【844】亲子阅读百科新知系列之《走进奇妙的几何世界》

我是昭君,我想记录我生活工作的点点滴滴,今天是我每日一篇文章的第844天。


今天我们一起《走进奇妙的几何世界》。

说到几何,大家一定都不陌生。咿呀学语时,我们会玩各种的形状游戏。小学时,学习了各种的图形,计算面积。初中的时候,学习证明几何问题。再到高中发展为立体几何,运用几何的知识解决函数问题。之后,到了大学的高等数学和线性代数中的高维问题,拓扑学。

几何作为数学中最基本的研究内容之一。一直在数学中占有重要的地位。我们知道,数学被誉为自然科学的王后。不仅是国家科技发展的基础,也是个人学习成长的基础。

美国《商业内幕》在时代杂志上发表过一篇文章。通过哈佛、斯坦福等众多的知名学校,提供的大量数据,总结出那些成功的孩子的父母们都做了些什么。非常引人注目的一点就是他们很早就开始给孩子们做数学启蒙。

一项对于来自美国,加拿大,英国的35000名学龄前儿童的分析中。研究人员发现,越早地发展数学技巧,越能让孩子拥有巨大的优势。美国西北大学研究员Greg Duncan指出,早期的数学能力非常地重要,不仅能让孩子在未来的数学学习中取得好的成绩,也能让孩子的阅读能力得到迅速的提升和发展。

著名的教育家蒙台梭利,曾经明确地指出,幼儿在1-3岁的时候,他们的数学逻辑思维能力开始慢慢萌芽。在这一时期幼儿对排列,分类等操作有着非常浓厚的兴趣。这个年龄段的家长可以带着孩子们玩与此有关的一些游戏。

到了四岁之后,幼儿开始对精准的数字,直观的几何图形产生浓厚的兴趣。这个时候,家长就可以和孩子们玩一些数学图形的游戏。

可见,有效的数学启蒙可以培养孩子的数学逻辑思维能力,还可以促进孩子的批判性思维和阅读能力的发展。可以说是一项让孩子终身受益的早期的启蒙。

可各位家长提起数学启蒙时,却往往把数学同算术划了一个等号。尤其是中国的家长,特别喜欢教孩子数数。我们经常能够看到一岁多或者刚刚说话的宝宝,能够从1数到20。有些说话早的宝宝,甚至可以流利地背诵出十以内的加减法。这些家长就会非常得意地说,看我家的孩子数学有多厉害。

其实,在不理解的情况下,单纯的数数或者是背诵运算的口诀,对于孩子来说和背唐诗,背三字经没有任何的区别。只是一种发音的符号的记忆。严格地说,这属于语言能力,而不是数学能力。

会数数不算,那如果很早就会加减法呢,孩子是不是就能领跑同龄人,未来一片光明呢?

那也未必。数学,绝不仅仅是代数的计算规则和枯燥的数字游戏。数学能力也不等同于计算能力。我们常说,数与形,形状所代表的几何世界,相对于抽象的代数,对孩子来说更为直观。图形变幻的神奇,立体世界的玄妙,对孩子来说有着无穷的吸引力。

有些家长又开始发愁了,数学启蒙都不能简单地只是教一些数字,那几何的启蒙岂不是更加难了?其实,儿童几何启蒙有四个主要的内容。

首先,得让宝宝外形轮廓有一个认知。让孩子能够认识辨别三角形,正方形等等平面图形,或者是圆柱体,球体等立体图形。孩子们在最初的学习几何图形时,往往是将某种图形作为一个整体来认识的,他们会把图形与实物联系起来。

例如,他们认为某一个图形是一个矩形。是因为它看起来像一扇门,而我们家长需要做的事情就是让孩子有这些几何图形的概念。七巧板和积木是孩子认知形状的好帮手。

第二点,是让宝宝对空间方向有一个认知,让他能够分清上下、左右、里外、前后等等。其实,孩子对于这些方位此的理解也是有一定的顺序的。3-4岁的孩子一般都能够理解上下里外前后,才能理解所左右,而我们家长可以做什么呢?

比如,给宝宝一个钻来钻去的隧道,可以让他理解里和外。给他一个爬上爬下的垫子,可以让他理解上下。而捉迷藏也是培养空间感的一个好方法,在躲躲藏藏的过程中,宝宝可以体验空间的变化感。

第三点,可以让孩子了解形状的转换。通过对称、平移、旋转、放大缩小等方法,对形状进行转换。在这里分享一个小游戏,叫做形状找同伴。各位爸爸妈妈们有没有发现,孩子会有自发的对称行为。喜欢拼音对称的图案,画对称的画。爸爸妈妈就可以画一些生活中的物品,或者直接用宝宝的画,复印裁剪做成双份的小卡片,和宝宝来一场“连连看”大比拼。

这个游戏还有升级版本,比如我们可以把一些设计好的小卡片。升级成为旋转,放大,缩小后的形式。再和孩子们来一场高级版的形状找妈妈。

最后,则是提高孩子的空间推理能力。让孩子能在头脑中想象物体进而做出一些判断。在和孩子收拾整理的过程中,可以问问他,这个方盒子能装这些积木吗?这个笔筒能放得下20支笔吗?孩子在操作中逐渐地感知物体的三维大小,也逐渐有了空间推理能力。

除了上面的在生活中进行几何启蒙,我们还可以通过书籍帮助孩子认识几何。今天分享《走进奇妙的几何世界》。这套书入选了中国好童书100佳。一套六本分别介绍了线,三角形,方,圆,球,立方体。这六种基本的形状,可以为孩子建立一个几何的框架。

这套书最奇妙的地方在于,把几何形状与孩子的日常生活结合起来,让孩子逐步地掌握图形的特征。

在《魔幻立方体》一书中,孩子通过玩骰子,可以了解到六方体是有六个面,在玩积木的过程中又可以掌握图形的变换。

所以读完这本书,孩子不仅可以像书名中说的那样《走进奇妙的几何世界》,还可以在日常生活中,构建自己的奇妙几何世界。

在这里分享下关于几何的历史。几何是一门有着悠久历史的学科。据史料推测,几何这一概念最早是源于埃及。当时的埃及,每年都苦于尼罗河洪水的侵扰,奔流的河水将两岸的土地淹没,待洪水消退,为划分土地而留下的记号,早已不见踪影。

于是,聪明的埃及人为了重新测定出被淹没的边界,积累了许多测量土地的方法,进而有了几何学的初步知识。

在距今4000年的古埃及的莫斯科纸草书上,就保留着埃及人计算棱台体积的痕迹。有趣的是,当时的埃及人并没有棱台的概念。他们将棱台定义为被切去一部分的金字塔。这个描述可以说是很“埃及”了。

作为世界上最古老的数学著作之一。公元前1650年左右的《莱因德纸草书》中,包含了更加丰富的数学知识。不仅涉及了几何图形的面积,体积测量,还包括分数的概念,等差数列,一元一次方程等等知识。

尽管涉猎甚广,但古埃及的数学知识主要停留在实用的层面上。当希腊人开始与埃及人通商,他们就把埃及的测量,绘画等初级的几何知识,带回到了希腊。希腊人以此为基础,逐步充实并提高成为一门完整的学科-几何学。

因此,几何Geometry来源于希腊语的单词,其中“geo-”代表土地,而“-metry”代表测量。几何的原意就是测量土地的技术。后来几何的发展,大家更为熟悉了。

公元前338年,希腊人欧几里得,将埃及人和希腊人的几何知识加以总结和整理,写出几何史上影响深远的《几何原本》。但“几何”这个说法却是明朝时候才有的。

明代的利玛窦和徐光启合译了《几何原本》。他们在译这本书的时候,取“geo”这个音为几何。在明朝的时候,发音就类似于几何。而“几何”这两个字中文原意又有“衡量大小”的意思。用“几何”译“Geometry”音义兼顾,确实是神来之笔。

几何学中最基本的一些术语,比如说点,线,直线,平行线,角,三角形和四边形等等。中文译名都是这个译本定下来的。这是译名一直流传到今天,而且东渡到了汉字文化圈的日本,朝鲜等国,影响深远。

几何,这一研究空间结构以及性质的学科。连牛顿都曾赞叹于它的简洁之美。欧几里得的《几何原本》奠定了几何学的基础。更是直接影响了西方科学发展的脚步。

最后分享一个小故事。欧几里得年轻的时候,想去位于雅典的柏拉图学院学习,可学院门口有一块木牌,上面写着“不懂几何者不得入内”。你觉得欧几里得会被这句话拦住脚步嘛?如果是你,你如何做出选择?

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