2個數而得來,與我們的手指和腳趾確實沒有關係。

有沒有發現上面的10進製,12進製,60進製,20進製都非常有意思,如果當時小學老師這樣教你,相信你,有可能一輩子都不會忘掉了,如果你這樣教導自己的孩子,相信孩子,有可能一輩子也不會忘記。

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