数学是从何而来的呢?早在公元前6世纪,数学就已经出现了。在原始社会,人们在生产活动中认识到“数”的重要性,这也推动了数学的诞生。在人类计数方式中,手指是最原始也是最方便的工具。在公元前3 400年左右,古埃及的象形文字中从1到9就是用手指来表示,1就是1根手指,9就是9根手指,10就是一个握紧的拳头,20就是两个握紧的拳头。不得不说,很早以前人类思想就绽放着智慧的光芒。
公元前1 600年左右,中国甲骨文横空出世,相较于古埃及和古巴比伦的数字,甲骨文中的数字书写更加方便。当古埃及人还要费力数画几条杠时,殷商时期的中国人已经能用简单的符号代替难计的数字了。
早期的记数系统非常简单,如古埃及的象形文字、古巴比伦的楔形文字、中国的甲骨文、希腊的阿提卡数字、印度的婆罗门数字、玛雅文字等,世界各地的人们都发挥自己的智慧将数字记录下来。同时,世界各地延伸出各种进位制,有不同的记数符号体系,这也证明了数学起源是多元的,数学符号是多样的。之后随着文化的发展与交流,数字的表达方式逐渐统一成阿拉伯数字。
0在数学生活中意义重大,它介于-1和1之间,是正负数的分界点。在公元5世纪的罗马,罗马教皇非常保守,认为罗马数字已经足够用,便下令禁止大家使用0。一位学者推广使用0,被罗马教皇知道后,认为他玷污了神圣的数,便对其施以酷刑。到了公元6世纪,人们愈发感觉没有0很容易发生错误。这个时候,印度人发明了0,当时的0是“·”,经过慢慢的演变,0最终成型。
后来,随着生活经验的丰富,单纯的有理数已无法满足人们的生产生活需要。例如,五个人要分四件东西,每个人能得到多少呢?单纯凭借有理数是无法解决这类问题的。于是,中国数学家开始了关于分数的研究,领先欧洲1 400多年。2 000年前,在秦汉时期,中国就有了分数表现形式。后来,印度也出现了和我国相似的分数表示方法。直到阿拉伯人发明了分数线,才有了今天的分数表示方法。200多年前,瑞士数学家欧拉将现有的分数发明出来。有了各种表示数字的方法,人们逐渐感觉计算方便了很多。随后正负数、有理数、无理数的概念也逐渐出现在人们的生活中。
数学是一门和生活息息相关的学科,它不仅出现在书本上,更源自生活中。在购买食材时,数学知识助我们一臂之力,帮助我们计算账目。建筑、设计、金融等众多领域都离不开数学。正因为数学无处不在、无时不在,我们才更需要去发现数学之美,去感受数学之妙。
为什么小动物睡觉的时候喜欢蜷缩成一团?这是小动物的天性,也蕴含了一定的数学知识。这是因为球形具有最小的表面积,动物们蜷缩成一团能够有效减少热量的散发。通过蜷缩成球形,小动物们得以保持温暖,享受一个良好的睡眠。
在自然界中,数学天才的身影随处可见,珊瑚虫便是这样一种令人称奇的生物。它们能够在自己的身体上绘制出精美的条纹,而且每天都会新增一条。大约三亿五千年前,珊瑚虫便已生活在地球上。据估计,当时的珊瑚虫每年能够形成条纹约400条。通过这一现象,我们可以推断出,那个时代的地球自转速度比现在更快,一天大约只有21.9小时,一年则长达400天。
数学中的比例知识也常用于我们的生活。艺术领域有“黄金分割比”之说。据说拥有黄金分割比的作品从美感上更胜一筹,比如画作《蒙娜丽莎》、雕塑《维纳斯》等。
此外,你知道为什么有经验的主持人报幕时都站在舞台侧面吗?你知道五角星为什么用在很多国家的国旗上吗?生活中,还有许多现象都需要用数学知识来解答。上到浩瀚的宇宙,小到肉眼不可见的粒子,快到飞速升起的火箭,慢到树叶生长的悄寂,这些都与数学有关。如果没有数学,生活将会失去许多色彩。
生活处处有数学,数学的魅力在于学以致用,发现生活中的美。数学是充满趣味的,正如高斯所说,数学是科学皇后,它兼具多种美,有简洁美、对称美、奇异美,体现在生活的方方面面。数学是探索宇宙奥秘的钥匙,是理解自然规律的语言。它不仅构建了我们所知的世界,还激发了人类无限的想象力和创造力。在日常生活中,我们要巧用数学知识,让数学知识为我们的生活增添色彩。
作者单位|甘肃省积石山县柳沟乡袁家小学