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“家庭课堂”数学探趣三十余年发现“新梯形”
作者:佚名  文章来源:现代教育报  点击数  更新时间:2008/8/27 14:43:53  文章录入:admin  责任编辑:admin

一位79岁的老人,既不算正统的数学科班出身,也不是数学专业的教师,却用近六年的时间写出了一本近30万字的数学专著。
    王祥是吉林省敦化市的一名离休干部,自2003年起,他每天都要花十几个小时在电脑前,一点点地画出“梯形”等数学图形,敲出种种数学公式和演算方案……“这些内容是我和我的儿女及孙辈,在长达三十多年的家庭课堂上碰撞出的思想火花,所有的内容都是原创。”王祥自豪地说,他希望能与世人分享他们的智慧结晶。

    持续三十年
    家庭课堂探索数学乐趣
    王祥与教育曾经有过一段“情缘”。年轻的时候,王祥曾先后在东北药科专门学校(沈阳药学院前身)和吉林省立师范学习。1952年至1954年的两年多时间内,王祥在吉林省敦化市第一中学担任过数学、政治和音乐教师,同时兼任校医,并获得“优秀教师”称号,后来成为学校的党支部书记。
    由于当时正统学校出身的知识分子比较少,王祥被提拔离开教育系统,最后任敦化市科学技术委员会副主任。虽然离开教育行业,王祥并没有放弃教师的“角色”——他担任起四个儿女的家庭教师,教授他们数学和写作。
    或许是因为有从事学校教育工作的经验,王祥的家庭教育很有一套:“我的家庭教育算是开明的,开办‘家庭课堂’对孩子进行学习辅导,并时常召开家庭会议。我很少动手打孩子,但也有例外。例如跟儿子说了不许跟人打架,但他还是跟同学打架,打输了哭着回来。他母亲心疼要找对方家长,我却把儿子又打了一顿,教育他不该明知故犯,这是原则性问题。”
    在数学教育方面,王祥发挥了他的开明精神:他喜欢和孩子们讨论问题,让孩子提出他们对问题的想法,然后家人一起讨论。在这样的家庭式课堂中,老师和学生的角色并非固定的:一道数学题,谁会做谁就是老师,负责给其他人讲解,其他人就是学生;其他人可以提出新的问题,然后大家再进行探索,师生的角色自然易位……
    因为王祥的数学功底也不算深厚,有时孩子们提出的问题他自己都不明白,他就用笔记本把问题记录下来,慢慢研究,找出正确答案为止。
    王祥的家庭课堂一直延续到第三代,他帮助孙子、孙女,有时还有邻居家的孩子,复习功课和学习奥林匹克数学。或许是家庭课堂发挥了作用,王祥全家共十三口人,有三人是研究生,六人是大学生,两人是在校大学生,一人是大专生,一人是中专生,并且学习的都是理科类专业。因为这种全家学习的氛围和成果,王祥一家曾被评为州、市的“五好家庭”。
   
耗时逾五载
    老人用电脑敲出30万字
    三十多年过去,王祥的孙子、孙女和外孙女已经成为大学生,家庭课堂也中断了。在照顾生病的老伴儿时,王祥萌生了把多年家庭课堂的事迹整理成稿件的想法。起初,他只是想整理一个简短的报道,但是记录本上积累的那些多种解题方法、不同答案的争论、创新的见解等,让他一发便不可收拾。
    “在整理的过程中,新的数学规律出现在我们的面前:‘标准梯形’、‘躯翼公式’、‘躯翼数列’等新的规律雏形乍现,使我打开了眼界,引起了我的强烈兴趣。”王祥惊喜地重开“家庭课堂”,把他发现的“新大陆”告诉儿孙们,他打算要把这些内容详细地整理出来。
    这项工作一做就是六年,自2003年起开始到现在仍未结束。虽然已经七十多岁,为了写书,王祥自学了电脑和五笔输入法以及绘图方法等,还买来数学专业词典钻研。儿女非常支持他的举动,儿子专门为方便他写作更新了电脑。遇到自己想不太明白的地方,王祥就把大儿子(本科毕业生)和三儿子(硕士毕业生)找来,让他们帮着分析、推敲。有时候,他们一时也想不到准确的解决方案,就把问题带回家,想明白再跟父亲讨论。
    在接近六年的时间里,王祥每天早上六点半准时起床,除晨练一个小时和三餐外,所有的时间都用在了写书上。有时候,因为突然想到一种好的解决方案,害怕灵感稍纵即逝,王祥会在半夜突然起床,一直工作到凌晨才躺下。一段一段地文字整理下来,王祥竟然整理、创作出近三十万字的书稿。问他这样辛苦累不累,王祥回答得干脆:“我一边写一边琢磨,自己感觉挺有意思。而且写的都是我们自己探索出来的东西,所以很有劲儿。”
    因为他整理的主要内容是关于梯形的,所以“梯形”成为他与家人谈话的重要议题。看到他的这种不眠不休的劲头,王祥的保姆幽默地说:“大爷,您直接改叫梯形得啦。”
   
期待互交流
    8旬老人立志出数学专著
    采访中,王祥迫不及待地说着组合梯形、无限序列梯形等等新奇的数学名词,滔滔不绝地讲解着每种数学模型的详细案例,显示出他对这些内容的痴迷与狂热。
    王祥告诉记者,他曾经跟有关国家机构和研究机构联系,希望能得到专家的指教,鉴定一下他们一家探索出的这些东西到底具备怎样的价值。遗憾的是,有关国家机构和研究机构表示没有专人负责这项工作,所以一直未能得到答复。辽宁大学的学报曾经刊登了关于梯形的部分内容,不过并未引起太大反响。
    一家十三口人三十多年在数学方面的探索,自身对数学的热爱,让王祥立志要坚持下去,要与世人共享他们的乐趣。辗转联系后,科学技术文献出版社同意为王祥出版这本书,并将书名暂定为《数学趣探——梯形和鸡兔问题创新》。
    负责此项事务的丁坤善主任告诉记者,他们对这本书的学术价值也拿不准,将会请专家进行评审,但是老人对数学的热情和执着打动了他们。“书稿里有各种各样的梯形,都是王祥老人自己在电脑上画的,真是难以想象。”丁坤善认为一家人这种自发的探索具有启示意义。
    “这本书是十三位家人在家庭课堂和学校教育基础上的结晶,是家庭课堂‘师生’教学相长、探索创新的劳动成果,是我们反复分析、推敲的结果。”王祥仍在继续整理完善书稿,他希望等到书稿面世的时候,能够与更多人分享他们一家人探索数学的乐趣。

  “家庭课堂”发现的“新梯形” 

   编者按
    “家庭课堂”的书稿中都是王祥一家人对中小学数学中典型问题的探索。这些数学模型是否成立,又具有怎样的创新价值?王祥老人希望能与专家以及广大师生共同探讨。

    一、躯翼公式
  (一)梯形面积内四△名称创新


    (二)新创公式
   1.两躯之积等于两翼之积

    (1)上躯=(上底×上底)÷{(上底+下底)×高÷2}
    (2)下躯=(下底×下底)÷{(上底+下底)×高÷2}
    (3)左翼=(上底×下底)÷{(上底+下底)×高÷2}
    (4)右翼=(上底×下底)÷{(上底+下底)×高÷2}
   
二、上下躯数列
    “上下躯数列”是计算“组合梯形”专用数列,此数列是由梯形的上躯和下躯所组成而得名,简称:两躯数列。
    两躯数列=两躯数列“首位数”× 两躯数列公式里的“序列系数”
    (一)奇数个两躯数列“数值”,计算组合梯形通式:

   


 

    (二)偶数个两躯数列“数值”,计算组合梯形通式:

    三、组合梯形
    组合梯形:两个以上相同面积的梯形群,称为组合梯形。组合梯形是由专用两躯数列公式计算出来的两躯数列,再计算而成。
    (一)组合梯形计算之一
    有一段两躯数列连续数:7,28,63,112,175,252,343,448,567,700十个数值,计算组合梯形。
    上述十个两躯数列“数值”是偶数个,选用通式(二)进行计算,


    (二)组合梯形计算之二
    有一段两躯数列连续数:12,48,108,192,300,432,588,768,972九个数值,计算组合梯形。
    上述九个“数值”中:左侧四个是梯形上躯数值;右侧四个是梯形下躯数值,中间一数值“300”是梯形面积的四分之一,所以梯形面积是:1200=300×4。

    (1) 图解:


 

(2) 遵循图示填入下列梯形框内

 

 

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