极简算术史

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内容简介:

【编辑推荐】

除了很小的孩子,几乎每个人都会对数字、加减乘除规则了然于胸,但却未必真正理解其背后的数学逻辑。

保罗·洛克哈特这本书,以风趣幽默的故事讲述了数与计数的起源和发展。这些内容从不曾出现在课堂里,是我们数学基础中缺少的重要部分。真正理解数与算术,才是造就数学大厦的根基。

对于孩子来说,保罗在书中引导孩子保持好奇心和探索欲望,并通过游戏与故事让孩子一步步建立起自己的逻辑与数学思维,能够全面理解数是什么,加减乘除的规则是怎么来的,为什么它们有自己的不同特性。这对于小学生们学好数学,以及形成良好的数学思维、逻辑思维都非常有意义。

对于数学爱好者来说,以全新的眼光来看待数与算术这个老话题,则会产生完全不同的认识。保罗以他的方式重新讲述数在人类生活中的发展历史,讲解每一次改变背后的缘起,记数系统新旧交替时所产生的矛盾等,打破我们已经形成的思维定势,提供不一样的视角。

对于深陷数学噩梦的人来说,保罗风趣幽默的行文、简洁明了的讲解,可以安抚你曾经受到的数学伤痛,在阅读时候会有很多“WOW”时刻,让你重新理解所学过的知识,也重新看待数学。

【内容简介】

懒,竟是数学思维形成的动因?

最会讲故事的美国传奇数学家,带你发现数学之美,领略数学思维的优雅迷人。

这本书邀请我们通过一个数学老师的眼睛体验数学之美。书中涉及记数系统的简略发展历史,从人们为什么要计数,数是什么,再到最原始的石子计数,到不同进制与语言的记数法,从原始部落、埃及、罗马、中国和日本,到印度和欧洲,加减法是如何在不同的记数法中实现的。之后又延伸至十进制下的加减乘除运算原理,还涉及负数和分数系统,讲述为何人们最终选择了十进制,它背后又怎样的人类历史故事,十进制和公制带来的优势是什么?

保罗通过一个个风趣幽默的小故事,为我们展现数字发展背后的数学思维与人们的考量。哪些方法太过于费时费力,我们便会因为“懒”舍弃它,以一种更简洁、便利的方法取而代之,人类的“懒”,竟然是推动数不断向前发展的动因!

【名家推荐】

今天的世界比人类历史上任何时候都更加依赖数字,但随着廉价、可靠的计算设备的出现,我们对掌握算术的需求从未减少。保罗·洛克哈特在这本精彩的新书中指出,我们从手工计算的苦差事中解脱出来,使得我们有可能,也有必要回过头来反思几千年来算术的整个发展过程。什么是数?它们是如何产生的?为什么我们的祖先发明了数?他们又是如何表示数的?毕竟,数是人类杰出的发明之一,可以说对我们生活的影响比轮子更大。洛克哈特讲述了它们的精彩故事。

——齐斯·德福林,数学家、斯坦福大学教授

这既是一本数学书,一本历史书,也是一本讲述思考方法的书。世界各主要文明数字的起源和发展占了很大篇幅,在我阅读本书之前,完全没有想到有人能将这个问题描述的如此丰富有趣,可见作者对数学起源发展研究的深厚功底,也让读者对现实生活中习以为常的数字有了全新的认识。

我从自身学习和工作的经历中深刻体会到,所掌握的基础的深度与创新所能达到的高度是成正比的。知其然是一座房子,知其所以然是这个房子的根基,有了根基的房子才能对抗风雨和时间的考验。培养知其然,且知其所以然的学习习惯,一定会受益终身。

——杨孟飞,中国科学院院士

在万物都讲究量化的今天,我们不得不通过“数”来度量、 描述甚至感受一切。数学是科学之基础,算术则是其中最古老的部分,看似人人皆知的规则背后,其实历经了千百年人类智慧的锤炼。《极简算术史》兼顾了算术的科学严谨与深邃之美,同时辅以趣味插图,于数学科普图书来说,既普及了算术这门传统艺术,又生动传神地勾勒出数学之美。

——罗金海,《公式之美》作者,科普号“量子学派”创始人

作者简介:

保罗·洛克哈特(Paul Lockhart)

一位杰出的富有传奇色彩的数学家。大概14岁时,他对数学产生浓厚兴趣(他特别指出,不是由于学校的数学课程)。为专心研究数学,他从大学退学,靠编程和当小学老师为生。1990年在哥伦比亚大学获得博士学位后,洛克哈特先后在加州大学伯克利分校的数学科学研究中心(MSRI)和布朗大学任职。2000年加入纽约的独立学校圣安学校,教导从幼儿园到12年级的数学课至今。

其著作《一个数学家的叹息》《度量》都在国内畅销。《一个数学家的叹息》得到中国科学院严加安院士推荐,荣获荒野2019年度好书奖。

推荐序 数学之美 思考之趣/ 杨孟飞
事物——我们为什么要计数?
语言——数是最基本的数学信息
重复——如何记数才能“一看即知”?
三个原始部落——三种分组与记数语言
埃及——标值系统与堆叠
罗马——亚组的引入与位值系统
中国和日本——繁多的符号与风靡的算盘
印度——标值与位值系统的结合
欧洲——公制系统与小数
乘法——倍数的计算与乘法的特性
除法——分享,倍数计算的逆过程
机械计数器——将记数变为纯粹机械活动
分数——保存精确的信息
负数——数那美丽的对称性
计数的艺术——发现通用的规律
后记
译后记
· · · · · · (收起)

原文摘录:

每个曾经生活过的人都知道那种数不清的无力感,我们忘了数到哪里而不得不重新开始。事实上,这可能是人类最常见的共同经历。我们本质上都只不过是曾经数不清数的芸芸众生,特别是在所有东西看起来都一样而且摆放得杂乱无章到处都是的情况下,记不清哪些是已经数过的再正常不过了。
不过这并不是说,当东西摆放整齐时,我们就不会数不清楚。事实上,我们只是不太擅长无趣、重复的活动而已。这样的事情根本就无法引起我们的注意,因此大脑容易走神。我猜想,这样的我们实在是太聪明、太有趣了。 (查看原文)

耐心酱
1赞
2021-09-03 10:40:38

—— 引自章节:事物——我们为什么要计数?

也许,位值算术最令人惊讶和强大的地方在于,它如何将任何计算简化为一组纯粹抽象的符号操作。我想从原则上来说,甚至任何一个人都可以被训练来执行这样的符号转换程序,而不需要理解这些符号背后的潜在意义。我们甚至可以强迫年幼的孩子去背诵符号表和无意义的步骤(如果我们可以如此残忍的话),并根据他们在这种沉闷无趣的活动中的表现给予奖励或惩罚。这将有助于保护我们未来的上班族,使他们不能偶然地建立个人与算术之间的关系,并将它作为一门技艺,也不能享受算术观点所提供的视角。这样,我们就可以把整个企业变成一个呆板的机器,然后奖励那些最愿意成为可靠和顺从工具的人。我不知道你能否想象出这样一个噩梦般 的反乌托邦世界?我们还是尽量不要去想它。 (查看原文)

耐心酱
2021-09-03 10:44:04

—— 引自章节:机械计数器——将记数变为纯粹机械活动