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一场贯穿初中三年的数学奇妙之旅——《数学欣赏》初中版全套温暖上线
由人民教育出版社课程教材研究所编著的《数学欣赏》初中版,现已全部出版。
这是一套以“随学随读”为设计理念的数学文化丛书,与人教版义务教育数学课本完美对接,单元设置与教材同步对应。这套书采用散文和小说的体裁,将数学课本中的核心知识置于立体、广阔的数学时空,把知识背后的历史脉络、思想方法、人文温度与广泛应用,化作一个个生动有趣的小故事。
在书中,读者将跟随初中生小文和小九,在“数学欣赏”栏目组编辑晴朗、大涵以及可爱的小白人的陪伴下,开启一场贯穿初中三年的数学奇妙之旅。
那么,这会是一场怎样的旅行呢?
这段旅程,你将在五个站点之间穿梭。让我们一站一站,慢慢看过去。


在这一站,你将亲历数学课本中一个个数学分支、核心概念、定理、法则,甚至符号形成与发展过程中的那些事。比如:
在对第五公设长达2000年前仆后继、徒劳无功的证明之后,罗巴切夫斯基等人索性把第五公设换成一条新的公设,而这竟开创了几何学的一条统一之路。


在人工智能时代的创新中扮演重要角色的概率论,回想自己当年踏入数学殿堂前的一刻,心中充满了不安。原来它的诞生有着一段看似“不太光彩”,却非常有趣的故事。

谁能想到,小小的根号的诞生竟经历了漫长的演变之路。这全都因为人们总是期望用恰当的记号去表现复杂的事物,就像莱布尼茨所说:如果我们能为每一个概念找到一个合适的符号,那么我们就可以像在算术中那样,通过符号的运算进行推理。

幂收到了因它而感到困惑的中学生阿星的来信。它提起笔,给阿星写了一封长长的回信,信中既讲了自己是怎样随着指数的一次次扩充而一次次成长的,也讲了数学家一面执着地拓展概念、公式和法则,一面总是试图保持规律的一致性。他们说,这是为了让数学成为一个和谐统一的整体。



在这一站,你将结识发现了数学知识的那些人。比如:
以名言“我思故我在”闻名于世的哲学家笛卡儿,一生都有“赖床”的习惯。而在床上养成的思考习惯,竟使他开创了一个新的数学领域——解析几何。

上中学时,陈省身曾写下一首名为《纸鸢》的小诗,透露了凭借自己的力量,翱翔于真理之境的信念。他那时不仅为了理解数学知识的奥秘,做遍数学课本上所有的题目,还纯粹出于好玩,用多种方法证明同一个几何定理。在成为享誉世界的几何学大师之后,陈省身为青少年题写下了四个字“数学好玩”。

南宋末年,一个叫杨辉的数学家自愿担当起普及数学的使命——为了让古老的数学智慧流传,他深耕经典,对《九章算术》勤勉注解、细致阐释;为了教人们在日常生活中应用数学,他编写《日用算法》,示范用加、减、乘、除运算解决称重、量米、丈量田地中的问题;当发现人们不能灵活应用乘除法时,他编写《乘除通变算宝》,教大家“代乘代除”的技巧;当读到精妙实用的数学方法时,他精选问题编入算法书,只为让更多人受益……



在这一站,你将更深入地理解藏在数学知识背后的深刻思想,了解更多有意思的数学方法。比如:
有人说,数学是一个充满联想与创造的学科。这是真的吗?当你从数学课本中的一道题出发,通过自然而然的联系、联想和转化,发现许多新问题、获得许多新结论的时候,会惊叹于数学知识之间千丝万缕的联系,或许能体会到这一点。

提到因式分解,你是不是立刻想到提公因式、套公式?但当你遇到一个既不能提取公因式、又不像公式的多项式时,是不是常常卡住,觉得没招了?来和小九一起,学习两招超实用的因式分解方法吧。通过这次学习,相信你和小九一样,会意识到代数学真正赋予我们的,不仅是分解一个多项式所得的答案,更是看透结构、灵活应变、不断优化的思维功力。而这,远比任何公式都珍贵。

也不知道为什么,寻找能分割成大小相异的完美正方形这件事有那么大的魅力,点燃了许多数学家和数学爱好者的热情,其中就包括剑桥大学三一学院的四名学生。他们常常聚在一起讨论、尝试各种办法——有人用解方程的方法、有人把完美矩形与电路网络联系起来、有人从妈妈的一次拼图中看到了突破困局的希望……他们只是为了探索完美正方形?还是更享受“把极致的复杂归于优雅的简洁”“在秩序与狂乱的刀锋上舞蹈”的美妙?读完书中《四学子与完美正方形》的故事,你就会有自己的答案了。

数学中也有挺多反直觉的事儿,比如“所有抛物线长得都一样”。是不是难以置信?谁还没见过坐标系中两条“胖”“瘦”不同的抛物线呢?!但一次简单的缩放实验、一个并不复杂的代数证明,就能轻易击碎直觉。(令人惊喜的是,编辑部最近收到一位高一学生的来信,他/她对九年级课本中的一句话“抛物线y=a(x-h)2+k与y=ax2形状相同”念念不忘,亲自证明了“所有抛物线的形状都相同”的猜想。)



在这一站,你将走进课本中数学知识的应用场景。比如:
平行线在许多领域都大有用武之地,但你能想到吗,平行线被科学家用来创造各种视觉错觉——“摇晃”的平行线、看似平行实则共线的“平行线”、“弯曲”的平行直线……科学家这样做不仅是为了好玩,更是为了揭秘人类大脑中视觉系统的工作机制。

1985年,一首新发现的抒情诗到底是不是莎士比亚的作品,引发了不小的争议。参与讨论的人中,两位统计学家尤为引人关注,他们借用生态学中推测新物种的统计方法来研究这首诗的作者归属问题。他们是怎样做的?又得出了什么结论?请你从书中寻找答案吧。

把一个多边形分割成多个三角形,这就是三角剖分。你知道吗?简单易懂的三角剖分,不仅被用于解决有着n面墙的美术馆最少需要安排多少名保安的问题,而且在人脸虚拟变形与化妆中也能派上用场。

生活中经常见到相似图形,可在哪儿能遇到“位似先生”呢?其实,它就藏在放大的照片里、躲在协调的画面中,也活在我们指尖滑动的屏幕背后。



在这一站,你将发现数学知识之间,或它们与其他学科、现实世界之间存在的广泛联系。比如:
杨辉三角只用简单的规则——从1开始、肩上两数相加——就编织出一张奇妙的数字之网。但其中却“藏”着不同领域的数学概念——二项展开式、斐波那契数列、谢尔宾斯基三角形……你还能从中“挖”出什么秘密?

平面镶嵌就是用各种多边形拼块密铺整个平面,这些拼块的组合看似随意,却遵循着严格的几何规则。因此围绕着平面镶嵌,人们提出了一个又一个有趣的数学问题:一种正多边形一定能严丝合缝地铺满整个平面吗?只用两种或三种正多边形呢?非正多边形的平面镶嵌存在吗?要密铺出非周期镶嵌平面,最少需要几种图形?……这些问题是怎样被解决的?还存在悬而未决的平面镶嵌问题吗?快到书中去看一看吧。

为什么篮球飞出去的路线偏偏是抛物线,而不是直线、圆弧或者其他什么形状呢?且看小彭老师和阿星用一场运动升级游戏——从自由落体到平抛,再到斜抛,为我们揭示各种抛体运动背后的规律。


对于已经步入初中学习的你而言,《数学欣赏》能伴你度过三年的数学学习,帮你更好地理解课本中的数学知识,拓展视野,增长见识,同时也让你在数学学习中感受到轻松和陪伴。
对于小学四、五、六年级的你而言,《数学欣赏》不是一本为了提前学习知识而编写的书,而是为了创造沉浸式、互动式的阅读体验,让你在轻松愉快的氛围中亲近数学、爱上数学,为未来的数学学习奠定良好的情感基础。
对于想与孩子进行数学对话的家长而言,《数学欣赏》能唤起您儿时学习数学的美好回忆,重新爱上数学,并把这份爱传递给孩子。
中学数学编辑室供稿















































































