「數學王子」高斯到底有多厲害?19歲,破解了千年數學難題

2020-11-26 小青育兒世界

說起世界頂尖的數學家,高斯一定是榜單中不可缺少的一位。但高斯在數學這個領域到底有多麼厲害?很多人都感受不到,知道最多的無非是高斯在7歲時快速做出了「1+2+3+4+5+......+99+100」這道題。

但聽聽後人給高斯的定論就知道:德國著名數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家、幾何學家,「數學王子」的稱呼,高斯在數學上的影響力絕非是快速做出一道數學題。

甚至在數學界有這樣一句話:「這個世界上數學界的人分為兩類:其他數學家和高斯。」

那麼高斯到底厲害到什麼程度?

印在郵票上的高斯

19歲破解千年數學難題

在數學家歐幾裡提出了可以用尺規作圖之後,數學家們紛紛開始研究僅用沒有刻度的直尺和圓規該如何做出各種圖。雖然用尺規能做出大部分的圖,但在正多邊形的尺規作圖時卻遇到了難題,尤其是正十七邊形的尺規作圖法,難倒了2000多年來的許多數學家。

甚至有人認為正十七邊形是不可能只用尺規做出來的。

正十七邊形尺規作圖圖解

但是在1796年的3月30日,高斯在研究這道題時記錄了自己的發現,得到了下圖這個公式,證實了正十邊形尺規作圖的可行性,他把這個稱為「圓的分割率」。當時轟動了整個數學界,而這時的高斯僅有19歲。

高斯在數學上的非凡成就離不開強大的數學思維,而這一點在高斯小時候就已經體現的淋漓盡致了。3歲時,高斯的父親算帳時不小心算錯了一個數目,坐在旁邊的高斯通過心算就發現了父親計算的錯誤。

9歲時,那道從1加到100的數學題,高斯用的也是心算。12歲時,高斯開始懷疑幾何學中的基礎證明;18歲時,發現了質數分布定理和最小二乘法,成為數學界的一顆新星。

到目前為止,以高斯命名的數學成果就有110個,成為數學家中之最,幾乎在理工科的隨便一本書籍中都能發現高斯的身影。高斯如今的成就除了他的辛苦鑽研之外,也離不開強大的數學思維。在高斯剛表現出數學天賦的時候,他的父親和老師就已經在著重培養他的數學思維了。

然而我們現在的孩子,面對數學題仍然處於背答案、背解題方法這種機械式的死記硬背。導致很多孩子看到數學就頭疼。

小學階段培養孩子的數學思維,遠比刷題更重要

缺乏數學思維的孩子不能理解數學是一種計數工具,對數理邏輯缺乏感覺,甚至看不懂數學題。而數學思維好的孩子,在做一道題時不僅能找到解決方法,還能從多個角度看待問題,這就是本質上的區別。培養孩子的數學思維,是讓孩子理解,在碰到相似類型題時才不會浪費太多的學習時間。

一、比較

經常帶孩子去超市比大小、比重量、比價格

例如,讓孩子在蔬菜區找出最大的和最小的蔬菜;讓孩子判斷是一個土豆重,還是一個地瓜重,價格上哪個貴一些?還可以進階思考,讓孩子判斷是一斤土豆重還是一斤地瓜重,這些都屬於數學思維題。

、用實物進行加減法

用實物進行計算是幫孩子理解數字是一種計數工具的最好方法。比如讓孩子幫你7個櫻桃,你從中拿走了3個,問問孩子還剩下幾個櫻桃?家裡來了5個客人,在拿碗筷的時候,加上爸爸媽媽和自己需要拿幾雙碗筷等等。

三、總結規律

德國小學一年級上的第一堂數學課就是教孩子總結規律,老師會在黑板上擺出有規律的圖案,然後讓孩子們按照規律填下面的圖案排列。家長們也可以在家利用筷子、杯子、水果等擺出不同規律的序列,讓孩子玩,這樣能鍛鍊孩子推理、總結、分類的能力。

我在鍛鍊大寶的數學思維時就會用到上述這3種方法,貼合實際生活,還能鍛鍊孩子思維。同時還會配合專門鍛鍊數學思維的遊戲書,就是這個幾乎每個德國孩子人手一套《德國好奇狗 數學啟蒙遊戲》

遊戲和故事結合的方式,用一隻好奇狗貫穿整個全書,帶著孩子做遊戲來提升數學思維。這套遊戲書共有13冊,我隨手翻了一冊,就看到了德國小學一年級教的總結規律。

這道遊戲題大寶就需要觀察瑪麗小姐手鍊的串珠規律,找出擁有相似規律的項鍊。既考驗了孩子的數學思維,又是一道推理遊戲,富有趣味性,大寶找出來正確的項鍊後也很有成就感。

還會根據串珠的方式,讓孩子進行加減法計算,類似於根據實物查數的教學方式。2種方法結合,孩子算數的效率和正確率更高。看到這套遊戲書之後,我就讓大寶趕緊嘗試了一下。平時對數學很牴觸的大寶,表現出很大的興趣。

好奇狗包括學數學必備的數學思維、分類歸納、圖形認知等,每一冊的遊戲種類分別鍛鍊不同的能力。大寶用完這套書的效果也很不錯,在做數學題時舉一反三的能力很強,能從多個角度去思考問題了。很多數學題我換一種方式問,他也能回答上來了。

為了保持孩子對數學的熱情,這套書還附贈了200張貼紙,大寶每做對一道題我就會當做獎勵給他一張貼紙。

這套書的價格也很划算,13冊才118塊錢,平均一本書還不到10塊錢,對孩子未來的學習能力卻有很大幫助。如果你在教孩子數學時也有跟我一樣的困擾,不妨試試這套好奇狗。

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