愛伊米

共讀分享丨《走進奇妙的數學世界》:數字和進位,我們這樣學

小樹說:

《走進奇妙的數學世界》

這套書不教孩子數數、背公式,也不提供“標準答案”,而是透過摺紙、畫畫、走迷宮等有趣的遊戲和故事,引導孩子主動探索和思考數學原理和概念,在潛移默化中培養他們比較與分類、觀察與實驗、抽象與概括等思維能力,讓孩子真正理解數學,愛上數學。

怎麼帶孩子讀《走進奇妙的數學世界》?愛心樹童書將

聯合@豆媽筆記,和大家分享家長們在親子共讀過程中的技巧和心得,結合生活實際做一些拓展,希望能帶給大家一些啟發。

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國際安徒生獎得主安野光雅經典數學啟蒙繪本

中文版系列銷量超160萬冊

獲日本數學會出版大獎

安野光雅將重要的數學原理用孩子們能理解的方式表達出來,把厚書變薄;而家長們在引導孩子讀書的時候,則需要把書從薄讀厚。我們一起來讀《走進奇妙的數學世界》中的一些章節,互相討論,就是一個把書讀厚的過程,這樣在家中帶領小朋友讀的時候,就會知道如何引導、如何拓展。

這一期我們講的是《走進奇妙的數學世界》第四冊的第一章,“數字圈圈”。這一章主要是講

數字和進位

的概念。

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這裡有一群小朋友,我們把他們畫下來吧。

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要是稍微畫簡單點呢?

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後來發現可以再簡單點,再簡單點……最後畫圓圈就可以代表小朋友,有幾個圓圈,就代表有幾個小朋友。

這一回我們再來畫馬吧!和之前一樣,一開始的那幅比較寫實,後來發現可以畫得簡單一點,就像中間那幅一樣,最後發現馬也可以簡化成圈圈。有幾個圓圈,就代表有幾匹馬。

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同樣,兩個人、兩匹馬、兩隻鳥、兩棵樹和兩朵花,這裡面的2其實是一樣的,最後都可以抽象成兩個圓圈。

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這一章,作者想講兩個問題,其中一個就是

數是怎麼來的。

但是到這裡,作者還沒有引出數字,因為從具體事物抽象到圓圈只說了一半。接下來,作者還要講

從圓圈具象到具體的事物。

這樣講完,才是完整的一一對應。

這一頁,讓我們來觀察,一個圓,兩個圓,各代表什麼?這個就是上面過程的逆向過程。

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小矮人又把數字圈圈做成了方塊,更容易把它們堆起來,方便計數。但比起畫圈圈和方塊,還有一種更簡單的方法,就是直接寫出數字的名字。

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到了這裡,作者便自然地引出了數字符號的概念。其實,從人類理解一一對應到數字符號的出現,當中還有其他過程,只是作者更想強調一一對應的關係,就在這裡把它們簡化了。

數有三個特性:一一對應、分割而不變,以及和順序無關。

所謂分割而不變,可以理解為數的各種拆分和組合。舉個例子,古人想分5個蘋果,分成1和4,或者2和3,不管怎麼分,總數是不變的。這個對我們來說很容易理解,但對古人來說確是偉大的發現。

與順序無關就是比如下面這5個圓圈,從最左面那個開始數,這裡是5個圓圈,從中間那個開始數,也是5個,從最右面數,還是5個,這個就是與順序無關。

作者這裡特別強調了一一對應的特性。有一個關於數的一一對應的應用例子:

古代人還不會數數的時候,他們要放羊,白天出去晚上回來,怎樣才能知道自己的羊少沒少呢?他們想到一個好辦法,白天出去放羊的時候,出去一隻羊就丟一顆石子在門口,出去幾隻,丟幾顆。晚上回來的時候就反過來,回來一隻羊,就拿走一顆石子,回來幾隻,拿走幾顆。這樣不需要數數,只要看最後羊和石子是不是一樣多,就能知道羊有沒有少了。

一一對應是一種很重要的數學思想方法,在未來的函式學習、座標變換中都有很重要的應用。

在起步階段,小朋友接觸一一對應最多的,就是古人放羊故事中的那樣,離散量的比較(不需要數數而進行比較)。

下面這一頁,是作者本章想講的第二個問題,進位的概念。但這個問題,作者寫得比較簡單。每當小方塊放不下的時候,小矮人們就把這些方塊捆在一起,捆成一個長長的大方塊,然後把它運到旁邊的大倉庫裡去,這個數字就叫10。

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在這裡,我覺得有兩個問題比較有趣。現在的計數系統裡,為什麼用10個符號就可以表示所有的數字?現在最通用的又為什麼是十進位制?

關於第一個問題,其實在歷史的演變過程中,不同的地方曾經發展出不同的計數系統,也有不同的數字符號。比如:

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當需要計數的數量越來越大的時候,很多地方的解決方法,就是發明新的符號。但這樣的一個問題是,隨著數字越來越大,符號也越來越多,計數也越來越不方便。

後來,有人發明了更加聰明的一種計數方法,位置計數法。數字符號在不同的位置,所代表的含義不一樣。比如33,右數第一位的3表示3個,而右數第二位的3,表示30。中國的算籌計數,也是一種很經典的位置計數。

至於為什麼現在通用的是阿拉伯數字0-9這10個符號,其中也有故事。其實,阿拉伯數字並非阿拉伯人民發明,而是印度人發明的。在8世紀時,印度數學家提出了一種更加完善的記數系統。在之後的幾個世紀中,由阿拉伯商人,學者等等傳到了歐洲,然後推廣開來。

那為什麼現在的主流計數系統都採用10進位制呢?最可能的答案就是:十進位制是最簡單的,因為我們都有10個手指頭。

位值的概念是小朋友學習數學中非常重要的一個概念,也是學習進退位加減法前一定要打好的基礎。用這一章

作為小朋友學習數是怎麼來的,以及進位概念的補充讀物,

都是很棒的內容呢!

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