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探析古诗词中的数学思想和方法

2019-11-30弋彦虎

数学学习与研究 2019年20期
关键词:数学方法数学思想古诗词

弋彦虎

【摘要】中华古诗词中蕴含着丰富的数学思想和方法,闪耀着理性的光辉.用数学思维去解读古诗词,体味古诗词所构建的意境美;引领数学系的学生探析古诗词中的数学美,咂摸古诗词中的数学韵味,实现文理兼顾,感性与理性共融,为培养新时代的双师型人才打下基础.

【关键词】数学思想;数学方法;数学表达;古诗词

中华诗词中蕴含着丰富的数学思想和方法,闪耀着理性的光辉.作为一名数學教师、诗词爱好者,用数学思维去解读古诗词,体味古诗词所构建的意境美;或者说,引领数学系的学生探析古诗词中的数学美,咂摸古诗词中的数学韵味,继而实现文理兼顾,感性与理性共融,为培养新时代的双师型人才打下基础.

一、古诗词中蕴含着数学思想

数学是研究自然界物质存在的空间形式及数量关系的一门学科,属客观领域.诗歌则是表达人们意识形态里喜怒哀乐等情感诉求的文学载体.二者乍一看,井水不犯河水,互不相干.但细究起来,数学虽然研究的是客观领域,但你若用诗意的观点去感受、去认知、去发现,依旧诗意弥漫;诗歌虽表达的是情感诉求,但离开物质固有的千变万化的多姿多彩,情何所依?

因此,用数学思维解读诗词,探析古诗词中蕴含的数学思想与方法,也就不足为奇了.

“大漠孤烟直,长河落日圆”是唐代诗人王维《使至塞上》中的名句.利用数学观点分析,大漠是平面,平平展展,一望无际;孤烟直,既交代了数量,又阐述了形态:直.而数学上的射线,只有端点,没有终点,无限延伸,给人联想的空间;长河是直线,向两端无限延伸,圆是曲线,封闭完美.假如没有了这些数学形象,何来诗歌意象,空旷高远,豪放舒展的美如何完美呈现?

看来,数学研究的物象,正好被诗人用成表达意的象,即意象,似不谋而合,更相映成趣.可以说想象成就了诗人,也成就着数学家.空间想象是诗人和数学家共同的特征.

二、古诗词中蕴含着数学方法

数学上的逻辑推理严谨、规范、细密,甚至可以说步步惊心、密不透风.诗词中也不乏包含逻辑推理的典范之作.

“远上寒山石径斜,白云生处有人家.停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花.”是唐朝诗人杜牧的诗.用数学思维解读,即因为“白云生处有人家”,所以“远上寒山”,山路弯弯曲曲;又因为半道上看见“霜叶红于二月花”,所以才停车下马,“坐爱枫林”.简单而不失严谨,明白如画.

“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣.若言声在指头上,何不于君指上听.”苏轼的这首《琴诗》是一首哲理诗.写法上恰恰是运用了数学上的反证法.从结论的否定入手,寻找其成立的条件,得出与已知条件或已知定理、公理等相矛盾的命题,从而间接完成对原命题的证明.琴上本无声,若言琴上有声,则放入匣中应自鸣,但现放在匣中不鸣,构成矛盾,则证明琴上原来无声.同理,指上无声,假若指上有声,人们为什么不在指上听.反证法也叫归谬法,将错就错,还原事物本真,被诗人在诗里运用得恰到好处,无懈可击.

如此说来,数理与诗理本质上是相融的、统一的,都是发现美、创造美、表达美,在客观反映事物本质的同时,给人以精神的丰富和心灵的愉悦.

三、古诗词中的数学表达

古诗词中不仅包含了丰富的数学思想,而且运用了诸多的数学方法.更有甚者,诗人们直接用诗词阐述数学题或数学理念,完成对数学的表达,让数学生发出诗意来.

《算法统宗》是我国明代数学家程大位编撰的一部应用数学书.其中有一首类似于二元一次方程组的饮酒诗:“肆中饮客乱纷纷,薄酒名醨厚酒醇.好酒一瓶醉三客,薄酒三瓶醉一人.共同饮了一十九,三十三客醉颜生.试问高明能算士,几多醨酒几多醇?”这首诗大意是说:好酒一瓶,可以醉倒3位客人;薄酒三瓶,可以醉倒一位客人.如果33位客人醉倒了,他们总共饮下19瓶酒,试问:其中好酒、薄酒分别是多少瓶?用今天的数学观点看,答案不言而喻.但在古代,在不知方程为何物的古人眼里,用诗算题,实属高大上了.

清人徐子云《算法大成》中有一首诗:“巍巍古寺在山林,不知寺内几多僧.三百六十四只碗,看看周尽不差争.三人共食一碗饭,四人共吃一碗羹.请问先生明算者,算来寺内几多僧.”这是一道代数题:3个和尚吃一碗饭,4个和尚吃一碗羹,刚好用了364只碗,请问寺内有多少和尚?(答案624位),由于数学题用诗的形式表达,使数学与文学相结合,就使数学不仅饱满,而且趣味横生.

由此可见,诗词与数学都是以透视世界的本真为目标,以服务于人生和社会为天职.诗词和数学分别有着完全不同的语汇,但却都呈现出某些共同共通的美学品质:对称美!

四、小 结

数学是自然科学的皇冠,诗词是文学艺术的明珠.数学与诗词对这个世界的表达具有同一性.同一性来源于人类两种基本思维方式——形象思维和科学思维.诗词是以感觉经验的形式传达人类理性思维的成果,数学则以理性思维的形式描述人类的感觉经验.因此,爱因斯坦说:“纯粹数学,就其本质而言,就是逻辑思想的诗篇.”诗词“以美启真”,数学“以真启美”,虽然方向不同,实则包含的思想、运用的方法是同一的.就好比说:诗词与数学一个在山南、一个在山北,但最终,她们必将携手迈向“至美至真”的顶峰!

【参考文献】

[1]张奠宙.教学教育随想录[M].上海:华东师范大学出版社,2013.

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