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数学思维的课程特色
教材页面风格生动有趣,内容涵盖形状、对应、空间、方位、比较、分类、排序、图形、拼摆等多方面。
系列课程逐步引导孩子走出单纯的知识记忆,轻松获得观察性思维能力、分析性思维能力、判断性思维能力、创造性思维能力、动手协调能力。
数学思维拓展训练特点:1、 全面开发孩子的左右脑潜能,提升孩子的学习能力、解决问题能力和创造力;帮助幼儿学会思考、主动探讨、自主学习,2、 通过思维训练的数学活动和策略游戏, 对思维的广度、深度和创造性方面进行综合训练。
3、 根据儿童身心发展的特点,提高幼儿的数学推理、空间推理和逻辑推理,促进幼儿多元智能的发展,为塑造幼儿的未来打下良好的基础。
4、利用神奇快速的心算训练和思维启蒙训练,提高与智商最为相关的五大领域的基础能力。
5、为解决幼小衔接的难题而准备。
如何用数学思维证明“ n(n+1)(2n+1)/6”=?
在做平方数求和“1²+2²+3²+···+n²”时,如果有可(tao)爱(yan)的小学生问“n(n+1)(2n+1)/6”这个公式怎么来的,你有没有什么办法给他讲懂呢?
证明方法倒是很多——高次相邻项相减累加法、Abel恒等变换、四棱锥立方体法、待定系数法、扰动法……
但作为一名小学数学老师,⑨老师和众多老师一样,认为“踢三角”才是最最最适合小学生的证明方法.
该方法简单直观,并能让小学生充分体会到“数形结合”的奇妙……
看到这,你可能已经预判到⑨老师要画三角形并开始讲那个“踢一脚”“再踢一脚”的“踢三角大法”了——
非也!
不必踢两脚,叠起来更好——
——确认过眼神,这是干货文~
以下是⑨老师的原创内容:把“踢三角”改造为“RGB叠三角”!
“RGB叠三角”其实是“高斯倒序相加求和法”的进阶版.
既然我们愿意不厌其烦地给孩子讲“高斯小时候巧妙地计算从1加到100”的故事,那就更应该“好人做到底”.
有关“RGB叠三角”的正确学习方式应分为以下三阶段——
①高斯求和→②平方数求和→③自然数乘等差数求和.
(1+2+3+4)+(4+3+2+1)=(1+4)+(2+3)+(3+2)+(4+1)
以上是高斯求和:将原式copy一份然后倒序相加,会看到“项项相等”的奇妙现象!
而平方数求和“1²+2²+3²+4²”可以认为是“1×1+2×2+3×3+4×4”,即——
如果还是模仿高斯求和将原式copy一份然后倒序相加——
(⊙o⊙)…呃~
以上每行并不相等……失败.
这是因为平方数求和的第n项“n²”随序号n呈现平方式增加,变得“头更轻脚更重”.
既然复制一份倒序相加不再有效,那就超级加倍——复制两份,并把——
写在三张透明的三角形塑料片上——
一张红色半透明塑料片名为R,一张绿色半透明塑料片名为G,一张蓝色半透明塑料片名为B,将R、G、B上面的三角形数表的“1”分别朝三个不同方向并上下重叠在一起——
就会出现高斯求和中“项项相等”的现象——
R、G、B重叠后三角形数表的每个位置都叠放有三个数,且每个位置的三个数之和都等于“1+4+4”.
以上那些“相等的和”一共有“1+2+3+4”个,所以——
R+G+B=(1+4+4)×(1+2+3+4)
又因为R=G=B=1²+2²+3²+4²,所以——
1²+2²+3²+4²=(1+4+4)×(1+2+3+4)/3=(1+4×2)×[(1+4)×4/2]/3=(1+4×2)×4×(4+1)/6
如果把上式中的“4”推广到“n”,则有——
1²+2²+3²+···+n²=(1+2n)n(n+1)/6=n(n+1)(2n+1)/6
以上是平方数求和公式的“RGB叠三角”证明法.
还没完,接下来我们继续介绍——
“自然数乘等差数”的求和方法.
(自然数乘等差数即自然数列1~n与等差数列A1~An序号相等的每一项相乘再求和.)
设R=G=B=1×1+2×3+3×5+4×7,则有——
仍然会出现高斯求和中“项项相等”的现象——
R、G、B重叠后的三角形数表的每个位置都叠放有三个数,且每个位置的三个数之和都等于“1+7+7”.
以上那些“相等的和”一共有“1+2+3+4”个,所以——
R+G+B=(1+7+7)×(1+2+3+4)
又因为R=G=B=1×1+2×3+3×5+4×7,所以——
1×1+2×3+3×5+4×7=(1+7+7)×(1+2+3+4)/3=(1+7×2)×[(1+4)×4/2]/3=(1+7×2)×4×(4+1)/6
如果把上式中的“4”推广到“n”,另设“An”为等差数列第n项,设“A1”为等差数列首项,则有——
1×1+2×3+3×5+···+n×An=(A1+2An)n(n+1)/6=n(n+1)(2An+A1)/6
以上就是“自然数乘等差数”的求和公式,特别地,当An=n时,以上公式退化为——
n(n+1)(2n+1)/6
没错,平方数求和公式其实是“自然数乘等差数”求和公式的特殊情况.
最后⑨老师想说的是,数学证明往往是给看似不相关的两样东西画上等号——这是非常需要灵感的.
灵感通常被描述为一瞬间打开了纵观全局的上帝视角.
这种视角,往往是把概念、数据、符号、算式图形化、结构化、等量转化——
这也是为什么⑨老师推荐大家多多去体会“数形结合”,比如金字塔数求和1+2+3+4+3+2+1=?
一个4×4的点阵,从正常角度来看它就是4行4列即“4+4+4+4”,而按照斜线来求和却是“1+2+3+4+3+2+1”,于是我们把“同一数量的两种不同表达用等号连接”:1+2+3+4+3+2+1=4×4
要知道,数学最重要的就是各种等式,而神奇公式等号连接的两侧,几乎都是我们认为风马牛不相及的东西——
思考的乐趣:Matrix67数学笔记图书简介
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