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第20章 数学教学的趣味故事推荐(15)

88.动物身上的秘密

蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体,它的一端是平整的六角形开口,另一端是封闭的六角菱锥形的底,由三个相同的菱形组成,组成底盘的菱形的钝角为109度28分,所有的锐角为70度32分,这样既坚固又省料,蜂房的巢壁厚0.073毫米,误差极少。

丹顶鹤总是成群结队迁飞,而且排成“人”字开。“人”字形的角度是110度,更精确地计算还表明“人”字形夹角的一半——即每边与鹤群前进方向的夹角为54度44分8秒!而金刚石结晶体的角度正好也是54度44分8秒!是巧合还是某种大自然的“默契?”

蜘蛛结的“八卦”形网,是既复杂又美丽的八角形几何图案,人们即使用直尺和圆规也很难画出像蜘蛛那样匀称的图案。

冬天,猫睡觉时总是把身体抱成一个球形,这其间也有数学,因为球形使身体的表面积最小,从而散发的热量也最少。

真正的数学“天才”是珊瑚虫。珊瑚虫在自己的身上记下“日历”,它们每年在自己的体壁上“刻画”出365条斑纹,显然是一天“画”一条。奇怪的是,古生物学业家发现3亿5千万年前的珊瑚虫每年“画”出400幅“水彩画”。天文学家告诉我们,当时地球一天仅21.9小时,一年不是365天,而是400天。

89.哪吒和小猪熊的故事

周末,哪吒和小猪熊一起到数学王国去玩。在那里,他们认识了许许多多的朋友,有1大哥、2小弟、3姐姐、4大妈……他们一见如故,就在草地上做起游戏来。一共做了6次游戏,每次用4分钟,小猪熊玩累了,躺在草地上嚷起来:“我们已经玩了24分钟了,又累又饿,去吃饭吧!”几个朋友都同意了。于是,他们来到一家饭店,要了38个小馒头,狼吞虎咽地吃了一些,盘子里还有15个,小猪熊一看,又叫起来:“呀!我们的饭量好大,已经吃了23个馒头了。”哪吒笑着说:“小猪熊,你这不是很聪明吗?”大家听了,都哈哈大笑。

90.数字商店的服务员

最近“数学商店”来了一位新服务员,它就是小“4”。

一天,小“3”到数学商店买了一支铅笔,小“4”说:“你应付1元5角4分。”

小“3”付了1元5角后问:“还有4分可怎么付呀?”小“4”忙说:“这4分钱你不用付了。”小“3”疑惑地问道:“那你不是要吃亏了?”“不,这是本店的一个规定,叫‘四舍五入’。凡是4分钱或4分钱以下都舍去,如果是5分或5分钱以上,那就收1角钱。”小“4”和蔼可亲地解释道。小“3”高兴地说:“谢谢你,你真好!”

“对呀,我也特别喜欢4。”“25”跑过来说,“因为25×4=100,算起来比较简便,例如:25×87×4=25×4×87,这样算起来不是又快又简便吗!”

“不错,的确又快又简便,我也喜欢4。”原来是“29”。“25”忙问道:“咦,你怎么也会喜欢‘4’了?”“29”不慌不忙地说:“这你们就不知道了,一般年份里的2月份都是28天,只有公历年份是4的倍数的那一年,二月份才是29天,我4年才轮到一次,当然喜欢‘4’了。不过公历年份是整百的,必须是4百的倍数,二月份才有29天,这样的年份叫闰年。”

“啊,‘4’的用处可真大呀!”“25”赞叹道。

这位“4”服务员真是个既温柔又惹人喜欢的服务员。

91.数学家的遗嘱

阿拉伯数学家花拉子密的遗嘱,当时他的妻子正怀着他们的第一胎小孩。“如果我亲爱的妻子帮我生个儿子,我的儿子将继承三分之二的遗产,我的妻子将得三分之一;如果是生女的,我的妻子将继承三分之二的遗产,我的女儿将得三分之一。”

而不幸的是,在孩子出生前,这位数学家就去世了。之后,发生的事更困扰大家,他的妻子帮他生了一对龙凤胎,而问题就发生在他的遗嘱内容。

如何遵照数学家的遗嘱,将遗产分给他的妻子、儿子、女儿呢?

92.聪明的猪

从前,有个叫二愣的屠夫,有杀猪宰羊的好手艺,又雇佣着十几个杀猪能手,在这方圆几十里,算是有名的大屠户了。

一天,二愣又要杀猪了。按照惯例,总是由二愣先杀第一头猪。哪知,“老虎也有大意的时候”,只见那头猪刚被翻倒在地,就狠狠地咬了二愣一口,急急地跑进猪圈了。

这还了得!二愣气呼呼地追进猪圈里,可是圈里有1000头猪,怎么认得出那头猪呢!

“杀!”随着二愣一声吼,1000头猪全部被强行赶进屠宰场。

“都杀了吗?”伙计们怯生生地问。

“不。”二愣忽然想出个怪主意,“把这1000头猪排成一行,先杀第一头,然后隔一头杀一头;杀完第一遍后,还是原来的队形,再用同样的方法杀第二遍;这样一遍一遍地杀下去”二愣停了停说,“最后只留下一头猪。”

二愣心想,1000头猪最后只留下一头,看你还能活!

哪里知道,这是一头聪明的猪,趁着混乱,它很快找到了避难的位置,居然躲过了这一刀。

请问,这头猪到底排在什么位置上呢?

93.数学王国

一天,小动物们来到数学王国的城门,看到国王和两位士兵站在城门前,国王对他们说:谁能计算出士兵身上的数学题,谁就可以进入数学王国。小动物们看到一位士兵身上的题目是:5+3+4=?他们异口同声地说:等于12。另一位士兵身上的题目是:5/3×2=?小动物们又很快地回答出来了。国王让小动物们进入王国,在王国里有许多各式各样的数学题,有加有减有除有乘,他们在数学王国里学会了用加减乘除列式。时间过得很快他们告别国王,就回家了。

94.逛超市

一天,兔妈妈给了兔妹妹和兔姐姐20元钱,让它们到超市买学习用品。兔姐姐和兔妹妹来到了超市,兔妹妹说:“我要买5铅笔。”兔姐姐说:“我要买4个笔记本。”姐妹俩来到了卖钢笔的货柜旁,兔妹妹看到了铅笔一支2元,就对姐姐说:“我买5只铅笔10元钱。”接着它们又来到了买笔记本的地方,兔姐姐说:“笔记本2元一个,买4个笔记本需要8元。它们拿着各自要买的东西来到收款台,兔姐姐把20元钱递给了收款员阿姨。阿姨接过了钱笑着说:“你们知道我要找多少钱给你们吗?”兔姐姐和兔妹妹一起说:“2×5+2×4=18(元),然后20-18=2(元)。

95.发了疯的数学家

德国数学家康托是集合论的创始者,1845年3月3日生于圣彼德堡,1918年1月6日卒于哈雷。康托11岁时移居德国,在德国读中学,1862年17岁时入瑞士苏黎世大学,第二年入柏林大学生,主修数学,1866年曾去格丁根学习一学期。1867年以数论方面的论文获博士学位。1869年在哈雷大学通过讲师资格考试,并在该大学任讲师,1872年任副教授,1879年任教授。

由于研究无穷时往往推出一些合乎逻辑但又荒谬的结果,称之为悖论,许多大数学家唯恐慌陷进去而采取退避三舍的态度。在1874-1876年期间不到三十岁的康托向神秘的无穷宣战。他靠着辛勤的汗水,成功地证明了一条直线上的点能够和一个平面上的点一一对应,也能和空间中的点一一对应。这样看起来,1厘米长的线段内的点与太平洋面上的点以及整个地球内部的点都“一样多”。后来几年,康托对这类无穷集合问题发表了一系列文章,通过严格论证得出了许多惊人的结论。

康托在集合论方面创造性的成就与传统的数学观念发生了尖锐冲突,遭到了一些人(包括权威数学家)的反对、攻击甚至谩骂,有人说康托的集合论是一种疾病,康托的概念是雾中之雾,甚至说康托是疯子。来自数学权威的巨大精神压力终于摧垮了康托,使他心力交悴,患了精神分裂症,被送进了精神病医院,于1918年1月6日在精神病院去世。

一堂好的数学课,往往会有一个或几个“激趣”点。“激趣点”往往是一堂课的亮点,也是教师个性化教学艺术的充分展示,因而在课堂教学设计中往往十分讲究。“名人与数学小故事”正是“激趣点”的最佳素材之一。如,在对数学习时,“对数源出于指数”,但对数先于指数的产生是数学发展史上的珍闻,教材中通过“阅读与思考”的形式介绍了这个内容。在教学时除了介绍这个数学教师熟知的故事时,为了体现对数发明的重要及发明人的伟大,还可介绍俄国着名诗人莱蒙托夫梦见纳皮尔的故事,并可引导学生查阅有关莱蒙托夫的生平传记,同时指出许多数学家本身是文学家、诗人,比如中国的苏步青就曾出版了许多诗集。

96.纳皮尔梦中指点莱蒙托夫

俄国着名诗人莱蒙托夫一生写了大量的诗歌,在俄国文学中有重要的地位,但他同时是一名数学爱好者。有一次他在解答一道数学难题时,冥思苦想没法解决,睡觉时做了一个梦,梦中一位老人提示他解答的方法,醒后他按照老人指点的方法真的解决了问题。莱蒙托夫把梦中老人的像画了出来,大家一看竟是数学家纳皮尔。这个故事告诉我们:纳皮尔在人们以上中的地位是多么崇高。

97.玫瑰花悬案

拿破仑算得上是一位与数学有缘的人,至今仍有一条定理归属他的名下,即拿破仑定理。然而这位声名显赫的将军却在无意中陷进了指数效应的漩涡。公元1797年,当拿破仑参观国立卢森堡小学时,赠送了一束价值三个金路易的玫瑰花,并许诺说,只要法兰西共和国存在一天,他将每年送一束价值相等的玫瑰花,以作两国友谊的象征。此后,由于火与剑的战争,拿破仑忘记了这一诺言。当时间的长河流逝了一个世纪以后,公元1894年,卢森堡王国郑重向法兰西共和国提出了“玫瑰花悬案”,要求法国政府在拿破仑的声誉和1375596法郎的债款之间选取其一。这笔高达百万法郎的巨款,就是三个金路易的本金以5%的年利率,在97年的指数效应下的产物。这一历史公案使法国政府陷入极为难堪的局面,因为只要法兰西共和国继续存在,此案将永无了结的一天。

根据这个故事,可以编制以下问题:若用表示1797年后的第年,表示这一年的本利总和,则是关于的函数,你能写出这个函数的解析式吗?

98.富兰克林的遗嘱

美国着名的科学家、避雷针的发明人,本杰明·富兰克林一生为科学和民主革命而工作,他死后留下的财产只有1000英磅,令人惊讶的是他留下了一份分配几百万英磅的遗嘱!这份有趣的遗嘱是这样写的:“1000英磅赠给波士顿的居民,如果他们接受了这1000英磅,那么这笔钱应该托付给一些选出来的公民,他们得到这些钱按每年5%的利率借给一些年轻的手工业者去生息。这笔款子过了100年增加到131000英磅。我希望,那时候用100000英磅来建立一所公共建筑物,剩下的31000拿去继续生息100年,在第二个100年末,这笔款子增加到4061000英磅,其中1061000英磅还是由波士顿的居民来支配,其余的3000000英磅让马萨诸州的公民来管理。过此以后,我可不敢多作主张了”。

富兰克林死于1790年,200多年过去了,人们不禁要问:作为科学家与政治家的富兰克林,留下区区1000英磅,竟设立了百万富翁般的遗嘱,莫非昏了头脑?你能按富兰克林非凡的设想实际计算一下吗?

99.小数点酿大悲剧

1967年8月23日,前苏联的联盟一号宇宙飞船在返回大气层时,突然发生了恶性事故——减速降落伞无法打开。前苏联中央领导研究后决定:向全国实况转播这次事故。当电视台的播音员用学生的语调宣布:宇宙飞船两小时后将坠毁,观众将目睹宇航员弗拉迪米·科马洛夫殉难的消息后,举国上下顿时被震撼了,人们沉浸在巨大的悲剧之中。

在电视中,观众看到了宇航员科马洛夫镇定自若的形象,他面带微笑地对母亲说:“妈妈,您的图像我在这里看得清清楚楚,包括您头上的每根白头发,您能看清我吗?”“能,能看清,儿呀,妈妈一切都好,你放心吧。”这时,科马洛夫的女儿也出现在电视屏幕上,她只有12岁。科马列着作少夫说:“女儿,你不要哭。”“我不哭…”女儿已泣不成声,但她强忍悲痛说:“爸爸,您是苏联英雄,我想告诉您,英雄的女儿会像英雄那样生活的!”科马洛夫叮嘱女儿说:“学习时,要认真对待每一个小数点。联盟一号今天发生的一切,就是因为地面检查时忽略了一个小数点…”。

时间一分一秒过去,距离宇宙飞船坠毁只有7分钟了,科马洛夫向全国的电视观众挥挥手说:“同胞们,请允许我在这茫茫的太空中与你们告别。”这是一次惊心动魄的告别。科马洛夫走了,他留下了对亲人对祖国永恒的爱,但更震撼人心的是对女儿说的那番话。它警示人们:对待人生不能有丝毫的马虎,否则,即使是一个细枝末节,也会让你付出学生的甚至是永远无法弥补的代价。

又如,一些同学生活习惯较差,这种坏习惯已经影响学习,教师多次要求其改进,但终未取得较好效果,究其原因是这些学生在听取批评接受教育当时就没有多少听进去。许多时候对这种学生多讲道理于事无益,倒不如给他讲一些名人的小故事让他自己去体悟反思。

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