学者の周祥宇氏が「ポーカーマジック」を披露し、小学生たちにその背後にある古代数学の美しさを理解させた
2024-09-03
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「私にとって数学の問題を毎日解くのはとても難しいことです。学者も私たちと同じように毎日数学の問題を解くのでしょうか？」 「なぜ古代人は当時役に立たないと思われた数学を勉強したのでしょうか？」 「数学はとても難しいのですが、なぜ彼は数学を勉強し続けたのでしょうか？」中国科学院の学者で数学者の周祥宇氏が学校に来ると知った後、北京市東城区の板昌小学校の生徒たちは次々と質問した。 9月2日の午後、生徒たちの期待を受けて、周祥宇さんは板昌小学校の高学年部を訪れ、生徒たちに古代の数学的考え方を共有し、数学の美しさを理解してもらえるように導いた。
これは、「2024年科学者のスピリチュアル・リーダーシップの最初のレッスン」の一連の活動の1つです。 2024年の新秋学期に、北京科学技術協会は北京ニュースと協力して、学者、ベテラン科学者、若手科学技術従事者で構成される「科学者の精神に関する北京講演会」をさらに多くの科学者に訪問するよう招待した。 9月1日から2日にかけて、北京の10以上の研究機関が初等中等教育で生徒と対面でコミュニケーションを図り、科学者の精神を子供たちに伝え、科学の謎を探求する子供たちの好奇心を刺激する。
zhou xiangyuは、古代中国の数学的アイデアを共有するために、北京市東城区のbanchang小学校に行きました。写真提供：北京ニュース記者李牧儀
魔法を実行し、「遊び」ながらその背後にある数学的規則を学びます。
「奇跡の瞬間を目撃せよ…悩みを捨てて、幸運は残る…魔法が現れる、隠されたカードと最後に残されたカードが同じカードになる！」 周項宇が講義に持ってきた拡大版を印刷しました。私自身が「ポーカー カード」を作成し、学生たちを演壇に導き、2024 年の春祭りガラのポーカーの魔法を追体験しました。
「二つに裂かれたトランプをどうやって元に戻すのですか？」 操作しながらその方法を説明しました。重ねたカードを 4 枚折って半分にし、2 枚のカードを自分に背向けて重ねます。上からカードを数枚取り出し、下に置きます。
数回の操作の後、周翔宇は学生たちに魔法の背後にあるルールを段階的に明らかにするよう指導した。 「カードが乱雑に見えるかもしれませんが、誰のカードであっても、実際には1枚目のカードと5枚目のカードは同じカードに結合できます。同様に、2枚目のカードと6枚目のカード、3枚目のカードと3枚目のカードも同じように結合できます。」実際には、7 番目、4 番目、8 番目のカードも同じカードに結合できます。」
「魔法は素晴らしいですが、その背後には古代中国の数学的考え方「合同」があります。この周期法則は、4 組のカードに対応する 2 つの数字が 4 で割ったときの余りが同じであることを意味すると学生たちに説明しました。」これは数学では (モジュロ 4) 合同と呼ばれます。
同じ原則を生徒たちに理解させるために、周項羽も「韓信が軍隊を命じた」という話をしました。韓信は兵士の数を数える特別な方法を持っており、兵士たちに最初に3列、次に5列、最後に7列に並ぶように指示しました。 「3 つの編隊の最後の列の兵士の数を知っていれば、このチームの正確な兵士の数を計算できます。実際、同じ数学的法則が適用されます。」
周項宇は講義でマジックを披露し、その背後にある数学的法則を明らかにした。写真提供：北京ニュース記者李牧儀
古典や古典を引用して古代中国の数学の貢献を説明する
「数学は我が国の人々が得意とする科目です。数学は水平方向にも垂直方向にも応用されるべきです。」周項宇氏は、古代中国の数学は抽象性と具体性の融合であると信じています。講義では、周祥宇氏が興味深い数学の話から始まり、学生たちを古代中国数学の扉に一歩ずつ導きました。
「ピタゴラスの定理」は学生に広く知られている数学の原理です。しかし、ほとんどの人が理解していないのは、ピタゴラスの定理とその証明は、実際には古代の我が国の『周備素経』の中で体系的かつ包括的に説明されているということです。
「つまり、瞬間を壊すとき、フックの幅は 3 つ、ストランドは 4 つで、角の直径は 5 つだと思います。」周翔宇は、『周碧算経』の中で商高の折りモーメントのアイデアと、ピタゴラスの定理の商高の証明に関する原文を示しました。「正方形の場合、その半分にはモーメントがあり、それはは円盤で囲まれており、3 つまたは 4 つが「5」になり、「それをバラバラにして粉砕する」と生徒たちに一言ずつ説明し、シャン・ガオのピタゴラスの定理の証明の重要性を指摘しました。 「これが命題証明の始まりです。」
「切断と修復の技術」、「円盤の回転と共有」、「サイドポイント」...多くの場合の説明で、周祥宇は写真やグラフィックを使用して生徒たちに直感的に実演して説明し、古代の深い意味を説明しました。中国の数学的思考。記者は、これらの写真の多くは周項宇自身が手描きしたものであり、写真の横にある文字の推論は明らかに手書きの痕跡であることに気づきました。
『周碧素経』に加えて、周項羽は経典を引用し、『古代からの奇妙なものを選ぶアルゴリズム』、『算術九章』、『墨子』などの古代中国の古典的な数学書の概念やアイデアを皆に示しました。第 41 章」など。手法と貢献には、中国による 10 進数値システムの創設の歴史が含まれます。古代の私の国では、ルール、物差し、計算チップなどの数学ツールが非常に早くから使用され、計算ステップやルールも使用されていました。乗算と除算、平方根、分数など。
周祥宇は生徒たちに数学の美しさを理解させました。写真提供：北京ニュース記者李牧儀
探求の精神を刺激し、人文哲学と古代数学の統合を共有します
周祥宇は、古代中国の古典的な数学的考え方を紹介しながら、現在の数学学習においてこれらの方法を巧みに使って数学の問題を便利に解決するよう生徒たちにインスピレーションを与えました。
周祥宇は、「核心的な」数学的知識を伝えることに加えて、古代中国の数学的思想と人文主義的思想のつながりにも注目しています。例えば、唐の呉景が著した『正莞の政治家・公平』には、「法は国の均衡であり、時の基準である。秤は重さを定め、基準は正義である」と述べている。この文は、国家統治は法律に基づいていなければならないことを基準としていると強調している。
別の例として、孟子は『李楼尚』の中で次のように書いています。「李楼の知恵と公叔子の賢さは規則に基づいておらず、正方形の円を形成することはできません。...堯と舜の道は規則に基づいていません。慈悲深い政府では世界を平和に統治することはできない。」
「規則に従わなければ、輪を作ることはできません。この言葉はよく使われる格言になっています。規律ある態度で行動し、物事を行わなければなりません。周祥宇は生徒たちに人生の原則と原則を伝えました。」簡単な言語で数学的アイデアに含まれる作品。
周祥宇氏は北京ニュースの記者に対し、数学は人間の自然理解と文明の発展の過程で非常に基本的な役割を果たしており、それは今日でも続いていると語った。 「子どもたちとの対話を通じて、数学の楽しさ、素晴らしさを実感してほしいと願っています。子どもたちが数学に関心を持ち、数学を愛し、幼い頃から数学をしっかり学び、将来にわたって数学を使いこなすことは、とても意味のあることです。」 」
「我が国の革新的発展は二つの側面を重視しています。一つは科学技術革新、もう一つは科学の普及です。これが革新的発展の両翼です。科学の普及と科学革新を同等に重要な位置に置くことは非常に意義があると思います」中国の小学生だけでなく、社会の多くの大人も科学技術の発展を理解する必要があり、そのためには高度な科学普及活動が必要であり、古代中国の数学的思想をより多くの人に正確に伝えていきたいと考えています。研究経験の豊富な人材です」と周祥宇氏は語った。
北京科学技術協会は、バンチャン小学校に科学技術ビデオ製品と書籍を寄贈しました。写真提供：北京ニュース記者李牧儀
講義後、北京科学技術協会は、学生の知識の幅を広げることを目的として、科学文化教育プログラム「ミスタービッグ」の一連の製品や内容の充実した科学技術書籍を学生に贈呈しました。そして科学の種を蒔きます。 「2024年科学者のスピリチュアル・ナビゲーションの最初のレッスン」中に、主催者はイベントに参加する10以上の小中学校に合計1,000冊以上の人気のある科学書籍を寄贈したと報告されています。
北京ニュース記者フォン・チー
編集：ウー・ホイ、ミャオ・チェンシア、校正：ジャ・ニン
