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生活中的数学(校本课程)作者：zyun&发布会员：hys&版权：原创&发表日期：&阅读：<font color='#FF次
　一、打数学名词方面的
51.5128.3495——
——有生活的地方就有数学&
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刘木头开了一家小工厂，生产一种儿童玩具。
　　工厂里的管理人员由刘木头、他的弟弟及其他六个亲戚组成。工作人员由5个领工和10个工人组成。工厂经营得很顺利，现在需要一个新工人。
　　现在，刘木头来到了人才市场，正与一个叫小齐的年青人谈工作问题。
　　刘木头说：“我们这里报酬不错。平均薪金是每周300元。你在学徒期间每周得75元，不过很快就可以加工资。”
　　小齐上了几天班以后，要求和厂长刘木头谈谈。
　　小齐说：“你骗我！我已经找其他工人核对过了，没有一个人的工资超过每周100元。平均工资怎么可能是一周300元呢？”
　　刘木头皮笑肉不笑地回答：“小齐，不要激动嘛。平均工资确实是300元，不信你可以自己算一算。”
　　刘木头拿出了一张表，说道：“这是我每周付出的酬金。我得2400元，我弟弟得1000元，我的六个亲戚每人得250元，五个领工每人得200元，10个工人每人100元。总共是每周6900元，付给23个人，对吧？”
　　“对，对，对！你是对的，平均工资是每周300元。可你还是骗了我。”小齐生气地说。
　　刘木头说：“这我可不同意！你自己算的结果也表明我没骗你呀。”
　　接着，刘木头得意洋洋地拍着小齐的肩膀说：“小兄弟，你的问题是出在你根本不懂平均数的含义。怪不得别人呦。”
　　小齐气得说不出话来，最后，他一跺脚，说：“好，现在我可懂了，我不干了！”
　　在这个故事里，狡猾的刘木头利用小齐对统计数字的误解，骗了他。小齐产生误解的根源在于，他不了解平均数的确切含义。
　　“平均”这个词往往是“算术平均值”的简称。这是一个很有用的统计学的度量指标。然而，如果有少数几个很大的数，如刘木头的工厂中有了少数高薪者，“平均”工资就会给人错误的印象。
类似的会引起误解的例子有很多。譬如，报纸上报道有个人在一条河中淹死了，这条河的平均深度只有2尺。这不使人吃惊吗？不！你要知道，这个人是在一个10多尺深的陷坑处沉下去的。
第十节奇妙的数学
拿一张一元钱的钞票和两枚曲别针，把钞票卷成S形。用曲别针短的那一头别住两层钞票，再用另一枚曲别针按同样的方法别住钞票的另一头。准备好了之后，两手分别抓住卷成S形的钞票的两头，迅速把钞票拉直，两枚曲别针就会飞到空中自动勾在一起。
&&&&&&& 虽然原来钞票上的两枚曲别针并没有挨着，但钞票拉直后它们都奇妙地勾在一起了。这个现象在拓扑学上叫做曲线转移。原来那一元钱的钞票叠成的弧形，被拉直时，转移到曲别针上了。
&&&&&&& 如果你想把曲别针勾在一起的秘密弄个明白，你可以慢慢地把那一元钱的钞票拉直，也许会看出其中的奥妙。慢慢拉有时也能让曲别针勾在一起，但也有时勾不在一起。所以要想和别人玩这个游戏，一定得快拉
　　在公园或路旁，经常看到这样的游戏：摊贩前画有一个圆圈，周围摆满了奖品，有钟表、玩具、小梳子、……等等，然后，摊贩拿出一副扑克让游客随意摸出两张，并说好向哪个方向转，将两张扑克的数字相加（J、Q、K分别为11、12、13、A为1），得到几就从几开始按照预先说好的方向转几步，转到数字几，数字几前的奖品就归游客，唯有转到一个位置（如右图），必须交2元钱，其余的位置都不需要交钱。
　　真是太便宜了，不用花钱就可以玩游戏，而且得奖品的可能性“非常大”，交2元钱的可能性“非常小”。然而，事实并非如此，通过观察可以看到，凡参与游戏的游客不是转到2元钱就是转到微不足道的一些小物品旁，而钟表、玩具等贵重物品就没有一个游客转到过。这是怎么回事呢？是不是其中有“诈”？
　　这其实是骗人的把戏。通过图可以看到：由圆圈上的任何一个数字或者左转或者右转，到2元钱位置的距离恰好是这个数字。因此，摸到的扑克数字之和无论是多少，或者左转或者右转必定有一个可能转到2元钱位置。既使转不到2元钱，也只能转到奇数位置，绝不会转到偶数位置，因为如果是奇数，从这个数字开始转，相当于增加了“偶数”，奇数+偶数=奇数；如果是偶数，从这个数字开始转，相当于增加了“奇数”，偶数+奇数=奇数。我们仔细观察就会发现，所有贵重的奖品都在偶数字前，而奇数字前只有梳子、小尺子等微不足道的小物品。由于无论怎么转也不会转到偶数字，也就不可能得贵重奖品了。
　　对于小摊贩来说，游客花2元钱与得到小物品的可能性都是一样的，都是1/2。所以相当于小摊贩将每件小物品用2元钱的价格卖出去。因此，劝君切莫上当！
《考试导刊》编辑部的万老师，走过米店，想起母亲昨天说要买100斤大米，为了尽一点孝心而走进店内，但可惜身上的钱不够，只好先买了一部分，然后到银行取钱，并又在银行附近的另一家米店买了余下要买的米，可谁知回家一看，母亲也买了米，而且，母亲因为一次拿不动，也是分两次在两个不同的地方买的，但母亲每次买米的价格都分别比万老师便宜。于是，万老师一边感叹“生姜还是老的辣”，一边没精打采地拿起计算器，算一下自己“亏”了多少，可是过了一会儿，万老师却疯狂地站起来，大吼一生：“妈，我买的价格比你贵，但花的钱却比你少！”万妈妈哈哈一笑说：“傻丫头，不要说疯话了，那怎么可能呢？”
　　那么这究竟可不可能呢？
　　原来，万老师先买了20斤单价1.15元，后买了80斤，单价0.95元，而万妈妈先买50斤，单价1.10元，后买的50斤单价是0.90元，所以计算一下，万老师共花了99元，而万妈妈共花了100元。也就是说万妈妈买米的价格低，但平均价反而高。
　　那么，这其中究竟蕴藏这什么样的科学道理呢？在什么情况下回出现这种现象呢？
“任意367个人中，必有生日相同的人。”
　　“从任意5双手套中任取6只，其中至少有2只恰为一双手套。”
　　“从数1，2，……，10中任取6个数，其中至少有2个数为奇偶性不同。”
　　…… ……
　　大家都会认为上面所述结论是正确的。这些结论是依据什么原理得出的呢？这个原理叫做抽屉原理。它的内容可以用形象的语言表述为：
　　“把m个东西任意分放进n个空抽屉里（m&n），那么一定有一个抽屉中放进了至少2个东西。”
　　在上面的第一个结论中，由于一年最多有366天，因此在367人中至少有2人出生在同月同日。这相当于把367个东西放入 366个抽屉，至少有 2个东西在同一抽屉里。在第二个结论中，不妨想象将5双手套分别编号，即号码为1，2，……，5的手套各有两只，同号的两只是一双。任取6只手套，它们的编号至多有5种，因此其中至少有两只的号码相同。这相当于把6个东西放入5个抽屉，至少有2个东西在同一抽屉里。
　　抽屉原理的一种更一般的表述为：
　　“把多于kn个东西任意分放进n个空抽屉（k是正整数），那么一定有一个抽屉中放进了至少k+1个东西。”
　　利用上述原理容易证明：“任意7个整数中，至少有3个数的两两之差是3的倍数。”因为任一整数除以3时余数只有0、1、2三种可能，所以7个整数中至少有3个数除以3所得余数相同，即它们两两之差是3的倍数。
　　如果问题所讨论的对象有无限多个，抽屉原理还有另一种表述：
　　“把无限多个东西任意分放进n个空抽屉（n是自然数），那么一定有一个抽屉中放进了无限多个东西。”
　　抽屉原理的内容简明朴素，易于接受，它在数学问题中有重要的作用。许多有关存在性的证明都可用它来解决。
　　1958年6/7月号的《美国数学月刊》上有这样一道题目：
　　“证明在任意6个人的集会上，或者有3个人以前彼此相识，或者有三个人以前彼此不相识。”
　　这个问题可以用如下方法简单明了地证出：
　　在平面上用6个点A、B、C、D、E、F分别代表参加集会的任意6个人。如果两人以前彼此认识，那么就在代表他们的两点间连成一条红线；否则连一条蓝线。考虑A点与其余各点间的5条连线AB，AC，……，AF，它们的颜色不超过2种。根据抽屉原理可知其中至少有3条连线同色，不妨设AB，AC，AD同为红色。如果BC，BD ，CD 3条连线中有一条（不妨设为BC）也为红色，那么三角形ABC即一个红色三角形，A、B、C代表的3个人以前彼此相识：如果BC、BD、CD 3条连线全为蓝色，那么三角形BCD即一个蓝色三角形，B、C、D代表的3个人以前彼此不相识。不论哪种情形发生，都符合问题的结论。
　　　六人集会问题是组合数学中著名的拉姆塞定理的一个最简单的特例，这个简单问题的证明思想可用来得出另外一些深入的结论。这些结论构成了组合数学中的重要内容——拉姆塞理论。从六人集会问题的证明中，我们又一次看到了抽屉原理的应用。
—— Zeller
历史上的某一天是星期几？未来的某一天是星期几？关于这个问题，有很多计算公式（两个通用计算公式和一些分段计算公式），其中最著名的是蔡勒（Zeller）公式。即w=y+[y/4]+[c/4]-2c+[26（m+1）/10]+d-1
　　公式中的符号含义如下，w：星期；c：世纪；y：年（两位数）；m：月（m大于等于3，小于等于14，即在蔡勒公式中，某年的1、2月要看作上一年的13、14月来计算，比如2003年1月1日要看作2002年的13月1日来计算）；d：日；[& ]代表取整，即只要整数部分。
　　相比于另外一个通用通用计算公式而言，蔡勒（Zeller）公式大大降低了计算的复杂度。为节约篇幅，本文中对另外一个通用通用计算公式不作讨论（读者感兴趣的话，可以参见杭州14中网站上的相关内容）。
　　不过，笔者给出的通用计算公式似乎更加简洁（包括运算过程）。现将公式列于其下：
　　W=[y/4]+r （y/7）-2r（c/4）+m'+d
　　公式中的符号含义如下，r （& ）代表取余，即只要余数部分；m'是m的修正数，现给出1至12月的修正数1'至12'如下：（1'，10）=6；（2’，3'，11'）=2；（4'，7'）=5；5'=0；6'=3；8'=1；（9'，12'）=4（注意：在笔者给出的公式中，y为润年时1’=5；2'=1）。其他符号与蔡勒（Zeller）公式中的含义相同。
　　以2049年10月1日（100周年国庆）为例，分别用蔡勒（Zeller）公式和笔者给出的公式进行计算，过程如下：
　　蔡勒（Zeller）公式：w=y+[y/4]+[c/4]-2c+[26（m+1）/10]+d-1
　　=49+[49/4]+[20/4]-2×20+[26× （10+1）/10]+1-1
　　=49+[12.25]+5-40+[28.6]
　　=49+12+5-40+28
　　=54& （除以7余5）
　　笔者给出的公式：& w=[y/4]+r （y/7）-2r（c/4）+m'+d
　　= [49/4]+r （49/7）-2r（20/4）+10'+1
　　=12+0-2×0+6+1
　　=19&&& （除以7余5）
　　即2049年10月1日（100周年国庆）是星期5.
　　你的生日（出生时、今年、明年）是星期几？不妨试一试。
　　另外，用笔者给出的公式，只需稍加训练 ，即可用心算（而用蔡勒公式进行心算是非常困难的）。
　　若只具体到某一年来进行计算就更为简单，比如说2003年，先用笔者给出的公式计算出前3项，不妨称之为年修正数，简记为Y2003 '=3，我们在计算2003年的某一天（比如说是六一儿童节）是星期几时，直接将前3项一次代入，则w= Y2003’+6‘+1=3+3+1=7（除以7余0），即2003年6月1日是星期日。
　　顺便给出未来几年的年修正数：Y2004'=5；Y2005 '=6；Y2006 '=0；Y2007 '=1；Y2008 '=3；Y2009 '=4；Y2010 '=5.其他年的修正数请用笔者所给公式的前3项自己计算。
　　不过，以上两个公式都只适合于1582年10月15日之后的情形（当时的罗马教皇将恺撒大帝制订的儒略历修改成格里历，即今天使用的公历）。
　　比较：&&&&&&&&&&& 蔡勒（Zeller）公式&&&&& 笔者所给公式
　　1、公式项数&&&& && 7&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 5/4
　　2、运算次数&&&&&& 12（7次加减，5次乘除）& 9（4次加减，4次乘除，1次映射）/6
　　3、运算过程最大数&& 390&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 31
　　4、总项最大数&&&&&& 163&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 67
　　5、对1、2月的处理& 任何一年均要作特殊处理&& 仅闰才作特殊处理
1、2注释：对于20**年（包括16**年，24**年等），由于笔者所给公式的第3项为0，实际上在计算这些世纪时公式仅有4项、相应地运算次数只有6次。
人们对“7”的感情很复杂
&&& ------老师的数学童话
“数王国忽然闯进来一头怪兽。它巨头、大嘴、全身无毛，奇怪的是它只长了3条腿。……它看见了数王国公民24，张开血盆大口，一口吞了下去。见了44，又大嘴一张吞了进去。数字5见状吓得双腿动弹不得，怪兽大步走过来只用鼻子闻了闻，然后摇摇脑袋走开了……”
　　怎么？有个数王国？那里都有什么人，又做些什么呢？
　　怪兽为什么吃24和44，为什么又不吃5？后来怪兽被制服了吗？是谁、怎样制服了它呢？……
　　这是记者小时候看过的一篇童话故事，名字叫《大战食数兽》。至今想起来，还像昨天才看过一样，从心里害怕那个可怕的“食数兽”把数字们都吃掉，希望自己能找出它致命的弱点，解救数王国的公民们。
　　直到最近，我才知道，这篇数学童话的作者的名字，叫李毓佩。那时，他只不过是首都师范大学一名普通的讲师。从1977年第一本数学科普书籍《奇妙的曲线》至今，他出版的数学科普书已有100多本，达1000多万字。然而已年过六旬的他，依然把为小朋友写有趣的数学故事当作退休后最主要的工作。
　　当记者把电话打到他家里请求采访时，李老师难为情地回答：
　　“我？……不够格吧？！”
　　两天后，在北京北四环外的一间普通居室里，我见到了年过六旬的李老师。他这样解释自己的工作：带领孩子们，尤其是学龄前和小学里的孩子们，走进有趣的数学天地。
　　“数学本身并不枯燥，为什么有那么多孩子望而生畏呢？”
　　“我写数学童话的目的很单纯，就是让孩子们爱好数学，让他们觉得数学是有趣的，好玩的。”李老师开门见山：“数学本身并不枯燥，为什么有那么多孩子望而生畏呢？”
　　数学不枯燥？
　　我告诉他一个小孩子的话：我觉得数学家就是一群人整天坐在桌子前面，在纸上算呀算。怎么能说不枯燥呢？“你知道美国有本特别著名的数学科普读物，叫《啊哈！灵机一动》吗？”李老师问。
　　我摇头。
　　“里面有个主人公叫奎贝尔教授，他老有些有趣的问题。比如，他说他饲养的动物中，除了两只以外所有的都是狗，除了两只以外所有的都是猫，除两只以外所有的都是鹦鹉，问他总共养了多少只动物？”
　　我正准备算一下。
　　李老师又指着一本书上的题让我看：“□□□＋□□□＝1996，问这两个数是什么？”
　　？？！！我的脑袋里顿时有点儿转筋。
　　这两道看上去连乘除法都没涉及、有点错综复杂、又好像有点微妙关系的题，怎么，怎么那么……“奇怪”啊！难道只有一个答案吗？！
　　“好玩儿吧？”李老师却用了这个词！
　　“这样好玩儿的事在数学里多着呢。比如数字9，凡是9的倍数，它的各个位数上的数字加起来也必是9的倍数。”我赶忙在心里举了几个例子：18、27、36、54……嘿，好像真是那么回事儿！“秩序里的错位，复杂里又寻求秩序。数学里的黄金分割造就了无数美丽的建筑和艺术，比如维纳斯、蒙娜丽莎，无限不循环小数造就了奇幻的金字塔……这就是数学的好玩儿和奇妙，你觉得控制不了它，可它时时刻刻就在你身边儿转悠，而且你会发现自己也在不自觉地应用着它。爱因斯坦就对代数下过这样一个定义：”代数嘛，就像打猎一样有趣。那藏在树林里的野兽，你叫他做x，然后就一步步地逼近它，直到把它逮住！‘“但是，我们的孩子每天面对的是什么呢？上来就是一道例题，或者一个公式，老师讲怎么做，做完了又出几道，让孩子们照葫芦画瓢地做，然后再留几道作业题，这就是数学课。你能从中感到什么有趣的东西呢？每天都是这样的内容和程式，你怎么会喜欢它呢？不喜欢它又怎么能学好呢？”
　　我们的谈话已经成了李老师一个人的讲演：
　　“有的人说，好啊，那我就生动点讲点儿好玩儿的。他让一只熊说了一个数学公式，或者让一只鸟儿在黑板前面算题，这样的结果和老师站在黑板前讲课是一样的，还是对知识的单方面的灌输，完全没有应用，也没有情节，怎么会吸引人呢？那样的学习怎么会不是死记硬背呢？
　　“比如讲‘一个三角形任意两边之和一定大于第三边’。我想，用一个生活中最常见的例子最好，就是为什么人人都想走近道儿。可以画几种走法儿让他们选，然后问他们为什么都选那个最直接的路呢？他们会说那条路最近。为什么它最近呢？怎么证明呢？”联系到他们生活中最常见到的、应用到的东西，他们才容易理解，也容易思考，甚至能很快地举一反三。
　　“当然，也有一些数学中的规律是小孩子们很难把握的，这时候我们就要想些办法帮他们记住。”
　　刚开始学除法和分数时，很多孩子都记不住“0”不能作除数或者分母。李毓佩就此写了一篇童话，叫《梦游0王国》：
　　0王国里所有的床铺都是上下铺，但下铺都没有人住。主人公小毅很好奇。为什么没有人住啊？0王国公民解释说，因为0不能躺在分数下。小毅不懂。大家就帮他设想，如果分数线上的数是2，而存在2／0这个数，比如说a吧，那么2＝0×a，可是0和任何数相乘都得0，所以不可能存在a这个数。如果分数线是0，那么这个等式就变成0＝0×a，同样的道理，a就是个不能确定的数，所以0就不能呆在分数线下面。
　　“也许后面的道理他们还是不懂，但至少孩子们能很快地记住0不能住在‘下铺’———不能做分母和除数。”
　　在0王国里，没有男人和女人，因为0既不是正数，也不是负数；
　　外人只能和0王国的人握手，却不能拥抱，因为握手相当于加法，拥抱却是乘法，和0一拥抱，自己也变成了0，回不去了；
　　0王国的居民都很轻，不对，应该说它们都没有重量，但是只要往其他数字身后一站，就可以让他们重上10倍，如果站在小数点后面，又能让这个数轻上10倍……
　　“把这些0的特性，用孩子们能喜欢的方式和语言说出来，他们就会觉得有趣，好玩儿，可能还会自己顺着思路思考些东西，甚至会想出些稀奇古怪的问题，那就是它产生兴趣的时候啦！———而只要对一门学科有了兴趣，学好它难道还是困难的吗？”李老师说，他的一个学生在教学中接受了这种观点，每次上数学课前，都放一段动画片《唐老鸭漫游数学王国》再开始讲课。虽说一集动画片只有10多分钟，可一下子就把孩子们吸引了，比讲了一堂课的效果都好。
　　“他对未知的世界不好奇，没有兴趣，甚至连幻想也没有。这样培养出来的人，永远只能是工匠，而不会成为建筑设计师！”
　　在李毓佩的科普作品中，有一类是他的原创———数学童话。
　　“可以说，其他类的科学童话很多，但数学童话却很少。”他十分肯定自己的工作，“我觉得这恰恰是我擅长的和喜欢的。”
　　“数学本身是要求抽象、准确的科学，而童话却是漫天遐想，这不矛盾么？”“不矛盾呀！”李毓佩马上拿出了证据———
　　德国数学家维尔斯拉斯说：不带点诗人味的数学家，绝不是一个完美的数学家。
　　列宁也说：幻想是极可贵的品质。有人认为，只有诗人才需要幻想，这是没有理由的，是愚蠢的偏见！在数学上也需要幻想，甚至没有它就不可能发现微积分！“童话中间绝大部分是幻想，夸张和拟人，但不代表它所有的内容都是不着边际的空想。”李毓佩举例说：“著名的英国童话《爱丽丝奇遇记》虽然写的都是荒诞的经历，但因为他的作者是英国牛津大学的数学家，其中蕴含着许多数学的‘理趣’，至今还被许多数学方面的专业论文引用。”
　　“孩子们想飞上天，想潜入蚁穴，想听懂昆虫们说的话，他们常常把板凳当作马，把天上的云看成羊群，把布娃娃当成真娃娃，和它说心里话，他们心目中一切都是活生生的，为什么不能利用这个特点，把死板枯燥的数字，变成有生命的呢？”
　　有人说过这样一句话：说数学枯燥，相当于站在花园外，说花儿都不好看。
　　李毓佩觉得，应该利用孩子们喜欢幻想和好玩儿的天性，把他们领到数学王国这个大花园里去。《有理数和无理数之战》是李毓佩22年前的成名作———
　　主人公小毅一觉醒来，发现窗户外的山坡上在打仗。仔细一看，一边打着“有理数”的大旗子，一边打着“无理数”的大旗子。
　　有理数和无理数为什么要打仗？哦，原来是为了名字。
　　听听无理数司令π怎么说：“我们无理数和有理数同样是数，为什么他们‘有理’，我们‘无理’？我们究竟哪点儿无理？”
　　对呀！无理怎么会存在嘛！小毅心里也在琢磨。
　　“因为人们最开始发现的是有理数，见到我们无理数时还不理解，所以取了‘无理数’这么难听的名字。可是现在，人们已经充分认识我们了，就该给我们摘掉‘无理’的帽子才对！”
　　π司令的设想，是将有理数更名为“比数”，而无理数改称“非比数”：“有理数和无理数最根本的区别，就是凡是有理数，都可以化成两个整数之比，而无理数，无论如何也不能化成两个整数之比。”
　　小毅越想越觉得有道理，决定回家后给国际数学组织写封信，帮助无理数达成它们的愿望。
　　这篇文章至今仍被许多科普书籍选用。
　　李老师解释道：“写数学童话也不能脱离数学本身，这是最难的。有理数和无理数是小学数学的一个难点。因为名字很奇怪。我就想，能不能写篇童话说清楚呢？于是就有了两派为名字大打不休。
　　“打仗就要有司令，谁来当司令？有理数中，最重要的数字就是自然数1，小朋友最先学的数字也是1，有了1就可以产生2、3、4……等全体自然数，接着就可以产生分数。有理数的司令理所当然是1；那么无理数的司令谁来当？只能是小朋友还知道一点儿的π来当啦！”
　　数字王国的公民因各自的“形象”不同，有着各自鲜明的特点：数0性格开朗，整天乐呵呵，能吃能睡；数1多愁善感，成天闷闷不乐，吃得少又睡不着觉；数7，是个小老头，驼着背，不会走，只能单腿蹦；数8是个不倒翁，光秃秃的脑袋，却智慧无穷……
　　“现代教育最可怕的就是，占去了孩子们所有的时间，每天放学作业要做到深夜，星期六星期天还要补课，要不就是学钢琴、学画画儿，孩子们哪儿有自己的时间啊？时间一久，学习和生活，就变得一点儿快乐都没有。
　　“我们常常会认为，一个教学成绩好的老师，就是把教材上的东西讲得学生都听懂了，一点儿问题也没有。可事实上，这恰恰可能是最不好的老师。因为孩子们除了老师教的，自己一点儿思考和想法也没有，最后呢？他对未知的世界不好奇，没有兴趣，甚至连幻想也没有。这样培养出来的人永远只能是工匠，而不会成为建筑设计师！”
　　李毓佩认为，最好的小学和中学教育是应该科普化的。
　　“为什么？因为科普的，就是把所有和要学的知识相关的故事啊，典故啊，有趣的都告诉他，唤醒他们的兴趣，然后，他就可能会去想象，去思考，进而主动地学习。”
　　有多少发明创造和伟大的思想都是由幻想而来呀！
　　我们一起数起来：电视机、洗衣机、传真机、飞机、电话、蒸气机车……甚至电的发现！“那么，为什么在数学领域不应该有幻想？”
　　著名美国科普家马丁。加德纳在《啊哈！灵机一动》的前言中这样解释书名的由来：“起初，某一定理的证明是一篇长达50多页的论文，密密麻麻全是专门的推理，但数年后，另一个不出名的数学家突然灵机一动，发人之所未见，只用寥寥数行就作出了简洁优美的题解。现在心理学家称之为‘啊哈’反应。这真是一旦领悟，由不得‘啊哈’一声，书名由此而来。”
　　“这种灵机一动的‘啊哈’反应靠的是什么？”李老师问我。
　　“是幻想么？”“是大胆的幻想，加上勤奋的思考。”
　　“我希望孩子们从我这儿得到的，更多是思维方法和观念”
　　“要是小朋友只看你的故事，不理会里面的数学怎么办？”
　　“那没有关系。能看懂的看数学，看不懂的看故事。我的书又不是教材，又不考试，他们喜欢其中的什么就看什么。”李老师自信地说。“我的书不是专给喜欢数学的、学习好的学生写的。我希望所有的小朋友都能爱看，能看懂。”“那你的想要启发他们对数学兴趣的目的不是就达不到了吗？”我着急地问。“那你觉得学数学的目的是什么呢？”李老师反问我。
　　我瞪着眼睛等着他说。
　　“学习数学，一方面是数学知识，更重要的一方面是数学思想。生活中，有了一些基本的数学知识就可以了，比如会进行运算，买东西知道该付多少钱，人家该找给你多少钱就可以了。但数学思想，却是一个人一生中都非常重要的工具。这也是为什么从小学就要开设数学课的原因。”
　　看到我大感兴趣，李老师说：我举两个例子你就明白了。
　　为什么证明哥德巴赫猜想要从9＋9开始？
　　这就是最重要的数学思想之一———化繁为简。为了化繁为简，有时候甚至要绕远道。直接证明1＋1太难，所以先从9＋9证起。证明了9＋9，再证明8＋8，7＋7，这样一步步缩小包围圈，最后一定能达到目的。一道几何题，一看，证明不出来，怎么办？作辅助线，从简单的地方开始证，最后证明到需要的结论。
　　生活中需不需要这样呢？遇到困难的问题解决不了怎么办？先解决容易的。甚至考试的时候题很多，先从简单的、会做的开始做，最后做难的，不都是这样么？
　　再比如一道显而易见的几何题。有的同学不明白：一眼就能看出来是对的，怎么还需要证明呢？
　　这是另外一个重要的数学思想———解决问题要有依据。根椐什么知道这个结论是正确的？你是怎样推理的？怎样展示自己的思路和思考过程？这种逻辑能力也是在数学学习中培养出来的。
　　再比如，“9的倍数的数字之和一定也是9的倍数”，这种现象是怎么发现的呢？已经无从考证了。可是，它表明一点：万事万物之间都有某种规律存在，而数学，恰恰就是在时时刻刻寻找着事物间的联系和规律。解方程，证明图形的相似性，微积分，都是在努力寻找和证明事物间的关系和规律。这是种更重要的能力。
　　讲到这儿，李老师呵呵笑起来：“如果你问我，中学数学的哪些定理在生活中有用？我一时还真说不上来。可是，数学思想和思维，却是不可忽视的能力。很多国外大学校长就都是学数学出身，甚至一些其他学科的大科学家的数学也都非常棒，就是因为数学思维是分析问题、解决问题能力的基础。”
　　李老师顿了顿，意味深长地说：“我希望孩子们从我这儿得到的，更多是这种思维方法和观念。”
　　在李老师的书中，有个很出名的主人公，叫爱克斯探长。他其貌不扬，却智勇双全，是个破案能手。
　　“为什么设计这样一个人物呢？因为破案和解方程很像。你不知道作案的是谁，但你可以假设有这么个人存在，然后根据所掌握的线索，一步步推理，直到把坏人找到。所以我给这个能干的侦探取名叫‘X’。
　　“孩子们可能不喜欢故事里的数学部分，但他们爱探险、爱破案，他们会跟着爱克斯探长一起破案，不自觉地跟着他使用了数学方法，也潜移默化地培养了他们的数学思维。”
　　李老师不知想起了什么，自己笑了笑，接着说，“当然，他们也许也会随着故事的情节，没破案时抓耳挠腮，冥思苦想，破案过程中心情紧张，脉搏加快，破了案后沾沾自喜，兴高采烈。这些，其实和数学学习过程中的心理体验是一样的：解决一个问题，破了一件案子，算出一道有趣又有难度的数学题，对一个孩子来说，那种思考过程所产生的成就感和自信感，也是其他事情所不能替代的。”
　　“理解世界是一种享乐，没有被鼓励着去积极思考的人是不幸的。而这种快乐应该由科学家去带给公众”
　　“您从作讲师时开始写数学童话，当了教授、退了休还在写。有没有觉得厌烦过，或者，觉得是在浪费时间？”
　　“从来没有过。”李老师回答得十分果断。“我喜欢孩子。我也喜欢写作。我喜欢幻想。我更喜欢把我知道的、了解的、想过的问题和答案告诉大家。”
　　“可是，我也听过一些议论，说像数学童话这种文章，算不上是创作，也算不上研究，
　　而且觉得，像您这样的教授，不去做研究，把精力放在这方面，有点不务正业的感觉。“
　　“是啊是啊，”李老师有些无奈地仰了仰身子，“还记得开始从事数学科普写作不久，就有人说‘他那些哄小孩子的玩艺儿，我一晚上能整4篇！’哈哈哈……我也不知道有人试过没有，一晚上整4篇，可是不太容易哟！”
　　李老师自己笑了半天，随即马上就严肃起来。“我觉得这可能是公众对科普认识的一个误区。在学校里，在培养教师的院校里，甚至很多专业研究人员都有这种看法，认为青少年科普就是哄小孩子的玩艺儿，是没多高水平的东西，是不值得耗费时间和精力的。实际上是这样吗？
　　“事实是，最难的恰恰是要把简单的道理讲明白，讲得普通人爱看，看得懂，看得有兴趣。大家都知道给小学生上课是最难的，就因为他们太小，懂得太少，一个理论怎么才能让他听明白能掌握呢？需要下很大功夫。”
　　李老师给我看了张景中院士的一篇讲集合的数学科普文章。文章以姑姑和6岁的小侄儿的对话进行：
　　姑姑问：“你的脸在哪儿？”小男孩儿指指鼻子。
　　“不对，那是鼻子。”小男孩儿又指指腮帮子。
　　“那是腮帮子呀！”
　　小男孩儿接着又指眼睛，又指嘴巴，但都没指出哪儿是他的脸。
　　最后，姑姑告诉他说：把你的鼻子、腮帮子、嘴巴、眼睛、前额、下巴颏儿……放在一起，这么一圈儿，才是你的脸。
　　接着，作者才说出，“在数学里，当我们把一类事物放在一起考虑时，便说它们组成了一个‘集合’！”“这肯定比一上来就让孩子们背集合的定义印象更深刻。这也是大科学家对于他所从事的领域的深刻理解的表现。理解得深，知道得多，才能做到深入浅出，准确易懂。”
　　在国外，科学家要向公众普及科学知识，已成为公认的社会责任———
　　前苏联科学院要求，每位院士每年都必须要提交至少一篇科普作品，否则就是不称职的；
　　法国科学院的院士，每年都被要求到学校里去为学生讲一门基础理论课程，以完成向公众普及基本科学知识和精神的任务；
　　英国很多研究机构都为研究人员进行科普工作提供培训。比如，生物技术与生物科学研究委员会每年免费为100名研究人员提供为期20天的新闻报道技能培训，聘请国家新闻机构的专业人员，教他们如何进行科学新闻写作，如何接受采访等；
　　在美国，科学家的科普责任感更加强烈，各种基金中都有资助科普项目的内容。美国大学教授的年度考核中，教授是否参与公众科普活动是一个重要的评估因素。美国大学的基础课要由本校最有名的学者讲授；
　　国际人类基因组计划之所以在美国能够获得巨额资助，很大的原因是细致深入的科普工作。当时，许多科学家通过各种形式讲解人类基因测序工作的重要性，最后连出租车司机都知道这一大科学工程的重要意义，其中的花费是一对碱基要一个“dollar”，约需要30亿美元的投入……
　　看看著名天文学家卡尔。萨根怎样阐述一名科学家的看法：
　　“科学家还应该做什么？我认为，任何一个社会，如果希望在下个世纪生存得好，且其基本价值不受影响的话，那么就应该关心国民的思维、理解水平，并为未来作好规划。”
　　“我坚持认为，科学是达到上述目的的基本手段———它不仅是专业人员所讨论的科学，更是整个人类社会所理解和接受的科学。如果科学家不来完成科学普及的工作，谁来完成？”“我们真正的危险在于构造了一个基本上依赖于科学和技术的社会，却几乎没有人懂科学和技术。”
　　“理解世界是一种享乐，没有被鼓励着去积极思考的人是不幸的。而这种快乐应该由科学家去带给公众。”
　　20世纪70年代末，由萨根自编、自导、自演的大型科学电视系列片《宇宙》风靡全美。后来出版的《宇宙》一书，曾居《纽约时报》畅销书排行榜长达70周之久，在美国印刷42次，有31种国外版本。他超群的演说才能，以及用通俗的语言阐释艰深的科学概念的非凡能力，使他被赞誉为宇宙的解说员、科学的演员。
　　据说那时候的美国连卡尔。萨根的高领毛衣外套皮夹克的装扮都为年轻人所效仿，这份崇拜来自于他宣讲的科学和他宣讲科学的方式，他因此成为青少年心目中10个最聪明的人之一。受他的影响，有一代美国人从小就对天文和科学有着浓厚的兴趣和探索精神。
　　卡尔。萨根的科普作品《伊甸园的飞龙》获美国普利策奖，这是美国国家科学院对他在公众理解科学领域中所做出的杰出贡献给予的最高奖励。国家科学院对他的评价是：“没有任何人像他那样如此成功地向公众讲明科学给人类带来的智慧以及那些令人惊奇不已、令人激动不止的发现和愉悦……他能够成功地启发数以百万计公众的想象力，用简单易懂的语言向他们解释清楚复杂的科学概念，他在这方面取得了巨大的成功。”
　　而萨根本人对科学的兴趣，就源自他小时候看过的科普书籍和杂志。
　　李毓佩说：“以我的理解，科普不是为了培养‘家’的。它给人的是一种与世界中各种神奇事物亲近的可能，让人有了解未知事物的兴趣和愿望，让普通人也能欣赏和体会科学研究带来的快乐。”
　　“我可能成为不了一流的数学家，但我愿意成为比较好的科普工作者”
　　还是10年前，李毓佩到四川的一个县城去做教学调查，一个小学三年级的学生，居然把他前一年在《少年科学画报》上发表的12篇数学童话连载完整地背了一遍，还加上自己绘声绘色的表演。“你不知道当时给我的震动有多么大。”李毓佩现在回想起来仍有些激动，“那只是个小学三年级的孩子啊。”
　　“那以后我就觉得，这可能真是值得我一辈子去付出的事业。”一位学生家长写信给李毓佩，要买他所有出版的书籍。这位家长说：我有一个女儿。她很爱看书。但她有个习惯，书看完了就送给其他的小朋友。可我发现，我们给她买的您写的书，她看完了也不送人，还是一遍遍地看。据我所知，到现在她已经看了第4遍。孩子的老师反映，她现在上数学课反应很敏捷，回答问题很快，课后还经常问老师一些问题。我们觉得，是您的书使她产生了这样的变化。
　　有一位小学生给李毓佩写来信：“李爷爷：你给我们写的书真好看，我真爱看。为了感谢您，我给您写首歌儿：李爷爷的书真好看，我们真爱看，啦啦啦，啦啦啦……”这个小朋友还像模像样地给歌谱了曲。“多可爱的孩子们呀！”李毓佩感慨。不久前，李毓佩到北京的“索尼探梦”去给孩子们做讲座。
　　“我当时出了个题目，画了3个圆圈儿，一个代表吃肉的，一个代表4条腿的，一个代表能爬树的，还有一些小点点，代表鼻子、眼睛和嘴巴。有个4岁的小男孩儿，反应特别快，一下子就找出来哪个是鼻子。”
　　“中国的孩子还是很聪明的。你给他们一根羽毛，他们就可以飞，你给他们一滴水，他们就可以看见大海。”
　　80年代初，李毓佩在首都师范大学开设了4年《数学科普学》的课程。有人用“盛况空前”形容他的课堂，连外系的人都跑来听，教室被塞得满满的。
　　可是李毓佩很遗憾，因为前前后后100多人里，“现在一个从事科普写作的人都没有。”
　　为了尽可能将数学科普写得生动有趣，李毓佩养成了收集能见到的一切信息的习惯，还经常到书店做调查，看看小朋友喜欢什么样的话题，什么样的图画，什么样的风格。“为了能让孩子们从一开始就对作品感兴趣，就要尽可能贴近他的生活。”在李毓佩的书里，不仅有数学，还有儿歌，有传奇，有生活中可能遇到的奇怪的现象，还有新闻，谜语，甚至还有古代诗词。
　　最近，李老师准备写一只小猴子去非洲历险的故事，为此跑了很多地方，搜集与非洲有关的知识，以及非洲动物的各种生活习性。
　　“现在小孩子和20年前不同了。”李毓佩说，他现在要做的是，把他的思想尽可能地融入到一些新潮的内容里去。
　　他情不自禁地笑起来：“对，用现在的话说，就是要多写些‘酷’的东西。”
　　10年前的小读者，有不少后来走进了大学课堂。
　　一次偶然的机会，李毓佩在课堂上问学生：你们有谁知道爱克斯探长，有谁知道小眼镜？有三分之一的学生高高地举起了手。
　　他再问：那有谁知道李毓佩？学生们面面相觑。
　　他感叹：我的知名度还远远赶不上这些童话角色啊！
　　“不过，著名科普作家阿西莫夫说过：我可能永远成为不了一流的化学家，但我可能成为一流的科普作家。”李毓佩说：“我也这样觉得：我可能永远成为不了一流的数学家，但我愿意成为一个比较好的科普工作者。”
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