数学如此美妙,因为她有了文学的翅膀——浅评周生祥小说集《数学秘境》的艺术特色
2024-05-13 10:34阅读:
在生态文学领域左右开弓的作家周生祥,近来又开启了新赛道。在出版了近十部生态小说、散文集和诗歌的基础上,从2023年下半年开始,周生祥陆续开始了数学系列小说创作。探先秦、连欧美,溯古通今、中外兼融,几何代数并行,至今他已写出了五十余篇生动活泼、内涵丰富的作品,并结集出版这部《数学秘境》短篇小说集,让数学变得十分美妙。
都说数学是科学之母、哲学之伴,在今天这个科技日新月异,数字孪生、人工智能突飞猛进的时代,社会发展在很大程度上依赖着数
学的
探索和新的发现。然而,毋庸置疑,从数学本身的角度来说,这一重要学科呈现着它必需遵循严密的逻辑推理,入门不易,环环递进,因而常令人望而生畏,许多人只能在数学的浅层算术里止步。
周生祥极具数学天赋,对数字有着独到的悟性,是一位长期以来对数学怀着深厚的兴趣并一直对此潜心进行研究的林业科技工作者,同时他又是一位我国著名的生态文学作家。平时,他把数学当作工作外有趣的生活调剂,常沉思在抽象的数学秘境里自得其乐。在这部小说集里,作家以数学的基本概念和原理为创作基础,以“新城小学”六年级数学兴趣小组为主场景,用周老师、葛教授等老师的形象循循善诱和小明、小丽、小强、小琴等同学之间的互动,巧妙交织推进故事,抽丝剥茧,清晰地解析着复杂的数学原理,用文学的生花之笔让本来显得枯燥的数学呈现山花烂漫的美丽,从而激发人们学数习数的兴趣。
数学题材文学创作是一种全新的开拓,周生祥用小说的人物和故事发挥的感染力普及数学,培养读者特别是孩子们从小对数学的兴趣。这样的创作努力,对文学题材的拓展和夯实国家科技基础有着良好的社会意义,应当受到人们的重视。现试从三方面述评这部作品的艺术特色和价值。
一、数学让人宽广深邃
数学是望远镜,让人宽广深邃。人的祼眼视野是有限的,眼之所及,桃红柳绿,山光水色,纵然目光如炬,也就宇宙之中的方寸之地。数学却带来了另一片世界,既可拥抱也可撇开感性的现实让人走进理性的、逻辑的思维层面,在这个维度里,我们可以仰望星空的恢弘浩瀚,我们可以俯览微观的深邃奥妙。
完全数是数学中有着特殊要求的自然数,其属性为一个数恰好等于它的真因子(即除了自身以外的约数)之和。在小说《完全数》里,我们得知人类在完全数上的探索已有2500年以上历史。可是,在这么漫长的岁月里,人类在自然数的汪洋大海中只捞到48个远比“熊猫血”稀罕的完全数。对先人从沧海里捞得的这些完全数,小说里的周老师硬要交给小明、小丽、小强、小琴去辨析。
周老师请来了最早发现6和28二个完全数的古希腊人毕达哥拉斯。这位年长孔子十九岁的数学之父说:“完全数6象征着圆满的婚姻以及健康和美丽,因为它的部分是完整的,并且其和等于自身”。穷理尽性的周老师也一直在琢磨我国传统文化中的完全数痕迹,他在“六谷、六畜,二十八宿……”里发现了完全数的内涵。周老师告诉大家,在已发现的完全数中,最小的为6,然而,让人惊讶不已的是一个一个寻找下去,到第39个完全数却要在25674127位数内才能找得出来。这是大得怎样的数字概念?让孩子们有点不可想象,那第40个呢?第48个呢?数学真是启发人们无边无际想象的最好酵素。
讲过了完全数的浩繁,周老师的教学层层递进。他抛出了一连串问题:数学无穷大的海洋里到底有多少个完全数?在已发现的尾数为6和8的全部48个完全数外,会不会有奇数的完全数?如果存在,数学家推论出它必须在大于10的300次方的数据里产生,这又是怎样庞大的概念?这些数据,如果我们用每秒4.701千万亿次运算速度的超级计算机“天河-1A”,又不知要多少个日夜才能处理?周老师的发问让孩子们瞠目结舌。周老师接着又设问:“完全数的奥秘还有很多,你们现在要打好数学基础,以后还有许多数学难题等待你们去攻克。你们有没有信心?”
“有!”小明和小强异口同声喊出来!
就要这个!周老师的设问和鼓动在同学们的心里种下了一颗颗兴趣的种子。种子发芽,立竿见影,小琴说妈妈近来为什么把网名从“阳光”修改为“阳光28”,现在终于找到了答案:“我要揭露妈妈用完全数作网名后缀的小秘密”,学以致用,数学的魅力让孩子们摆脱死读书,而学会开启动脑筋的习惯。让思维出新,从小培养学生们运用知识去解决问题的能力,这里融入了作家深深的社会责任感以及文学思考和应用的表达。
圆周率π应该是孩子们除数字外最早接触到的基础数学符号。在小说《π》里,作家以他谙熟的植物生态文学创作的深厚积淀,在惊蛰春分植物们从严冬里苏醒过来的场景里去写他的数学故事。怎么切入π,把这个一脸严肃的数学符号带进小说,让它发出文学的香味?“挠头的”小明思考后,终于有了一个很好的切口。在生机勃勃的校园里,小明一查日历便大叫一声:“有了!”
“有了什么?看你大惊小怪的。”小强连忙问。
“今天是3月14日,周老师告诉过我们,π约等于3.14,和今天的日子一致,而π是无理数,我们来验证一下。”小明兴奋地说……
作家以他的文学技巧,恰到好处地把π自然地带进了作品里,然后,信马由缰,洋洋洒洒地展开故事。π是一个3.141592……无限任性延展的无理数,作家以学校的银杏树、篮球的直径与圆周长的测量关联和误差来讲解这个圆周率,让抽象的概念瞬间物象化而让人触之可及。
π的故事还有不少。2011年,国际数学协会以圆周率作为对象确定每年的3月14日为“国际数学节”,全球的数学人会在这天下午1时59分进行庆祝,以象征圆周率的六位近似值3.14159,去接近π这个让人着迷的数学的形象代言人。古今中外,巴比伦人、古希腊人、我们的先贤和今天的地球人都不停地计算过或正在计算圆周率,以确定更加精确的π值。然而,无论他们多么勤奋,永远都无法让π值画上句号,真是有点“西西弗斯”。
我国三国时期的数学家刘徽在《九章算术注》中开创“割圆术”对圆周率进行无限分割……让我找回了小时背π的记忆,那“山巅一寺一壶酒,尔乐苦煞吾,把酒吃,酒杀尔,杀不死,乐尔乐……”摇头晃脑瞬间搞定22位圆周率的那种得意的样子犹在眼前。
今天的科技发展,科学家们已可用多种方法测算π值,计算结果已精确到小数点后几百万位。然而,这样的精度,放在苍穹寰宇的大千世界里依旧还是远远不够精确的数据,真是身在地球望宇宙,地球恰如沧海半粒粟。
二、数学在身边妙趣横生
都说数学枯燥,兴趣小组里的同学们迫切想找出点文学的趣味。这班“小猴子”还真有点歪脑筋,他们想看看在数学里如鱼得水的周老师在文科上有多大的能耐。不过,他们这点小心思哪能难得倒文理兼工,煎炒烘焙、中餐西餐全会的周老师。周老师一会儿谜语,一会儿成语,还拿来等比数列把钱塘江边古塔上那一盏盏亮晶晶的灯计算得清清楚楚,趣味多多。
在《数字谜语》里,周老师说语文和数学本来就是紧密相联,不能割裂开的。他在黑板上面写下“0000”,然后要大家揭谜底。你猜我蒙一通后,还是小明先啄破了蛋壳:0代表没有,那不就是“四大皆空”吗?教室里气氛一下子活跃了起来。
那0+0=1呢?
不对啊,0+0=0怎么会变成1?“难道数学老师可以这样随随便便,无中生有的?”小强话音刚落,小丽拍着双手叫了起来:“0+0=1,0代表无,1代表有,这个谜底就是‘无中生有’,被我猜中了。”事情没有完,小说需要故事的推进,接下去便是小强与小丽的内讧:明明我在你之前已经提到了,应该是我猜到的!
一幕“五官争功”的矛盾冲突开始上演。作家根据孩子们互不相让、处处要争先的心理特征,精心设计人物性格,在矛盾冲突中让四位同学在对话和动作中展示出自己的个性,表达他们的童心璀璨,紧凑地完成文学作品中“起承转合”的完整回合。
周老师的“数控”没有完,接着是连珠炮似的“1×1=1”“1的n次方”“1,2,3,4,5,6,0,9”“3×24”和在《数字成语》里让学生们在“12345”……这堆眼花缭乱的数学中找出对应的成语,还真有点“跑马溜溜的山上,任我溜溜的猜呀”。在周老师的启蒙下,小明、小丽、小强、小琴他们以不同方式在脑筋急转弯中找出自己的答案,让天真无邪的童子开心无比。
在《诗题》里,周老师以对古诗的解读把数列带进了课堂。在孩子们小鸟一样叽叽喳喳的催促下,周老师不慌不忙地指了指窗外大江对面的古塔,在黑板上写下四行字:
对江有塔高七层,
点点红光倍递增,
共灯三百八十一,
请问塔尖灯几何?
3盏、6盏、9盏?太难了,学生们扳着手,挠着头,嘴里念念有词,心里一盏一盏地蒙着数着,怎么也蒙不出来。这时,一只“小猴子”推出了另一只“小猴子”,小强对小明说:“你在我们班里水平最高,你说说看,塔尖有几盏灯?”
小明也挠头:“我一下子还没算出来,但我觉得已经想到办法了”。能想到便好,只要肯想,只要肯不断地去想,洪荒天地下,办法总是比困难多一个。小明慢郎中医急病一般绞尽脑汁,最后用土办法算出了塔尖有灯三盏。
小明得到了周老师的表扬,也让同学刮目相看。这样的情景,大概是学生时代少有的在众目睽睽下获得最高光、最得意的时刻。周老师告诉大家,这顶上的灯用数列原理便可轻易地算出来。数列遵循着一个非常有意思的规律,就是前面几项之和比后面一项永远少1。周老师教的数列这一方法论,一下子像火点燃了干柴一样,小伙伴们纷纷动手验算起来,让整个教室充满了活泼的学习氛围。结果是无论同学们怎样验算,随便取来数列中的哪一组数据都没有逃出周老师说出的规律。孩子们一个个如去太阳山上拣金子那样,自信满满、喜气洋洋地收获了他们的数学学习成果。
从远景拉到近景,作家在《趣味解题》里,用数学原理来解决大家生活中的问题。在这里,周老师设置了一道道迷宫,让学生们用简单的办法从一筐筐的苹果箩里找出最轻的一筐;问大家一只半母鸡每天生一只半鸡蛋,六只鸡六天共生多少蛋?在兔和鸡混杂的群里,让学生从总共40只脚里确定多少只是兔多少只是鸡……歪题直题,让孩子们的思维如在青藏高原的公路上忽上忽下、忽东忽西地开汽车,在嘻嘻哈哈的大脑体操里养成活跃的逻辑思维习惯。
三、群星在数学的天空里灿烂
窗前的数学家应该是一张张苦思冥想的脸庞,这大概是人们心目中的想象。而在这部《数学秘境》里,周老师却请来了一位位或思想锐利,或温和可亲,或智慧如泓,或诙谐幽默的智者在“新城小学”的讲台上,讲述着几千年来他们不断探索数学的故事。这里除了同学们开头见过的毕达哥拉斯,还有另一个个有趣的人物。
在《数字谜语》里,周老师讲了宋初名相、有千古奇文《寒窑赋》传世的吕蒙正与数学的故事。吕蒙正从小父母双亡,家境十分贫困,有一年过年他在门上贴出了一副奇怪的对联。上联是“二三四五”,下联是“六七八九”,横批是“南北”,大伙儿莫名其妙,只有吕蒙正自己心里清楚。他是在用春联表达“缺衣(一)少食(十)、没有东西”的窘迫。
质数也叫素数,是数学概念中只能被1和自身整除的自然数。在小说《质数》里,周老师与同学们一起探讨着质数的数量是有限还是无限的问题。为解决这个问题,周老师请来了大名鼎鼎的古希腊数学家、柏拉图的学生欧几里德。欧几里德在课堂上拿出了他的《几何原本》,用反证法得出的结论确定质数的数量是无限的。反证法的引入对习惯于顺向思维的同学们作了推理的逆转,让孩子们大为惊讶:世界上怎么还有可以用反证这样的方法,去解决现实中的数学问题?着实让人们的思考出新。
电视上,我们常能看到一则以欧洲作为背景拍摄的饮用水广告,隐隐地写着西方现代哲学奠基人之一、创立了解析几何的法国数学家勒内·笛卡尔的爱情故事。笛卡尔是“近代科学的始祖”,他所生活的17世纪上叶是欧洲神学与科学矛盾十分尖锐的时期。在《植物数学》里,林业专家葛教授下沉“新城小学”为同学们开科学小灶,为孩子们在求知之路上开启了一扇新的窗口。葛教授带着同学们走进大自然,带他们寻找椭圆形、心形、菱形、圆形、三角形、扇形等等各式各样的树叶。在浓浓的树荫下,他讲起了笛卡尔,“很早之前,笛卡尔就观察到一些花草的形状与一些闭合的曲线十分相似。1638年,他提出了一个方程式——笛卡尔叶形曲线。因为这条曲线有一片像茉莉花瓣的美丽花瓣,所以它被数学家们生动形象地称为茉莉花瓣曲线”。后来,科学家们又相继完成了蔷薇、睡莲、菊花、常春藤、酢浆草、柳树、槭树等植物叶片的方程式。葛教授的到来让孩子们在大自然的烂漫里找到了寓寄数学的纽带。
《数学秘境》像一个多维的讲台:苏格拉底在授课;孔子“三八等于二十三”在颜回面前“做错”算术题;苏东坡赶考迟到用数学作诗,诉说困境感动考官而被放行;田忌与齐威王赛马,在孙膑的指点下赛出了数学的新意;明代的程大位打厌了算盘,做烦了生意却玩起了他数学的醨醇酒;陈景润毕生在攀登着“哥德巴赫猜想”这座高山,春蚕到死,直至生命的最后一刻。很多时候数学像暗物质,而《斐波那契数列》的大门一开,我们看到了那里有一只只兔子在蹦蹦跳跳,斐波那契拿着鹅毛笔跟在兔子后面用等比数列一遍遍在验算……
结语
这个时代有很多诱惑,从读书到读图,从读图到看视频、看越来越短的视频……这样的演变,无时无刻不在把人拉进思维简单甚至不需思维“乐尔乐”的环境里。只是数学依旧是思维的皇冠,不管现实如何纷繁,她自在深宫秘境,需要人们如深邃星空远航,如九曲迷宫探幽而得其美,品其妙。
挑苹果,数鸡蛋,点禽畜,辨人物……趣味数学,满是趣味,《数学秘境》为人们提供了有趣学数学的氛围。在这部小说里,孩子们能找到数学的快乐,成人们能找到校园的回忆而开启新的思索,从而营造良好的数学求知氛围,让人在多彩的文学作品中感受数学的美妙。读着读着便在山前打开一道门,让我们曲径探幽前走。愿数学插上更多的文学翅膀,让它更加有趣,使更多学子能沉下心来带着兴趣去钻研数学,这是时代发展的需求。期待《数学秘境》如初春的风,生绿吐红挂金穗,结下沉甸甸的思想果实。
此刻,我在想小明、小丽、小强、小琴和班里的同学们即将毕业离开他们最初的母校——新城小学,带着周老师、葛教授的启蒙,像小鸟一样飞进人生的第二座习学之堂——初中,在更丰富的课程里撷取知识的营养,展开他们人生的“太阳帆”,在无疆的科学星空里翱翔。