相信很多小讀者都會有這種印象:數學是一門深奧的科學,除了在學校必學和日常生活中偶爾用用加減乘除外,就很少用到它。
對于喜歡數學的小讀者,他們在讀到一些數學家的傳記或關于他們的發現時,往往會產生這樣的想法:這些人真聰明,如果不是天才怎么會發現這些難得的定理或理論呢?
這些印象和想法并不全部正確。今天我想告訴小讀者們的就是,如果有天才,那你也是一個天才。只要你有了一些基礎知識,懂得一些研究的方法,也可以作出一點研究,也會有新發現,數學并不是只有數學家才能研究的。
有生活的地方就有數學
人類靠著勤勞的雙手創造了財富,數學也和其他科學一樣產生于實踐??梢哉f有生活的地方就有數學。
你看木匠要做一個橢圓的桌面,拿了兩根釘子釘在木板上,然后用一條打結的繩子和粉筆,就可以在木板上畫出一個漂亮的橢圓出來。
如果你是整天要拿著刀和鏟在廚房里工作的廚子,似乎數學是和你無緣。可是你有沒有想過就在你工作時也會出現數學問題?奇怪嗎?事實上并不奇怪。比方說,你現在準備燒“麻婆豆腐”,你把一大塊豆腐放在砧板上,那么在最初一刀,你能切出二塊,第二刀你可以切出四塊,第三刀你最多可以切出多少塊呢?你切了第五刀最多能切出多少塊呢?這不就是數學問題嗎?你會驚奇地發現有一個公式可以算出切第n刀時可以得到豆腐的最多塊數。
我們每天或多或少都會和錢打交道。你可能也會注意到這樣的現象:任何一筆多于6元的整數款項都可以用2元紙幣及5元紙幣來支付。比如7元可以用一張2元和一張5元的紙幣來支付,8元可以用四張2元紙幣,9元可以用二張2元紙幣和一張5元紙幣去支付……
有些小讀者會說:這不是很容易嗎?如果錢數是偶數的話,我只要用若干張2元去支付就行了,如果是奇數的話,我只要先付一張5元鈔票,剩下的是偶數款項,當然就可以用2元紙幣去處理。
如果你能這樣說,那很好,這說明你已經能熟練運用整數的性質了。
從這些例子中你可以看到數學在日常生活中是有用的。如果你細心的話,你就會發現在你學習、生活的地方會有很多數學問題產生。
發現定理的秘訣
科學家是怎樣發現定理的呢?他們是否有一個秘訣?如果能知道那該多好啊!
是的,這里確實有秘訣。下面的一個真實故事就會告訴你秘訣在哪里。
在湖南省的一個農村生產隊,1964年以前禾苗年年受到蟲害,糧食產量總是不高,畝產最多500多斤。那里最厲害的是一種叫蟻螟的蟲,它們能使水稻枯心,農民直到看到禾苗出現“白線子”才噴藥??墒寝r藥噴了,蟲卻沒治好。有一個農民看到這種情形,他決定想法子根治這種蟲害,可是很多人卻認為他文化水平低,不可能取得什么成果。他不理會那些意見。當第一代的螟蛾生出后,他就守在田邊察看,看蛾子如何產卵,發現卵塊的地方就作標記,記下產卵日期,看卵什么時候孵化。不管刮風下雨,他日夜不離田邊,終于揭開了秘密。掌握了這種蟲的生長規律,他就找到了法子消滅它。他用這種“笨”辦法,以后也控制了其他蟲害,使糧食畝產達到了1200多斤。
許多人承認,在一些科學領域上的發現和發明:如物理上的自由落體定律,化學上的合成胰島素、鏈霉素,生物上的遺傳規律,醫學上的用針灸醫治聾啞病患者……都是需要依靠實驗和觀察的。如果我告訴大家,數學上的發現也是靠觀察得來的,同學們千萬不要覺得奇怪哦!
數學其實就是研究數、形、集合、關系及運算的性質和變化的規律。那么人們是怎樣發現這些性質和規律的呢?
是不是真的像一些宣傳宗教的小冊子上寫的,連那大名鼎鼎的17世紀的英國科學家牛頓,也是因為他的虔誠,為上帝所寵愛,讓一個蘋果掉在他的頭上,啟發他發現物理上的“萬有引力定律”?人類的活動真是上帝在操縱嗎?
讓我們看一看18世紀的一個大數學家歐拉的一些意見吧!
歐拉是瑞士人,一生大部分時間是在俄國和德國的科學院度過,對這兩個國家特別是俄國的數學發展作出了巨大的貢獻。他是最多產的數學家,在有生之年就已經出版和發表500多本書和文章,死后還留下200多篇文章未發表,以及一大堆不太完整的手稿。他的工作涉及的范圍很廣,單是數學就包含了當時的數學差不多所有的分支,在物理、天文、水利等等一些較為實用的科學上他也作出過貢獻。為什么歐拉能有這樣多的發現呢?在他那篇《純數學的觀察問題》的文章里,他就告訴了人們一個秘訣:“這是依靠觀察得來的?!笔聦嵣蠚W拉就是一個善于觀察的數學家。
同學們,你們善于觀察周圍的事物嗎?試著像歐拉一樣多觀察周圍吧,說不定你也可以發現數學定理!