这种天,我们相继收到了第一批“宝宝的数学学“绘本用户的反馈,有些家长自己看的很开心,有些孩子自己不须要讲就翻的很High,有些父母早已开始动手给编辑部写心得出席我们的有奖活动,但也有父母看见自己也不了解的化学学知识开始傻笑。
于是明天我们提供一份我们自己的“绘本教参”给你们,希望这种建议能对你们来给孩子讲任何绘本都有帮助,对于数学学本身感兴趣的你们也可以借此了解一下量子科学和绘本的内容。(注:由于彩印厂在改进工艺和节日休假的缘由,绘本的补货将在3月销售,数目也会有很大的提高。出版社保证我们的读者有最优先选购本套书的权力,请你们不要天天催问了[哭]。)
请第一批买到绘本的父亲母亲将怎样读这套绘本和心得发给出版社编辑(邮箱),出席有奖活动(参与中奖20名,编辑评比优秀奖30名,再附送一套婴儿的数学学绘本)。
考虑自己儿子的年纪和特征
不同年纪的小孩理解能力不同,不同的性格的儿子爱好也不一样,因而同样的绘本每位母亲都应当有自己不同的用法。例如人生前几个月的婴儿,他会更喜欢看到妈妈绘声绘色的讲解声音,而无所谓内容。这个时侯这套绘本的作用更多的是让父母对读绘本更有兴趣,认为读绘本挺好玩。
对于更大一些的孩子,他开始对颜色、图形感兴趣,这套绘本使用简单图形和大块颜色,对于1岁阶段的孩子,可能会比复杂的照片或则书法风格更让他感兴趣。这个时侯父母可以在门口进行简单的讲解,例如这是一个球、一个原子、一个手机、一束光等等,不须要害怕孩子的理解力,他能了解书上的是一个小象,也可以明白这是一个质子。
2-3岁之后,小孩的逻辑体系早已初步构建,他可以开始理解图形背后的一些具象的概念和关系。这个时侯父母可以开始尝试讲解化学学的知识了。
孩子能读懂量子化学
我都不明白,儿子能读懂这套绘本?相反,量子化学学家,麻省理工的赛斯·劳埃德(SethLloyd)院士觉得这是小孩不可思议的能力之一:“虽然量子化学好多人无法理解,但新出生的小孩恰恰是最能理解量子化学原理的人。”
对于成年人,就例如我们这种觉得量子化学很难的母亲,之所以很难理解量子化学,一方面就像朱清时教授说的“因为我们受精典数学的观念影响太深。”另一方面来自宏观世界日复一日的洗礼量子物理学基础知识点,我们习惯了物体不是在这儿就是在那儿,猫不是活着就是死了,上帝也不喜欢乱堆色子。
为此我们对于量子化学所描述的微观世界有骨子里的怀疑和不信任。但小同学还没有这样的积累,为此她们可以同时理解量子化学知识和精典数学学,对于她们来说光的波粒二象性和动画片里某只猪能化身一样好理解,总之都没见过。
分册讲解

对于好多母亲来说,也须要重新理解这套绘本中的数学相关知识,即使是像我们这样理科结业的,在学院的时侯也没有接触过绘本中一些最新的化学学概念。我们介绍一下绘本中涉及到的知识。对于这些好奇心强悍的孩子,我们也可以回答她们更多的问题,拔初二下作为父亲的伟岸形象。
这套绘本一共六本,数学学ABC,光学,牛顿热学,量子化学学,量子信息学和量子纠缠学。我们下边用话痨的模式说一下涉及到的一部份知识点。总算满足从小学开始的给诸位老师写教参的梦想了!
牛顿热学是我们最熟悉的数学学部份,绘本中用一个球做事例来讲解牛顿三大定理,物体运动和力的关系。父母在这部份的讲解里也可以和实际事物挂钩,例如球在地上不去碰就不会动,遇到都会动,用的力越多球跑得就越快。积木碰一下会坠落,球松手会掉在地上量子物理学基础知识点,则是月球给我们的引力。引力是存在于任何两个物体中间,我们觉得不到自己和对方的引力,是由于我们很小,我们能觉得到月球的引力,是由于月球十分大。太阳看起来很小,但实际上它比月球还要大好多,因而月球会被太阳的引力吸着绕着太阳转。苹果熟了都会由于引力从树上掉落在地上,传说中牛顿先生就是被苹果砸到才发觉的引力。
每位孩子对于那些故事的反馈都不一样,父母也可以按照自己的喜好把孩子的问题引申到一些自己擅长和希望的方面,例如问孩子既然有引力,为何月球没有掉到太阳上而是围着转呢?之后用绳子拴着锁匙绕圈来让儿子感受离心力。或则干脆跟他讲一下不仅引力以外的另外三种世界上的力:强互相作用、弱互相作用以及原力,哦不对,是电磁力。放心,只有你讲不下来的,没有孩子理解不了的。
光学的部份则讲解的是一些基础的光学理论,例如光的颜色、反射、折射、直线传播。这部份知识你们基本也还会记得,虽然光学是比牛顿热学更适宜跟动手操作结合上去的数学学知识,但是也更好看好玩。例如放一根牙签在玻璃杯中,小孩可以看见牙签的“折断”;例如用电筒可以看见光的直线传播。其实假如家里有三棱镜则可以玩更多的花样下来了。
其实假如你有闲情典雅,还可以继续跟孩子聊一些更深入的光学概念,例如光的波粒二象性,好吧,这个我们自己可能也搞不清。但可以跟他聊一下光的波长,告诉他光是一种电磁波,和我们的手机讯号、或者微波炉加热用的微波虽然是一样的,只是波长的不一样。太阳光中也有我们看不见的部份,例如红外线,让孩子体会一下太阳光的体温,这就是红外线的作用。也有紫外线,这会让我们的皮肤和鼻子重伤,所以夏季我们去海滩玩的时侯,要涂防晒霜,以及带好你的小礼帽。
化学学ABC这本书可能是整套书中最难的一部份了,由于它实际上涉及到了26个从A到Z化学学概念。假如写教参我们也会气死,对于这些自信的母亲,这部份就可以完全的自由发挥了,每位字母都够讲一早上的。对于数学学成绩不好的诸位也不须要害怕,将书中间每页的注释讲一遍也足够小孩听的了。不要想靠一本书让孩子弄成数学学博士,但这本书可以让他对化学学更有兴趣。
相对于ABC,这套书的重点,三本量子科学绘本:量子化学学、量子信息学和量子纠缠学,虽然反倒更简单一些,由于每本虽然只涉及到几个具体的数学学概念。
量子化学学这本书最开始讲解了原子的构成:质子、中子、电子,这部份你们比较明白。前面一部份则涉及到了量子的基本概念。这显然是量子科学和我们实际生活中默认的宏观概念最大的差异:不连续性。我们在日常生活中,觉得一切都是连续的,能量或则其他数学概念的降低降低都可以画出一条连续的曲线下来。
但实际上并非这么:就跟物质细分到基本粒子就分不下去了一样,能量也是有基本单位,它的下降降低如同上下台阶,一阶就是一阶,不存在你上半个台阶或则1/3个的情况。这个台阶就是“量子”。如同绘本中所画的:电子在围绕原子核旋转的时侯,轨道是规定的,不会像我们甩绳子一样长短随便。电子在这种固定的轨道中跃迁,都会对应吸收或则释放能量,既然轨道是固定的,这么对应吸收释放的能量也就是这么几个数值,这就是量子理论。
量子信息学是目前很流行的一个学科,将量子化学学应用到信息学的场景中。这个绘本的目的在于告诉我们量子科学的发展方向:将宏观和微观结合上去,例如用微观的量子技术来存储宏观的信息,一个分子就可以储存全世界所有手机上面的资讯。
但对于母亲和儿子来说,这套绘本理解上的难度似乎是在于“次方”这个概念。我们用一个量子位来存储2个数,一个拥有100个量子位的分子,可以储存多少呢?不是2*100=200个,而是2的100次方2^100,大约1前面30个零。大约是宇宙中星体数目的一亿倍。
这个时侯可以讲一下古老语言中那种在国际围棋棋牌上根据1、2、4、8、16这样放米粒,放满整个棋盘的米可以让全人类吃撑死的故事。或则拿手头的玩具让他理解次方的概念。即使他之后当不了化学学家或则物理家,至少要理解爱因斯坦的那句话“全宇宙最伟大的力量是复利”,不要跑去借高利贷就好。
量子纠缠学则涉及到最神秘的量子知识,假如用宏观的概念来解释,就是心灵感应了。两个明明在空间上没有联系的粒子,却可以通过纠缠现象实现联系,也就是我们梦想中的“超距感应”。爱因斯坦老奶奶当初用这个作为证据来功击量子理论,但后来的研究却证明这些纠缠是真的存在的。
这个绘本可能是6本中最话痨和苦恼的一本,但它的核心是在叙述,怎样理解两个在不同地方的“纠缠”粒子是可以联系在一起的,如同被装入两个袋子的同色球。这也是最精典的理解量子纠缠的方式。
量子理论是现代数学的基础之一,也是未来新科学技术发展的最重要方向。计算机科学技术可能是我们这代人和上代人在生活形式和观念上最大的差异来源,这么我们的下一代会用哪些技术把我们甩开呢?量子科技是候选项之一。是否能更好的理解微观世界的特点,其实是我们的女儿是否能更适应未来科技进步的关键。
因而,不仅趣味和扎克伯格的照片外,让孩子更“亲近”物理学,才是我们推荐这套绘本给你们的最重要诱因。
