马丁·加德纳数学科普作品的创作特点
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马丁·加德纳是美国20世纪享誉世界的数学科普大师,他在数学科普领域做出了无法估量的贡献。他的作品善于运用故事化的表达,采用贴近生活的选材,运用数学魔术的手段,使用富于现场感与参与感的语言,遵循循序渐进的讲解方式。这些独特的创作方法使其作品雅俗共赏,让无数数学家和数学爱好者爱不释手,值得科普创作者学习和研究。

数学,在很多人看来是一门深奥莫测、晦涩难懂、枯燥乏味的学问,它常常使人望而却步。但让人惊叹和佩服的是,在马丁·加德纳的笔下,一个个抽象单调、令人望而生畏的数学问题,却变得如此的“和蔼可亲”、趣味横生、妙不可言,让人沉浸其中而爱不释手。而这正与他非同一般的创作特色有关。

故事化的表达,调动读者阅读的兴趣

故事化可以改变科技类作品枯燥的说教面孔,就像小孩子天生喜欢吃糖一样,人们对故事的喜爱也是天生的。讲故事的方式,是使科普作品最贴近读者心理的方法,读者会迫不及待地翻开作品阅读,并跟随情节一口气将作品读完,于是乎作品中蕴含的科学知识、科学思想、科学方法、科学精神也无形中进入了读者的心灵,所以可以说,从某个角度而言,科普就是讲故事。马丁·加德纳深谙在科普作品中进行故事式表达的意义和效果,为此在他的作品中,对每一道数学题,他几乎都是从一个有趣的故事出发,这种带有情节的科幻短篇故事的形式,自然增加了娱乐效果,也深深地吸引着读者。

如《人口爆炸》讲述数的悖论问题,文章是这样开头的:“近日我们听到许多关于地球人口增长有多快的话题。美国反节育制联盟主席笨笨先生并不同意这个观点。他认为世界人口数量是下降的,不久的将来每个人所需的生存空间将绰绰有余。以下是他的论据。”如此有意思的开头,如果不是亲眼目睹,你都不敢相信这是一道数学题目的开头。如此别出心裁的数学题目开场白,真是吊足了读者的胃口,读者自然会兴致勃勃地往下读。

再如《混淆的婴儿》《奎伯的宠物》《神奇的刀》《糟糕的帽子》《亨利叔叔的钟》《一次大盗窃》《尼斯湖怪物》《太阳峡谷谋杀案》《喷泉旁的险剧》《鳄鱼和婴儿》《钱的故事》《银行大骗局》等,所有这些,读者仅从标题便可推断出它们都具有故事化和小说化的情节,而这些刚好可以触动读者的神经,调动读者的好奇心和求知欲,使读者情不自禁地跟随作者的步伐进入思维的殿堂,享受数学王国的精神盛宴。

贴近生活的选材,吸引读者关注与参与

在马丁·加德纳笔下,数学不是供奉在庙堂里的冰冷泥像,令人望而却步,也不是那些戴着深度眼镜,走路撞电线杆上的人才能琢磨的事,你会悄然感觉到原来数学就在我们身边,数学会给我们带来许多快乐和超越自我智慧的成就感。其贴近生活的选材,拉近了作品与读者之间的距离,让读者没有因生疏而产生排斥感,反倒倍感亲切。这样,一方面读者会情不自禁地关注作品,另一方面也使读者更容易理解作品,毕竟很多数学知识本身源于生活,又服务于生活。

比如他作品中的很多选材就是直接从人们日常的衣食住行玩入手。如《乒乓球赛问题》说的就是淘汰赛问题,作者通过直观的数据处理办法,讲述了人数与比赛场次的关系,让读者既懂得了组合数学的知识,又学会了解决现实生活中的实际问题。再如《牛排战术》讲述的是一个一次只能烤两块牛排的小烤架,如何在最短的时间内烤好三块牛排(两面都要烤,单面烤的时间为10分钟)。常规思维是前两块一正一反20分钟,第三块一正一反20分钟,一共40分钟。但答案却出人意外,即第一块和第二块一起烤完一面后,将其中的一块挪开,只留下一块翻面并与第三块正面一起烤,最后拿回挪走的那块将其未烤的那面与第三块的反面一起烤,因此,整个流程30分钟即可。看似简单的一道题,却既让读者懂得了什么是运筹学,即如何在最短的时间里完成需要完成的工作,更让读者感觉题目的实用性很强,心里可能琢磨着下次遇到同样问题时,真的就可以按照作者的办法实践一番,享受这种学以致用的成就感。

道具的有效运用,让读者在游戏中领悟科学

数学与魔术看似毫不相关,但其实仔细研究,你会发现两者之间存在着密不可分的关系,很多魔术表演中蕴含着有趣的数学知识和数学原理。马丁·加德纳认为:“唤醒学生的最好办法是向他们提供有吸引力的数学游戏、智力题、魔术、笑话、悖论、打油诗或者那些呆板的教师认为无意义而避开的其他东西。”马丁·加德纳一生钟爱魔术,甚至与很多魔术师成为好友。但与一般的魔术表演者不同的是,马丁·加德纳进行魔术表演,既不是为了获取可观的表演费,也不对魔术秘密守口如瓶。相反,他却是自己魔术的揭秘者。他总是恰到好处地抓住观众迫不及待地想解读魔术背后秘密的契机,成功地为观众讲授每一个魔术背后蕴含的数学与科学。可以说,揭秘魔术正好是他传播数学知识、进行大众数学科普的重要手段。

如在《啊哈,原来如此》中介绍了一个纸币魔术。魔术师转过身,让一位观众写下一张纸币的数字编号,再让观众打乱这个编号的顺序,然后用两者之中较大的减去较小的,这样就得到一个差。再让观众在这个差的各位数字中任意删去一个非0的数字,然后把其他数字按任意顺序说出来,这时魔术师不用转身,就能准确无误地猜出观众删掉的那个数字。这个看似不可思议的魔术,马丁·加德纳一针见血地指出其窍门在于这个差的根数字是9,即这个差的各位数字相加能被9整除,所以当观众说出其他数字的时候,魔术师就能猜出删掉的数字。至此,魔术秘密真相大白,读者也恍然大悟。正是马丁·加德纳这种高超的揭秘能力,让读者在游戏中轻而易举地领悟到了魔术背后的科学。

富于现场感与参与感的语言,给读者在场的阅读体验

如《复杂的路》要讲述的是一个组合几何问题(“穷举问题”),即从一个地点到另一个地点有多少条最短的路径。一个如此枯燥而严肃的数学问题,作者却以对话体的形式做了一个生动而精彩的开头:苏珊有一个问题,她上学时总遇到斯蒂克。斯蒂克:喂,苏珊,我和你一起走好吗?苏珊:讨厌,走开。苏珊:我有主意了,我每天早上上学都走不同的路,斯蒂克就见不到我了。如此富有现场感的对话体表达,很自然地让读者感觉如临其境、如见其人、如闻其声。

再如《15点游戏》要说明的是玩15点游戏与九宫格上玩井字游戏是同一道理。作者是这样描写的:今年在娱乐场里开办了一个名叫“15点”的新游戏。卡内先生:来吧,乡亲们,游戏的规则非常简单……你放镍币,我放银币。“今年”“我们”“你”“我”,这些颇具现场感和参与感的词汇,活灵活现的场景描写,悄悄地将读者带入现场,让读者感觉事情正在发生,自己就是现场见证者,甚至是参与者,作品的内容也巧妙自然而不着痕迹地传递给了读者。读者忍不住进行互动和交流,甚至是迫不及待地拿起纸笔,跟着作者的思路一同前行。

循序渐进的讲解,让读者醍醐灌顶的同时还跃跃欲试

在马丁·加德纳的作品中,任何一种数学趣题,他都是由浅入深,由简单到复杂,一环一环地引导读者,读者也跟着他的思路一步一步地掌握了解题的秘诀。

如在《分配家务》中讲到,新婚燕尔的布斯特·琼斯夫妇为了公平地分摊家务,将各项家务列成表格。布斯特:亲爱的,我已划出了一半的项目,剩下的 一半归你了。珍妮特:不,布斯特,你这样分配不公平,你把所有的脏活累活留给我做,而你自己却拣轻松容易的活干。于是,珍妮特拿过表格标出了她想做的活,但布斯特不同意。正当他们争吵不休时,门铃响了,进来的是珍妮特的母亲史密斯夫人。史密斯夫人:你们小两口在吵什么呀?我一出电梯就听见你们在嚷嚷。母亲听完小两口的解释后,突然笑了起来。史密斯夫人:我有一个好办法,保证你们都满意。史密斯夫人:你们中的一个把表格中的项目分成两部分,另一个优先选择他要哪一部分,这不就公平了吗?读者一下恍然大悟、拍案叫绝。但正当读者醍醐灌顶之时,马丁·加德纳又由简单到复杂,抛出了新的问题。一年后母亲也搬进公寓来住,并同意承担三分之一的家务,但如何在三个人当中公平地分配家务呢?你能提出分配方案吗?面对这道循序渐进的趣题,读者自然忍不住跃跃欲试。

再如,由《奎伯的杯子问题》到《奎伯的另一杯子问题》,由《药品混杂问题》到《药品严重混杂问题》,这些更是直接从标题便可看出作者由易入难、由浅入深的创作方法与理念。

图文并茂的形式,给读者轻松愉悦的视觉享受

在科普作品中,配图扮演了非常重要的角色,它能对阅读起到积极的调节作用,还能有效地启迪读者的形象思维,诠释科学原理和科学概念。为此图文并茂成了科普作品一种重要而有效的表现形式。严格来说,图文并茂就是“不仅要求文字精彩、内容丰富,而且配有一定数量的图片,从整体上形成图文呼应、珠联璧合的效果”。

翻开马丁·加德纳的代表作品,如《啊哈,灵机一动》《啊哈,原来如此》,你会发现其中每道数学题都配有加拿大画家吉姆·格林先生绘制的恰到好处的示意图。这种富含数学元素的示意插图,既简单明了,避免了繁琐的文字说明,同时又生动有趣,让读者在面对严肃的数学题目时,不会产生任何压抑感,反倒有点像是在欣赏一幅幅有趣的漫画,所以经常会忍俊不禁、会心一笑。可以说,马丁·加德纳的作品,真正做到了将语言的抽象性与绘画的具象性有效结合,让读者在享受视觉盛宴的同时,也促使读者进一步去阅读作品中的相关文字。图片与文字能结合得如此完美,如此相得益彰、恰到好处,或许正是马丁·加德纳作品倍受欢迎的一个重要原因。

文/华中科技大学教育科学研究院 曾甘霖 (来源:节选自《科普研究》,原文标题:《马丁·加德纳数学科普创作的成功之道》)


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