在家上世界名校通識課
文 | 少年商學院新媒體部
在很多人心中,數(shù)學是抽象而枯燥的,一提起它,就想起無窮無盡的題海與定理……事實上,數(shù)學誕生于生活,也幫助我們把很多問題化繁為簡,教會我們?nèi)绾胃硇缘貨Q策。
如何讓孩子從小愛上數(shù)學、掌握數(shù)學思維?紀錄片就是很好的工具——既有生動的講解,幫孩子搞懂各種定理,也能從生活出發(fā),帶孩子換個方式看數(shù)學,激發(fā)學習熱情。因此,學院君今天就為小學高年級孩子和中學生,推薦16部精品紀錄片,從統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)、數(shù)學家、數(shù)學史等,多角度展現(xiàn)數(shù)學的魅力。
溫馨提示:以下每部紀錄片都附有觀看鏈接,點擊即可觀看。同時推薦寒假數(shù)學主題直播課《巧用數(shù)學思維成為決策高手》,名額所剩不多,點擊此處馬上加入!
1、《數(shù)學的故事》
The Story Of Maths
豆瓣評分:8.9
豆瓣網(wǎng)友“Sophie Z”:“一共4輯,很精致,講到中國的數(shù)學時驚喜了?!?/span>
一提到數(shù)學,大部分人只想到,這是一門充滿公式的學科,看起來冷冰冰……如果您家孩子對數(shù)學不感冒,不妨與他一起看看,為什么歷史上最聰明的人,卻對數(shù)學如此上癮??
本片帶你走訪數(shù)學家的故鄉(xiāng),真實地呈現(xiàn)牛頓、萊布尼茲、高斯等數(shù)學家探索著名理論的歷程,就連所用的公式、解題時列出的方程都一一放出來。
前兩集講述數(shù)學的起源,主要是各文明古國的先輩們在生產(chǎn)生活中的發(fā)明和創(chuàng)造。第三集主要介紹自希臘帝國滅亡之后、工業(yè)革命之前的數(shù)學世界,第四集是最近300年的演變歷史。
本片涉及到不少數(shù)學知識,若孩子在觀看中能學到有用的模型,是一件好事。但不必拘泥于知識本身。更重要的是,讓孩子從中感受到數(shù)學的魅力,通過生動的講解,激發(fā)出他們的學習興趣。
觀看鏈接:
第一集:
https://v.qq.com/x/page/g012541u60k.html
第二集:
https://v.qq.com/x/page/s0125iof2go.html
第三集:
https://v.qq.com/x/page/d01254xyiko.html
第四集:
2、《概率知多少》
Million 2 One
豆瓣評分:8.7
豆瓣網(wǎng)友“zhezi”評價:“很適合初中生看,淺顯易懂。”
這是一個關于統(tǒng)計學的節(jié)目,主持人的幽默和帶領研究科學的實驗給了觀眾全新的興趣,還有兩個沒有名字的“數(shù)字狂人”做的生活實驗。大多統(tǒng)計出來的數(shù)字會讓觀眾大開眼界,籌集世界各地的奇人奇事奇物,但重要的是講述某一事件發(fā)生的概率,從而拓展出另一些數(shù)學知識。
比如說,你知道,一張紙如果對折50次,會有多厚嗎?答案出乎意料,居然高達1億5000萬公里,相當于人類從地上到太陽的距離……這種不可思議的增長速度,就叫做“指數(shù)增長”,也被稱作幾何增長,是一種非常實用的數(shù)學方法。
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3、《數(shù)學大謎思》
The great math mystery
豆瓣評分:8.8
豆瓣網(wǎng)友“地中海的常青樹”評價:“挺好看的啟蒙片,花瓣數(shù)列,松果數(shù)列,數(shù)學無處不在?!?/span>
只要細心留意大自然,就會發(fā)現(xiàn)很多不為人知的“巧合”——把幾朵花放在一起,你可能會從中讀出13世紀時希臘數(shù)學家所發(fā)現(xiàn)的斐波那契數(shù)列:1,2,3,5,8,13……相鄰的兩個數(shù)相加,總能得到下一個數(shù)。這個數(shù)列,不僅有趣,還時常出現(xiàn)在人體的美學、股票市場甚至是大自然之中,向日葵的種子、松果的底部,都呈現(xiàn)這種規(guī)律。
更讓人驚訝的是,動物們的數(shù)學能力遠遠超乎人類的想象。比如,靈長類動物狐猴就特別聰明,在沒有任何標示的情況下,它們可以自己選出數(shù)值更多的食物,哪怕是面對顏色不同、形狀不同的元素,也可以輕易判斷出來。
看似抽象的數(shù)學,散布在大自然的角落之中。有很多迷思,甚至至今都無法解釋。本片就是從這些極富趣味的細節(jié)切入,帶觀眾接觸最可愛的數(shù)學,如果您家孩子以為數(shù)學是門枯燥的學科,提不起興趣,那更要陪他一起觀看此片,來一次別開生面的數(shù)學啟蒙了。
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4、《統(tǒng)計的樂趣》
The Joy of Stats?
豆瓣評分:8.5
豆瓣網(wǎng)友“海默91”評價:“主持人是個非常可愛的老頭!能夠上他的課我覺得每個人都會真心實意愛上統(tǒng)計學的!”
看到“統(tǒng)計學”,你首先想到什么?在本片中,明星教授Hans Rosling將用新奇的方式、先進的技術和幽默的語言,給我們講述很多奇奇怪怪的統(tǒng)計案例。
比如說,平均數(shù)是統(tǒng)計中一個很重要的概念,但是光看它,卻會得出一個荒謬結論:把馬云和6個窮人放在一起,平均每個人都坐擁好幾個億的財富。
這些例子,都在告訴我們——統(tǒng)計學不是簡單地處理數(shù)字,而是用相關性揭示一些人們忽略的原理。單憑一個指標,根本無法洞察事物的本質(zhì)。因此,數(shù)據(jù)再重要,也無法代替人們的思考。但是,掌握分析數(shù)據(jù)的能力,能讓我們學會跳出直覺,更理性、嚴謹?shù)厮伎肌?/span>
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5、《地平線系列:大數(shù)據(jù)時代?》
Horizon:The Age of Big Data
豆瓣評分:7.2
豆瓣網(wǎng)友“IronMick-tt8”評價:“很好的科普紀錄片,例子都很有代表性?!?/span>
大數(shù)據(jù)有什么用?很多人以為,數(shù)據(jù)統(tǒng)計就是類似會計學,不是的,它也是數(shù)學的重要分支。如何看待數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)預測未來,決定了我們做什么決策和選擇。
紀錄片為我們揭示了不少數(shù)據(jù)的好處——比如挖掘出各種各樣的模式用于預測未來犯罪,能夠讓廣告更加個性化,讓人最印象深刻的例子是,是關于金融算法的例子,其實對于數(shù)據(jù),我們并不一定要預測得100%正確,只需要正確率比錯誤率高,就有巨大利潤的可能;同樣地,從數(shù)據(jù)統(tǒng)計中,我們也會發(fā)現(xiàn)很多有趣的規(guī)律:男孩的出生率高于女孩,但男孩的死亡率同時也高于女孩,這就保證了性別的平衡……
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6、《阿蘭·圖靈》
Alan Turing
豆瓣評分:8.3
豆瓣網(wǎng)友評論:“看似平凡的紀錄,道出圖靈不平凡的人生。”
阿蘭·圖靈(Alan Turing)這個名字無論是在計算機領域、數(shù)學領域、人工智能領域還是哲學、邏輯學等領域,都可謂“擲地有聲”。
圖靈是計算機邏輯的奠基者,許多人工智能的重要方法也源自這位偉大的科學家。他在24歲時提出了圖靈機理論,31歲參與了Colossus(二戰(zhàn)時,英國破解德國通訊密碼的計算機)的研制,33歲時構思了仿真系統(tǒng),35歲提出自動程序設計概念,38歲設計了“圖靈測試”,在后來還創(chuàng)造了一門新學科——非線性力學。
雖然圖靈去世時只有42歲,但在其短暫而離奇的生涯中的那些科技成就,已讓后人享用不盡。人們仰望著這位偉大的英國科學家,把“計算機之父”、“人工智能之父”、“破譯之父”等等頭銜都加冕在了他身上,甚至認為,他在技術上的貢獻及對未來世界的影響幾乎可與牛頓、愛因斯坦等巨人比肩。
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7、《邏輯的樂趣》
The Joy of Logic
豆瓣評分:8.4
豆瓣網(wǎng)友“1先森”評價:“簡單生趣的介紹了邏輯以及從邏輯引發(fā)開的現(xiàn)實應用,沒有想到簡單邏輯居然在后人的發(fā)展下有如此之深的擴展與實踐,很具有現(xiàn)實意義的談資?!?/span>
邏輯是哲學、語言、數(shù)學的引擎。關于邏輯的起源,可以追溯到古希臘時期的亞里士多德,他是第一個提出演繹三段論的人,為一切哲學論述打下了基礎。不過,把邏輯發(fā)揚光大,尤其是把它們放到生活應用中的,則是數(shù)學家。
一位叫做George Boole的數(shù)學家,他發(fā)明了and,or,not等數(shù)學符號,還開創(chuàng)性地把“1”和“0”分別對應“正確”與“錯誤”。這種發(fā)現(xiàn),影響了后來的計算機語言——二進制。時到今日,我們還在大量使用這位數(shù)學家遺留下來的思想財富。
本片不是單純地講述邏輯的演變歷史,而是從不同的著名理論入手,帶人們走近邏輯的世界,從中體會數(shù)學和規(guī)則背后的樂趣,對思考抽絲剝繭,是一部很好的啟蒙片。
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8、《計算文明》
Math And The Rise Of Civilization
暫無評分。
豆瓣網(wǎng)友“黑水仔”評價:“不錯不錯,雖然里面的數(shù)學內(nèi)容大部分我都理解不了,但是我能想象得到那些數(shù)學家是多么的牛,他們都超級耐得住寂寞。”
從早期的印度古埃及和古希臘,中世紀的歐洲,和我們生活的現(xiàn)代世界……這部紀錄片帶我們穿越回古代,告訴我們數(shù)字的起源。
當我們靠近尼羅河區(qū)域,會發(fā)現(xiàn)它的泛濫是因禍得福,因為促成了數(shù)字與早期幾何學的研究及發(fā)展;當我們走進古希臘,這個誕生了無數(shù)思想家的“數(shù)學王國”,又看到他們?nèi)绾芜\用邏輯思維在固有的基礎上將數(shù)學進一步發(fā)揚光大……
最后回到現(xiàn)代,我們的焦點放在了尋求解決尚未破解的數(shù)學難題的方法,如費馬最后定理、龐卡赫猜想……這些未知的領域,是數(shù)學最美、最神秘的魅力所在。
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9、《終極密碼》
The Code
豆瓣評分:8.6
豆瓣網(wǎng)友“Anna”評價:“那些看似隨機混亂的事物,背后都存在一個密碼。一個微小的改變,在未來就是巨大的變動?!?/span>
從宏偉的大教堂到北美的周期蟬,從多佛比目魚到蜿蜒的海岸線,從海洋深處的鸚鵡螺,到美妙的音樂,從繁忙的機場,到浩瀚的星空,背后都隱藏著關于數(shù)學的奧秘。
有人說過:“世界上只有兩門真正的學科——數(shù)學和哲學。”那么,從數(shù)學眼里,我們會看到一個怎樣的世界呢??
本紀錄片共3集,分別從“數(shù)字、形狀、預測”三個方向來探尋隱藏在宗教、建筑、藝術、生物等大自然和人類生活中的數(shù)學奧秘。數(shù)字間有著令人迷惑的奇妙的聯(lián)系,只有通過這些密碼我們才能了解掌控著整個宇宙的法則,從而揭開這個世界的真相。?
人類為什么要孜孜不倦地學習數(shù)學?大概是因為,生命的歷程是求真、求善、求美的過程,本片正是用震撼的視覺語言,從點滴的生命現(xiàn)象闡釋了數(shù)學的真善美,告訴我們學習數(shù)列規(guī)律、幾何技巧的意義。
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10、《危險的知識》
Dangerous Knowledge
豆瓣評分:8.5
豆瓣網(wǎng)友“Shoegazerbaby”評價:“四個都是大牛,都是竊聽了上帝的秘密而開始在人間受難。因為他們看不到未來,分不清真實和虛無?!?/span>
這部紀錄片聚焦四位無與倫比的數(shù)學家:喬治·康托爾、路德維格?玻爾茲曼、哥德爾和阿蘭·圖靈,他們的天才光耀千古,他們的智慧深刻地影響了后世。但是,同時代的人卻用尖刻、猛烈的態(tài)度批評這四位“異見者”,使這四位天才精神錯亂,最終都以自殺結束了自己的生命。?
此外,本片還與目前最著名的學者進行了對話,包括Greg Chaitin——紐約IBM TJ華生研究中心的數(shù)學家,以及羅杰·彭羅斯等人,他們?nèi)栽谧巫尾痪氲靥綄な郎系降资欠裼袛?shù)學家不能弄明白的事。
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11、《偉大的瘋狂》
A Brilliant Madness
豆瓣評分:8.8
豆瓣網(wǎng)友“文心孤竹”評價:“在這部紀錄片里可以看到《美麗心靈》男主角納什的真身,天才和瘋子往往只有一線之隔,就看你身邊的人對于天賦的尊重和對于異類的包容?!?/span>
大部分人都是通過電影《美麗心靈》了解諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者約翰·納什,而這部僅僅在1年之后拍攝的紀錄片卻不為人所知。事實上,比起《美麗心靈》,這部片子更值得一看,因為它更完整地記錄了納什的生平,并且對理論發(fā)現(xiàn)的全過程進行了更深入的探索。
在納什看來,數(shù)學能揭示命運的規(guī)律、人生的奧秘。這就是為什么,他不滿足于像其他數(shù)學學者一樣,用現(xiàn)有的理論解決問題、發(fā)表論文。
在上世紀70年代,納什的博弈論被運用到了美國的經(jīng)濟建設和國際貿(mào)易等實際領域,產(chǎn)生了巨大的影響力。等到納什1994年榮獲諾貝爾獎時,他已經(jīng)從精神分裂走到康復,并重新獲得了人們的接納。
導演在最后,還說過這樣一席讓人深思的話:“我們要去欣賞一個人在某些方面的天賦,即使他有些古怪,看問題的角度與眾不同,那些人通常都是有真正非凡的洞察力?!?/strong>
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12、《大自然的數(shù)學》
Nature’s Mathematics
暫無評分。
數(shù)學是描述宇宙的語言,更是描述大自然的語言。如果你仔細觀察,就會發(fā)現(xiàn),數(shù)學規(guī)律早就隱藏在各種各樣生物的背后——貝殼的螺旋曲線、向日葵的種子排列、樹葉沿枝條的錯落分布……
本紀錄片就從“大自然的數(shù)學”入手,為我們揭示了一系列錯綜復雜的數(shù)學規(guī)則??赐曛蟛胖?,物種豐富的大自然,其實一點都不混亂,它們遵循的規(guī)律簡潔又優(yōu)雅,這些奇怪又巧合的現(xiàn)象,讓不少科學家都撓破頭皮……
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13、《阿基米德的秘密》
Infinite Secrets:The Genius of Archimedes
暫無評分。
阿基米德是古希臘物理學家、數(shù)學家,靜力學和流體靜力學的奠基人。?除了偉大的牛頓和偉大的愛因斯坦,再沒有一個人像阿基米德那樣為人類的進步做出過這樣大的貢獻。即使牛頓和愛因斯坦也都曾從他身上汲取過智慧和靈感。他是“理論天才與實驗天才合于一人的理想化身”,文藝復興時期的達芬奇和伽利略等人都拿他來做自己的楷模。?
據(jù)說,如果阿基米德“失傳遺稿”早牛頓100年被世人發(fā)現(xiàn),那么人類科技進程可能就會提前100年,人類現(xiàn)在說不定都已經(jīng)登上了火星。
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14、《一根繩子的長度》
How Long Is a Piece of String?
豆瓣評分:8.0
豆瓣網(wǎng)友“畢業(yè)戰(zhàn)士175”評價:“How Long is A Piece of String?數(shù)學之美,物理學之美?!?/span>
一根繩子有多長?只要能找到一把尺子,只要有基本的數(shù)學常識,任何人都能在十秒之內(nèi)解決這個問題。那么,為什么BBC要花60分鐘來深入探究這個看似淺顯的問題?
原來,在我們看來再平常不過的“測量”問題,居然被數(shù)學家看作數(shù)學的起源。繩子本身沒有數(shù)學意義,是“測量”賦予了它們“長度”的概念。在本紀錄片中,主持人和一位特約數(shù)學家,將以一條再普通不過的繩子為載體,帶我們走近國家物理實驗所。
這是一個專注于測量的地方,看看他們?nèi)绾巍盎影俪觥钡卦忈屢粭l繩子的長度。紀錄片給我們介紹了不少有趣的新知識,比如早期的埃及人喜歡用手肘到中指的長度作為標準,一個絕對精確的校準器則需要用混合金屬制造而成……
此外,特別推薦一下BBC Horizon(地平線)系列的紀錄片,至今已有53年的歷史。內(nèi)容豐富、講解生動,涵蓋了歷史、人文、宗教、地理、設計等領域的科普知識,非常適合給孩子啟蒙。
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15、《尋找隱秘的維度》
Hunting the Hidden Dimension
豆瓣評分:8.8
豆瓣網(wǎng)友評價:“分形理論產(chǎn)生后,不僅影響了數(shù)碼影片,海岸線測量,服裝設計等領域,實際上EX的冠狀網(wǎng)絡地圖也是利用分形原理產(chǎn)生的一種直觀的統(tǒng)計方法。”
大家都會被科幻電影的特效吸引住,你知道背后居然隱藏著一個高深莫測的數(shù)學原理嗎?而且,這個原理還被運用到股票市場、心臟病的觀察中……?
本片為你揭曉,這些看似毫無關聯(lián)的東西之所以能聯(lián)結在一起,全靠一位特立獨行的數(shù)學家Beroit Mandel——他發(fā)現(xiàn)了“分形(fractal)”理論,徹底改變了人們的思維。
這是Beroit自己創(chuàng)造的一個新名詞,用于描述那些看上去參差不齊、殘缺不全的圖形,他說,你可以自己創(chuàng)造一個分形。理論出來之后,幫助了很多人解決了繪制和設計的難題,比如《星際迷航》就運用了這種想法,實現(xiàn)了特效的繪制。
“分形”雖是人造的概念,但它遍布我們的生活。從細胞組成到大樹的分枝,再到巨大無比的山峰,無處不在。分形連接了一個革命性的新的數(shù)學分支,改變了我們看世界的角度。數(shù)學家們開發(fā)這些奇怪的不規(guī)則碎片,也許是單純的好奇心驅(qū)動,但卻影響到我們對每一個分科的理解,甚至宇宙的命運。
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16、《數(shù)學漫步》
A Walk Through Mathematics
豆瓣評分:9.3
豆瓣網(wǎng)友“沒有眉毛的貓”評價:“相當直觀易懂。是部很棒的科普片?!?/span>
這是一部兩小時長的CG科普電影,講述了許多深奧的數(shù)學知識。內(nèi)容相對晦澀,足夠讓愛數(shù)學的高年級孩子過一把“燒腦”的癮。最引人注目的話題,自然是如四維空間了。作為一個生活在三維世界的人,我們?nèi)绾瓮ㄟ^影響去理解四維空間呢?很多觀眾紛紛表示看不懂!
當然了,盡管是科學家,也未必可以完全解釋清楚四維理論。四維理論的初衷就是為了理解宇宙世界的物質(zhì)規(guī)律,若放到微觀世界中,可能想破腦袋也無法理解。但不管怎么說,讓孩子從這些大開腦洞的理論中理解數(shù)學,感受規(guī)律之美,依然是一次很好的體驗。
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