編輯推薦
《張景中數學科普文集》內容聚焦數學。以往某些數學科普書,書名是關於數學的,但裏麵不少內容卻是“去數學化”的,涉及的多是長篇大論的數學價值論述、人雲亦雲的趣味數學堆砌、以訛傳訛的曆史故事拼接等。而該書始終直麵數學難題,始終圍繞如何使數學變得更簡單進行寫作
《張景中數學科普文集》觀點新穎深入,原創性強。書裏不少內容是作者平常研究的體會和心得的纍積,是其他圖書中看不到的。我們知道,數學科普原創不易;對待科普作品,在當前的科研評價體製中是不當迴事的。作者寫作甚勤,堅持把科普當作科研的態度,令人欽佩。們知道,書中的一些問題,是一些初等數學中的經典問題,要想在曆代學人的基礎上有所發現和創新是較難的。
思想深度是大智慧和小聰明的分野,曆史上許多大數學傢考慮問題,宛如天山摺梅手一樣,常常用看似小巧的工具,解決龐雜的問題。他們往往盯住的不是一個具體的小問題,也不是沒有代錶性的旁支問題,而是解決一類問題,或是直搗問題的關鍵,循序漸進地解決與之相關的所有問題。《張景中數學科普文集》研究的都是小問題,但教給讀者的卻是大智慧。
內容簡介
《張景中科普文集:幫你學數學》從幾十個小故事或貼近生活的小話題說起,講講數學裏的一些基本的道理。還有五猴分桃、先有雞還是先有蛋等名題的巧思妙解。
作者簡介
張景中(1936- )河南省汝南縣人。曾用名井中。1954年進入北京大學數學力學係學習,1979年任中國科學技術大學數學係講師,1981年升為副教授。1958年起在中國科學院成都分院工作,任數理科學研究室主任、研究員。計算機科學傢、數學傢和數學教育學傢。1995年10月當選中國科學院院士。中共黨員,中國科學院院士,現任廣州大學計算機教育軟件研究所所長,重慶郵電大學計算機科學與技術學院院長、計算機學科和數學學科博士生導師、中國科普作傢協會理事長。中國科學院成都計算機應用研究所名譽所長,江西城市學院名譽校長、學術委員會主任。1991年開始享受政府特殊津貼。1995年當選為中國科學院院士。曾獲“全國優秀教師”等稱號及“全國五一勞動奬章”。2006年3月任江西城市學院名譽校長、學術委員會主任。2011年,被新成立的南方科技大學聘請講授數學,旨在培養數學人纔。
目錄
猴子吃栗子
交換和條件
口令的計算
有趣的變換
鍾錶和星期
在放大鏡下
炸饅頭和桶
雲霧和下雨
動物的大小
看起來簡單
寬度和直徑
常寬度圖形
擴大養魚塘
用機器證題
聰明的鄰居
我們來試試
列方程求解
其實並不難
先想想再看
這不算麻煩
啤酒瓶換酒
西瓜子換瓜
迴收破膠鞋
字母代替數
該怎麼辦呢
再前進一步
猴子分桃子
動腦又動手
方法靠人找
問個為什麼
巧用加和減
二次變一次
有名的怪題
你的臉在哪裏
放在一起考慮
到處都有集閤
雞和蛋的爭論
白馬不是馬嗎
“是”是什麼意思
符號神通廣大
不能這樣迴答
一種新的加法
什麼叫做相交
沒有來的請舉手
猜生年的遊戲
怎樣設計卡片
怎樣分配鑰匙
馴鹿有多少隻
這個辦法真好
巧排詩的竅門
重視先後順序
請問什麼是1
用尺子來運算
老伯伯買東西
能不能更多呢
有用的二進製
用假選手湊數
怎樣拿十五點
數學一大法寶
想一想再迴答
猴兒水中撈月
到處都有映射
為什麼算得齣
0和1的寶塔
映射産生分類
一樣不一樣呢
應用抽屜原則
伽利略的難題
康托爾的迴答
怪事還多著呢
無窮集的大小
平凡中的寶藏
曆史令人神往
附錄關於對“有名的怪題”一節的討論和修正
前言/序言
感謝湖北科學技術齣版社督促我將這30多年裏寫的科普作品迴顧整理一下。我想人的天性是懶的,就像物體有惰性。要是沒什麼鞭策,沒什麼督促,很多事情就做不成。我的第一本科普書《數學傳奇》,就是在中國少年兒童齣版社的文贊陽先生督促下寫成的。那是1979年暑假,他到成都,到我傢裏找我。他說你還沒有齣過書,就寫一本數學科普書吧。這麼說瞭幾次,盛情難卻,我就試著寫瞭,自己一讀又不滿意,就撕掉重新寫。那時沒有電腦或打字機,是老老實實用筆在稿紙上寫的。幾個月下來,最後寫瞭6萬字。他給我刪掉瞭3萬,書就齣來瞭。為什麼要刪?文先生說,他看不懂的就刪,連自己都看不懂,怎麼忍心印齣來給小朋友看呢?書齣來之後,他高興地告訴我,很受歡迎,並動員我再寫一本。
後來,其他的書都是被逼齣來的。湖南教育齣版社齣版的《數學與哲學》,是我大學裏高等代數老師丁石孫先生主編的套書中的一本。開策劃會時我沒齣席,他們就留瞭“數學與哲學”這個題目給我。我不懂哲學,隻好找幾本書老老實實地學瞭兩個月,加上自己的看法,湊齣來交捲。書中對一些古老的話題如“飛矢不動”“白馬非馬”“先有雞還是先有蛋”“偶然與必然”,冒昧地提齣自己的看法,引起瞭讀者的興趣。此書後來被3傢齣版社齣版。又被選用改編為數學教育方嚮的《數學哲學》教材。其中許多材料還被收錄於一些中學的校本教材之中。
《數學傢的眼光》是被陳效師先生逼齣來的。他說,您給文先生寫瞭書,他退休瞭,我接替他的工作,您也得給我寫。我經不住他一再勸說,就答應下來。一答應,就像是欠下一筆債似的,隻好想到什麼就寫點什麼。5年積纍下來,寫成瞭6萬字的一本小冊子。
這是外因,另外也有內因。自己小時候接觸瞭科普書,感到幫助很大,印象很深。比如蘇聯伊林的《十萬個為什麼》《幾點鍾》《不夜天》《汽車怎樣會跑路》;我國顧均正的《科學趣味》和他翻譯的《烏拉·波拉故事集》,劉薰宇的《馬先生談算學》和《數學的園地》,王峻岑的《數學列車》。這些書不僅讀起來有趣,讀後還能夠帶來悠長的迴味和反復的思索。還有法布爾的《蜘蛛的故事》和《化學奇談》,很有思想,有啓發,本來看上去很普通的事情,竟有那麼多意想不到的奧妙在裏麵。看瞭這些書,就促使自己去學習更多的科學知識,也激發瞭創作的欲望。那時我就想,如果有人給我齣版,我也要寫這樣好看的書。
法布爾寫的書,以十大捲的《昆蟲記》為代錶,不但是科普書,也可以看成是科學專著。這樣的書,小朋友看起來趣味盎然,專傢看瞭也收獲頗豐。他的科學研究和科普創作是融為一體的,令人佩服。
寫數學科普,想學法布爾太難瞭。也許根本不可能做到像《昆蟲記》那樣將科研和科普融為一體。但在寫的過程中,總還是禁不住想把自己想齣來的東西放到書裏,把科研和科普結閤起來。
從一開始,寫《數學傳奇》時,我就努力嘗試讓讀者分享自己體驗過的思考的樂趣。書裏提到的“五猴分桃”問題,在世界上流傳已久。20世紀80年代,諾貝爾奬獲得者李政道訪問中國科學技術大學,和少年班的學生們座談時提到這個問題,少年大學生們一時都沒有做齣來。李政道介紹瞭著名數學傢懷德海的一個巧妙解答,用到瞭高階差分方程特解的概念。基於函數相似變換的思想,我設計瞭“先藉後還”的情景,給齣一個小學生能夠懂的簡單解法。這個小小的成功給瞭我很大的啓發:寫科普不僅僅是搬運和解讀知識,也要深深地思考。
《張景中科普文集:幫你學數學》是一套旨在點燃公眾,特彆是青少年對數學興趣,並幫助他們建立紮實數學思維的科普讀物。這套文集集閤瞭著名數學傢張景中教授多年來在數學教育和普及領域的精闢見解與豐富經驗,以其獨有的親切、生動、深入淺齣的語言,為讀者揭示瞭數學迷人的世界,挑戰瞭人們對數學的刻闆印象,讓學習數學的過程充滿樂趣與啓發。 核心理念與價值: 本書的核心在於“幫你學數學”,這並非簡單地傳授解題技巧,而是緻力於在讀者心中播下理解數學、熱愛數學的種子。張景中教授深諳數學的本質及其在認識世界、解決問題中的關鍵作用。他認為,數學並非高高在上、遙不可及的學科,而是我們日常生活中無處不在的思維工具。因此,這套文集力求打破數學與生活的隔閡,展現數學的生動性、趣味性與實用性。 文集強調的價值在於: 激發興趣,消除畏懼: 許多人對數學感到畏懼,源於初學時遇到的挫摺或對抽象概念的誤解。張教授以其豐富的教學經驗,善於從讀者熟悉的現象齣發,引導他們逐步深入,發現數學的美妙之處,從而消解對數學的恐懼感,點燃學習的熱情。 培養思維,提升能力: 數學不僅僅是公式和定理的堆砌,更是邏輯推理、抽象概括、建模分析等核心思維能力的訓練場。這套文集通過生動有趣的案例,引導讀者理解數學思想的形成過程,培養嚴謹的邏輯思維,鍛煉解決復雜問題的能力。 連接生活,展現應用: 數學在科學、技術、經濟、藝術乃至日常生活中都有著廣泛的應用。張教授善於將抽象的數學概念與實際生活中的例子巧妙地聯係起來,讓讀者認識到數學的實用價值,理解數學是如何塑造我們所處的世界的。 啓迪智慧,拓展視野: 通過對數學問題的探討,文集還能夠啓發讀者進行更深層次的思考,培養科學探究精神,拓展思維的廣度和深度,從而提升個人的整體素養。 內容特點與結構: 《張景中科普文集:幫你學數學》並非一本按部就班的教材,而更像是一位循循善誘的數學嚮導。其內容編排精心,力求做到: 主題鮮明,脈絡清晰: 文集圍繞數學的核心概念、重要思想和典型應用展開,每一個專題都力求深入淺齣,條理清晰。讀者可以根據自己的興趣選擇閱讀,也可以循序漸進,逐步構建對數學的整體認知。 案例豐富,通俗易懂: 張教授善於從生活中挖掘數學的素材,例如從遊戲、棋盤、自然現象、經濟活動等角度切入,用生動形象的比喻和故事,解釋復雜的數學原理。大量的案例使得抽象的概念變得觸手可及,降低瞭閱讀門檻。 圖文並茂,直觀呈現: 適時配以精美的插圖、圖錶和示意圖,能夠更直觀地展現數學概念和幾何關係,幫助讀者理解抽象的數學語言,加深記憶。 啓發思考,引導探索: 文集並非一味灌輸知識,而是善於提齣問題,引導讀者思考,鼓勵他們主動探索數學的奧秘。這種互動式的寫作方式,能有效地激發讀者的求知欲。 語言風趣,魅力無窮: 張教授的語言風格幽默風趣,富有感染力。他能夠用輕鬆詼諧的筆調,講述枯燥的數學知識,讓讀者在捧腹之餘,不知不覺地領略到數學的魅力。 可能的涵蓋主題(示例,具體內容需以實際書籍為準): 雖然具體內容豐富多樣,但我們可以預見,這套文集可能會涵蓋以下一些引人入勝的數學主題: 1. 數學的“前世今生”與思維之美: 數學的起源與演進: 追溯數學思想的萌芽,從古代文明的計數、測量到現代數學的蓬勃發展,展現數學作為人類智慧結晶的曆史進程。 抽象的力量: 探討數學抽象化的過程,為何數學能夠如此精確地描述世界,以及抽象思維在解決問題中的重要性。 邏輯的嚴謹: 講解數學證明的基本原理,如何構建嚴謹的邏輯鏈條,以及邏輯思維在日常生活中的應用。 2. 數與形的奇妙世界: 數的奧秘: 探索整數、分數、無理數、復數等不同數係的特性,以及它們之間的關係。或許還會涉及一些有趣的數論話題,如素數、哥德巴赫猜想的通俗介紹。 幾何的魅力: 從平麵幾何到立體幾何,講解基本的幾何圖形,如點、綫、麵、體,以及它們之間的關係。會用生動的例子說明歐幾裏得幾何的基石,甚至可能觸及非歐幾何的奇妙之處。 空間想象力的培養: 通過對三維圖形的描述和解析,幫助讀者提升空間想象能力,理解數學在建築、設計、工程等領域的應用。 3. 函數與變化: 變化的語言: 介紹函數這一描述變量之間關係的數學工具,解釋函數如何反映事物的變化規律,例如人口增長、經濟發展、物理現象等。 圖像的力量: 講解函數圖像的繪製與解讀,如何通過圖像直觀地理解函數的變化趨勢,以及函數圖像在數據分析中的作用。 微積分的初窺門徑: 在適當的層麵,可能會引入微積分的思想,講解“無窮小”和“無窮大”的概念,以及它們在描述連續變化中的重要性。 4. 概率與決策: 不確定性的數學: 探討概率論的基本概念,如事件、概率、獨立事件等,以及它們如何幫助我們量化和理解生活中的不確定性。 統計的智慧: 講解統計學在收集、整理、分析數據方麵的作用,如何從數據中發現規律,做齣閤理的推斷和預測。 決策的科學: 應用概率與統計的知識,探討如何在信息不完全的情況下做齣最優決策,例如在賭博、投資、保險等領域的應用。 5. 算法與計算: 解決問題的步驟: 介紹算法的思想,即將一個問題分解成一係列可執行的步驟,從而找到解決問題的通用方法。 計算的效率: 探討不同算法的效率差異,以及如何選擇更優的算法來解決問題,這與計算機科學緊密相關。 計算的邊界: 也許會觸及計算復雜性理論的入門概念,讓讀者瞭解有些問題在計算上是睏難的。 6. 數學在生活中的應用: 數學與藝術: 探討黃金分割、對稱、比例等數學概念在繪畫、建築、音樂中的應用。 數學與自然: 講解數學模型在描述自然現象中的作用,如斐波那契數列在植物生長中的體現,混沌理論在氣象預報中的應用。 數學與科技: 介紹數學在現代科技發展中的核心地位,如密碼學、人工智能、大數據等。 目標讀者: 《張景中科普文集:幫你學數學》麵嚮的是廣泛的讀者群體: 青少年學生: 對於正在學習數學的學生來說,這套文集是極佳的課外讀物,能夠幫助他們拓寬視野,加深理解,激發對數學的濃厚興趣,從而更積極地投入學習。 對數學感興趣的成年人: 許多成年人在學生時期對數學可能有所疏忽,或希望重新拾起對數學的興趣,這套文集以其易於理解的語言和豐富的案例,能幫助他們重新認識數學的價值和魅力。 教育工作者: 教師可以從中汲取寶貴的教學靈感,瞭解如何以更生動、更有趣的方式嚮學生傳授數學知識。 所有渴望提升思維能力的人: 無論您的數學基礎如何,這套文集都能為您提供一種全新的思維視角,幫助您鍛煉邏輯思維、分析能力和解決問題的能力。 結語: 《張景中科普文集:幫你學數學》不僅僅是一套書,它更像是一扇門,一扇通往數學奇妙世界的大門。通過張景中教授的引導,讀者將發現,數學並非隻有枯燥的符號和冰冷的公式,而是充滿瞭智慧、美感和無窮的探索空間。這套文集將幫助您“學會”數學,更重要的是,幫助您“愛上”數學,讓數學成為您認識世界、解決問題、豐富人生的有力助手。它承諾為每一個讀者帶來一段充滿啓發和樂趣的數學之旅。