张景中科普文集：少年数学实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张景中 著

图书标签:

• 科普
• 数学
• 实验
• 少年
• 张景中
• 趣味数学
• 思维训练
• STEM教育
• 启蒙
• 成长

出版社： 湖北科学技术出版社

ISBN：9787535295378

版次：1

商品编码：12196829

包装：精装

丛书名： 张景中科普文集

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：279

字数：310000

正文语种：中文

编辑推荐

《张景中数学科普文集》内容聚焦数学。以往某些数学科普书，书名是关于数学的，但里面不少内容却是“去数学化”的，涉及的多是长篇大论的数学价值论述、人云亦云的趣味数学堆砌、以讹传讹的历史故事拼接等。而该书始终直面数学难题，始终围绕如何使数学变得更简单进行写作

《张景中数学科普文集》观点新颖深入，原创性强。书里不少内容是作者平常研究的体会和心得的累积，是其他图书中看不到的。我们知道，数学科普原创不易；对待科普作品，在当前的科研评价体制中是不当回事的。作者写作甚勤，坚持把科普当作科研的态度，令人钦佩。们知道，书中的一些问题，是一些初等数学中的经典问题，要想在历代学人的基础上有所发现和创新是较难的。

思想深度是大智慧和小聪明的分野，历史上许多大数学家考虑问题，宛如天山折梅手一样，常常用看似小巧的工具，解决庞杂的问题。他们往往盯住的不是一个具体的小问题，也不是没有代表性的旁支问题，而是解决一类问题，或是直捣问题的关键，循序渐进地解决与之相关的所有问题。《张景中数学科普文集》研究的都是小问题，但教给读者的却是大智慧。

内容简介

　　《张景中科普文集：少年数学实验》以“超级画板”免费版本为操作平台，设置由浅入深的30多个实验，让读者自己动手用计算机发现数学的奥秘，欣赏数学之美。

作者简介

张景中（1936- ）河南省汝南县人。曾用名井中。1954年进入北京大学数学力学系学习，1979年任中国科学技术大学数学系讲师，1981年升为副教授。1958年起在中国科学院成都分院工作，任数理科学研究室主任、研究员。计算机科学家、数学家和数学教育学家。1995年10月当选中国科学院院士。中共党员，中国科学院院士，现任广州大学计算机教育软件研究所所长，重庆邮电大学计算机科学与技术学院院长、计算机学科和数学学科博士生导师、中国科普作家协会理事长。中国科学院成都计算机应用研究所名誉所长，江西城市学院名誉校长、学术委员会主任。1991年开始享受政府特殊津贴。1995年当选为中国科学院院士。曾获“全国优秀教师”等称号及“全国五一劳动奖章”。2006年3月任江西城市学院名誉校长、学术委员会主任。2011年，被新成立的南方科技大学聘请讲授数学，旨在培养数学人才。

目录

软件安装
第一部分 漫游数学百花园
01 跟你的眼睛开个小玩笑
02 从小河上漂浮的树叶谈平移
03 打台球照镜子与轴对称
04 从小鸡吃米、风车与钟表说旋转
05 自行车中的数学
06 铺地板的学问
07 漫话相似
08 两个点如何相加
09从面积到正弦
10从正方体谈起

第二部分 电脑解题空间
11 电脑帮你解题——三角形
12 电脑帮你解题——四边形
13 电脑帮你解题——一次函数
14 电脑帮你解题——二次函数
附录1
附录2

前言/序言

　　感谢湖北科学技术出版社督促我将这30多年里写的科普作品回顾整理一下。我想人的天性是懒的，就像物体有惰性。要是没什么鞭策，没什么督促，很多事情就做不成。我的第一本科普书《数学传奇》，就是在中国少年儿童出版社的文赞阳先生督促下写成的。那是1979年暑假，他到成都，到我家里找我。他说你还没有出过书，就写一本数学科普书吧。这么说了几次，盛情难却，我就试着写了，自己一读又不满意，就撕掉重新写。那时没有电脑或打字机，是老老实实用笔在稿纸上写的。几个月下来，最后写了6万字。他给我删掉了3万，书就出来了。为什么要删？文先生说，他看不懂的就删，连自己都看不懂，怎么忍心印出来给小朋友看呢？书出来之后，他高兴地告诉我，很受欢迎，并动员我再写一本。
　　后来，其他的书都是被逼出来的。湖南教育出版社出版的《数学与哲学》，是我大学里高等代数老师丁石孙先生主编的套书中的一本。开策划会时我没出席，他们就留了“数学与哲学”这个题目给我。我不懂哲学，只好找几本书老老实实地学了两个月，加上自己的看法，凑出来交卷。书中对一些古老的话题如“飞矢不动”“白马非马”“先有鸡还是先有蛋”“偶然与必然”，冒昧地提出自己的看法，引起了读者的兴趣。此书后来被3家出版社出版。又被选用改编为数学教育方向的《数学哲学》教材。其中许多材料还被收录于一些中学的校本教材之中。
　　《数学家的眼光》是被陈效师先生逼出来的。他说，您给文先生写了书，他退休了，我接替他的工作，您也得给我写。我经不住他一再劝说，就答应下来。一答应，就像是欠下一笔债似的，只好想到什么就写点什么。5年积累下来，写成了6万字的一本小册子。
　　这是外因，另外也有内因。自己小时候接触了科普书，感到帮助很大，印象很深。比如苏联伊林的《十万个为什么》《几点钟》《不夜天》《汽车怎样会跑路》；我国顾均正的《科学趣味》和他翻译的《乌拉·波拉故事集》，刘薰宇的《马先生谈算学》和《数学的园地》，王峻岑的《数学列车》。这些书不仅读起来有趣，读后还能够带来悠长的回味和反复的思索。还有法布尔的《蜘蛛的故事》和《化学奇谈》，很有思想，有启发，本来看上去很普通的事情，竟有那么多意想不到的奥妙在里面。看了这些书，就促使自己去学习更多的科学知识，也激发了创作的欲望。那时我就想，如果有人给我出版，我也要写这样好看的书。
　　法布尔写的书，以十大卷的《昆虫记》为代表，不但是科普书，也可以看成是科学专著。这样的书，小朋友看起来趣味盎然，专家看了也收获颇丰。他的科学研究和科普创作是融为一体的，令人佩服。
　　写数学科普，想学法布尔太难了。也许根本不可能做到像《昆虫记》那样将科研和科普融为一体。但在写的过程中，总还是禁不住想把自己想出来的东西放到书里，把科研和科普结合起来。
　　从一开始，写《数学传奇》时，我就努力尝试让读者分享自己体验过的思考的乐趣。书里提到的“五猴分桃”问题，在世界上流传已久。20世纪80年代，诺贝尔奖获得者李政道访问中国科学技术大学，和少年班的学生们座谈时提到这个问题，少年大学生们一时都没有做出来。李政道介绍了著名数学家怀德海的一个巧妙解答，用到了高阶差分方程特解的概念。基于函数相似变换的思想，我设计了“先借后还”的情景，给出一个小学生能够懂的简单解法。这个小小的成功给了我很大的启发：写科普不仅仅是搬运和解读知识，也要深深地思考。

张景中科普文集：少年数学实验 一、 缘起与初心：点燃少年心中的科学火种 在浩瀚的知识海洋中，数学以其严谨的逻辑、抽象的美感以及无处不在的应用，吸引着无数求知者。然而，对于许多青少年而言，数学往往被视为枯燥乏味、难以亲近的学科。如何在少年时期播下对数学的兴趣种子，引导他们领略数学的魅力，激发探索未知的好奇心，一直是教育工作者和家长们所关注的焦点。 《张景中科普文集：少年数学实验》正是在这样的背景下应运而生。本书并非一套冰冷的书本知识堆砌，而是源于对青少年学习特点的深刻洞察，以及对数学教育初衷的执着追求。编著者张景中教授，作为享誉海内外的数学教育家，将毕生的教育智慧与对数学的热爱倾注其中，致力于打破数学与少年之间的隔阂，用生动活泼、充满趣味的方式，带领小读者们踏上一段奇妙的数学探索之旅。 本书的核心理念在于“实验”。这里的“实验”，并非指代实验室里精密复杂的仪器操作，而是强调一种主动的、动手实践的学习方式。它鼓励少年朋友们跳出书本的束缚，以好奇心为驱动，以直觉和思考为工具，通过观察、操作、猜想、验证，去亲身感受数学概念的形成，去体验数学规律的发现。这种“玩中学，学中玩”的模式，能够极大地激发少年的学习兴趣，培养他们的独立思考能力、创新能力以及解决问题的能力。 《张景中科普文集：少年数学实验》的诞生，是张景中教授多年来在数学教育一线耕耘的结晶。他深知，真正的教育是将知识的种子播撒在孩子的心田，而非强行灌输。他希望通过这套文集，为广大少年提供一套既有深度又不失趣味的数学启蒙读物，让他们在玩乐中领悟数学的奥秘，为未来的学习打下坚实的基础。这不仅仅是一套图书，更是张景中教授献给所有热爱科学、渴望探索的少年儿童的一份珍贵礼物。 二、 内容导航：开启一场精彩纷呈的数学冒险 《张景中科普文集：少年数学实验》的内容设计，充分考虑了少年的认知规律和兴趣点，力求将抽象的数学概念转化为具象可感的“实验”。全书犹如一个充满惊喜的数学主题公园，每一个“实验”都是一扇通往新知识的大门，等待着少年朋友们去推开。 （一） 几何的奇妙世界：空间想象力的飞跃 几何，是数学中最直观、最富于艺术性的分支之一。本书将带领少年们从熟悉的图形入手，一步步深入探索几何的无穷魅力。 图形的“变身术”： 孩子们将通过折纸、剪裁、拼搭等简单的动手操作，体验不同几何图形之间的转化与联系。一张纸如何变成多边形？圆形与正方形之间又有什么奇妙的关系？这些看似简单的操作，背后蕴含着深刻的几何原理，能够帮助少年建立起对图形属性的初步认知，并培养他们的空间想象能力。 对称之美： 对称是自然界和艺术中最普遍的美学原则之一。本书将引导少年们观察生活中的对称现象，并动手制作各种对称图形，如雪花、蝴蝶等。通过对对称轴、对称中心等概念的理解，少年们将学会欣赏数学中的对称美，并理解对称在图案设计、建筑等领域的应用。 立体世界的奥秘： 从平面图形到立体图形，是空间想象力的一次飞跃。本书将通过模型搭建、趣味建模等方式，让少年们亲手构建正方体、长方体、圆柱体、圆锥体等基本立体图形，感受它们的结构和特征。对表面积、体积等概念的初步感知，将为后续的学习奠定基础。 从“点”到“线”再到“面”： 追溯几何的起源，从最基本的“点”开始，理解线的生成，再到面的构成。通过绘制、测量等方式，少年们将体会到数学的严谨性，以及如何通过简单的概念构建复杂的几何世界。 （二） 数与形的交响曲：代数与几何的和谐统一 数学的魅力在于其不同分支之间的相互联系与融合。本书将巧妙地将代数思想融入几何实践，让少年们在操作中体会数形结合的威力。 图形的“语言”——坐标： 介绍简单的坐标系，让少年们学会用数字来描述图形的位置和形状。通过在坐标纸上绘制图形，或者将图形“搬移”到坐标系中，他们将直观地理解方程与图形之间的对应关系。 面积与周长的“秘密”： 探索不同形状的图形，如何通过简单的公式计算其面积和周长。本书将鼓励少年们通过测量、分割、重组等方法，主动推导出这些公式，而不仅仅是被动记忆。例如，如何通过“铺方格”的方式理解长方形的面积公式？ 比例与缩放： 学习比例的概念，并通过绘制不同比例的图形，理解图形缩放的原理。这对于培养少年对图形变化的直观认识，以及理解相似图形的概念至关重要。 （三） 概率与统计的乐趣：在不确定中寻找规律 概率与统计是现代社会中越来越重要的数学工具。本书将以轻松有趣的方式，引导少年们接触这两个概念。 “幸运”的概率游戏： 通过抛硬币、掷骰子、抽卡片等简单游戏，让少年们体验随机事件，并初步理解概率的概念。他们将学会如何预测事件发生的可能性，并理解“运气”背后的数学规律。 数据“说故事”： 学习如何收集、整理和呈现数据。通过制作简单的统计图表（如条形图、扇形图），少年们将学会从数据中发现规律，并理解数据分析在日常生活中的作用。例如，如何通过统计全班同学喜欢的颜色，来了解大家的喜好？ （四） 逻辑思维的训练营：推理与证明的启蒙 数学的精髓在于逻辑。本书将通过一系列精心设计的“侦探游戏”和“脑筋急转弯”，培养少年的逻辑思维能力。 “谁是凶手”的推理： 提供一些简单的逻辑推理题，引导少年们根据已知条件，通过排除法、演绎法等方式，找出问题的答案。这能够锻炼他们分析问题、提取关键信息、进行严谨推理的能力。 “为什么”的追问： 鼓励少年们不仅要知其然，更要知其所以然。在解答问题的过程中，引导他们思考“为什么这样是对的”，并尝试用简单的语言解释自己的思考过程。 （五） 数学与生活的连接：应用数学的魅力 数学并非高高在上的理论，而是与我们的生活息息相关。本书将通过生动的例子，展示数学在生活中的各种应用。 购物的“小算盘”： 学习如何计算折扣、比较价格，让购物更加精明。 行程的“最佳路线”： 结合简单的图论概念，帮助少年们理解如何规划出行路线，提高效率。 “时间管理”的数学： 学习如何合理安排时间，通过数学的视角看待时间的流逝和分配。 三、 学习理念：以“实验”为舟，驶向数学的彼岸 《张景中科普文集：少年数学实验》之所以强调“实验”，是因为它是一种能有效激发少年学习热情、促进深度理解的学习方式。 变被动为主动： 传统的数学学习往往是被动接受知识，而“实验”则鼓励少年主动探索。他们不再是知识的容器，而是知识的发现者。 具象化抽象概念： 数学中许多概念是抽象的，难以理解。通过亲手操作、观察，可以将这些抽象的概念变得具体可感，大大降低了学习的难度。 培养科学探究精神： “实验”的过程本身就是科学探究的过程。少年们会经历观察、猜想、假设、验证、反思等环节，这不仅是对数学知识的学习，更是对科学精神的培养。 激发创新思维： 当少年们不再拘泥于标准答案，而是被鼓励去尝试、去探索时，他们的创新思维就得到了极大的释放。每一次“不寻常”的发现，都可能成为创新的起点。 建立自信与成就感： 当少年们通过自己的努力，解决了一个数学问题，或者发现了数学规律时，他们会获得巨大的成就感，从而增强学习数学的自信心。 四、 适读人群与价值：点亮智慧，启迪未来 《张景中科普文集：少年数学实验》是一套面向广大中小学生（尤其是一至六年级）的科普读物，同时也非常适合对数学教育感兴趣的家长和教师。 对于少年儿童： 点燃数学兴趣： 以游戏化的方式，将数学的乐趣展现得淋漓尽致，让少年们爱上数学。 培养科学素养： 在动手实践中，学习科学探究的方法，培养严谨的逻辑思维和创新能力。 打下坚实基础： 在轻松愉快的氛围中，掌握重要的数学概念和基本技能，为未来的深入学习做好准备。 提升解决问题能力： 通过面对各种“数学挑战”，学会分析问题、运用知识解决实际问题。 对于家长和教师： 提供有效的教学工具： 本书的“实验”设计，为家长和教师提供了丰富的数学教学素材和方法，可以作为家庭教育和课堂教学的有力补充。 理解少年学习特点： 通过本书，可以更深入地理解少年儿童的学习心理和认知规律，从而更好地引导和教育他们。 启发新的教育理念： 本书所倡导的“实验式”数学学习理念，能够为教育工作者提供新的思路和启发，推动数学教育的改革与创新。 五、 结语：让数学成为少年成长路上最闪亮的星 《张景中科普文集：少年数学实验》不仅仅是一套图书，它是一扇窗，一扇通往奇妙数学世界的窗；它是一把钥匙，一把开启少年智慧之门的钥匙；它更是一份火种，一份点燃少年心中科学火种的火种。 我们相信，通过这套文集，更多的少年朋友们将能够跨越对数学的恐惧与枯燥，在充满乐趣的“实验”中，发现数学的无穷魅力，感受逻辑的力量，体会科学的美妙。让数学成为他们成长路上最闪亮的星，指引他们探索更广阔的知识领域，创造更美好的未来。 愿《张景中科普文集：少年数学实验》能够陪伴一代又一代的少年儿童，开启一段属于他们的、精彩纷呈的数学探险之旅！

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体结构安排得如同一次精心策划的探险之旅。开篇的引入部分非常抓人，它没有直接进入主题，而是先提出了一个古老而引人入胜的谜题，成功地吊起了读者的胃口，让人迫不及待地想知道数学是如何解决这个难题的。随后，内容层层递进，从基础的算术和几何概念，逐步过渡到更复杂的组合学和数论的初步概念，过渡得自然而然，几乎感觉不到任何生硬的转折。作者在不同的章节之间建立起了丰富的内在联系，让你明白数学的不同分支其实是一张相互关联的巨大网络，而不是孤立的知识点。这种宏观的视角对于少年读者建立知识体系至关重要。读完后，我感觉自己建立了一个坚实的数学知识框架，不再将数学视为一堆零散的公式和定理，而是视为一个完整、自洽且充满美感的知识体系。它成功地为后续更深入的学习打下了最坚实、也最有趣的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计也十分用心，纸张的质感很好，印刷清晰，图表的排版也显得十分考究。图文之间的配合达到了近乎完美的平衡，没有出现那种文字堆砌或者插图冗余的情况。很多数学概念，特别是涉及到空间想象的部分，如果只有文字描述，读者很容易产生理解偏差，但这本书的配图精美且极具指向性，它们不仅是辅助说明，更像是独立的艺术品，准确无误地捕捉了核心的数学思想。例如，在解释微积分的雏形时，那些动态变化的曲线和切线被绘制得极具张力，仿佛下一秒就要从纸面上跳出来一般。这对于视觉学习者来说，无疑是巨大的福音。此外，书中的小练习和思考题设置得非常巧妙，它们大多不是为了测试记忆力，而是为了激发好奇心，让你主动去“玩”数学。做完之后，那种“原来如此”的豁然开朗的感觉，是任何考试带来的满足感都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书给我的感觉是极其流畅和愉悦的，完全没有那种“啃书”的痛苦。作者似乎深谙少年读者的心理，他总能在你快要分心的时候，抛出一个巧妙的类比或者一个出乎意料的反转，立刻把你拉回到思考的主线上。比如，在讨论几何图形的对称性时，他没有直接画出复杂的图形，而是让我们想象一下自己做的折纸，以及折痕留下的痕迹，一下子就将抽象的对称概念具象化了。这种“体验式”的讲解，远比单纯的死记硬背有效得多。而且，书中对数学思维的培养这一点做得非常到位，它不是直接告诉你答案，而是引导你去质疑、去尝试、去推翻自己的假设，这个过程比结论本身更重要。我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的向导，在茂密的数学森林里探索，他不会直接指路，但会确保你不会迷失方向，让你自己发现那些隐藏在灌木丛后的美景。这本书真正做到了“授人以渔”，让我对解决问题的思路产生了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在书中展现出的那种对知识的敬畏感和幽默感。他没有把数学塑造成一个高不可攀的精英学科，而是把它描绘成一种人类理解世界最底层逻辑的伟大尝试。在描述一些著名数学家的生平片段时，作者的笔触是充满人文关怀的，他让我们看到这些天才背后也有困惑、有挣扎，甚至有滑稽的一面，这极大地拉近了读者与科学巨匠的距离。这种叙事手法有效地消解了“数学恐惧症”。书中穿插的那些富含哲理的讨论，比如关于“无限”的本质，或者“证明”的严谨性，都让人在阅读数学知识的同时，进行更深层次的思考。这已经超越了一本普通科普读物的范畴，更像是一本关于逻辑和理性思维的入门指南。读完后，我感觉自己看世界的视角都稍微拓展了一点，看待事物多了一层“结构化”的分析维度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书封设计得很有意思，色彩明快，带着一种复古又现代的混搭感，让人一眼就能感觉到它蕴含的某种活力和探索欲。我本来以为这是一本传统的数学教材，毕竟名字里带着“少年”和“实验”这样的字眼，但翻开后才发现，它更像是一扇通往数学奇妙世界的任意门。作者的文字功底很扎实，他没有用那些晦涩难懂的术语来吓唬读者，而是用一种非常生活化、娓娓道来的口吻，把那些看似高深的数学概念掰开了揉碎了，放在我们日常能接触到的场景里去讨论。比如，书中对概率的阐述，不是枯燥地罗列公式，而是从抛硬币、抽扑克牌这种最简单的游戏开始，引导我们去思考随机性背后的规律。这种处理方式极大地降低了阅读门槛，让我这个平时对数学有点敬而远之的人，也能乐在其中。更让我惊喜的是，书中穿插了许多历史小故事，讲述了某些数学定理的发现过程，这让冰冷的数字瞬间有了温度和人情味，读起来就像在听一个又一个精彩的科学发现史诗，让人忍不住一口气读完。