欢迎来到规律的世界!
你有没有留意过斑马身上的条纹、听过鼓声稳定的节奏,或是看过茎上的叶子怎样一片片展开?如果有,你其实已经像个小小数学家一样在思考了!规律在我们身边无处不在——从我们听到的音乐、玩的游戏,到窗外的大自然,都可以找到它的踪影。
在这个单元中,我们一起来探索日常生活中的规律。我们会发现规律怎样通过声音、动作、物品和大自然呈现出来。我们还会认识规律展现的两种主要方式:它们可以重复,也可以递增。
备注:后续的单元会探讨以数字为基础的规律,例如奇数和偶数、跳数等;但在这里,我们的重点是观察、辨识、延伸和创作日常生活中的规律!
什么是规律?
规律是指事物(例如声音、形状、动作或物品)按照清晰、可预测的次序或顺序排列。正因为它是遵循特定次序,规律能帮助我们预测接下来会出现什么。
在数学中探索规律时,我们会经历三个精彩的步骤:
1. 建构意义:我们通过感官、触摸真实物品、拍打节奏或观察大自然,来建立对规律的理解。
2. 转化为符号:当我们理解了生活中的规律后,便可以画图、绘制图表,或用字母与符号将它记录下来。
3. 理解并应用:我们能够独立找出规律,并用它们来解开生活中的谜题,甚至创作属于自己的设计!
第一部分:重复规律
重复规律中有一段特定的内容,会以完全相同的次序不断重复出现。这段重复出现的部分称为核心(或重复单元)。
身边的重复规律
重复规律不只存在于纸张上,我们每天都会亲身体验到:
• 声音:鼓声的节奏,像是咚、哒、哒、咚、哒、哒、咚、哒、哒。
• 动作:舞蹈动作,像是拍手、跺脚、跳跃、拍手、跺脚、跳跃。
• 物品:摆放餐桌餐具,像是叉子、盘子、勺子、叉子、盘子、勺子。
• 大自然:昼夜交替的规律循环,或是毛毛虫身上的环状颜色条纹。
寻找重复的核心
想理解重复规律,你可以常常问自己:“哪一部分在不断重复出现?”
让我们来看看托盘上摆放水果的例子:
苹果、香蕉、苹果、香蕉、苹果、香蕉……
• 核心就是:苹果、香蕉。
• 只要找出核心,你就能轻松说出下一个是什么:又是一个苹果!
我们常用字母来表示重复核心的结构:
• AB 规律:拍手、拍膝盖、拍手、拍膝盖、拍手、拍膝盖……(核心由两个项目组成:\(A, B\))
• AAB 规律:红色、红色、蓝色、红色、红色、蓝色……(核心由三个项目组成:\(A, A, B\))
• ABC 规律:三角形、正方形、圆形、三角形、正方形、圆形……(核心由三个项目组成:\(A, B, C\))
重点小结:在重复规律中,核心的大小永远不变——它只是按照完全相同的次序,一次又一次地重复出现。
第二部分:递增规律
并非所有规律都会保持完全相同的大小。有些规律在每一步都会有系统地改变,这些称为递增规律(或渐变规律)。
在递增规律中,每个步骤或阶段都与前一个步骤相关,并且呈现增加或可预测的变化。事物会变得更大、更高、更长,或者数量更多!
身边的递增规律
我们在哪里可以看见生活中的递增规律呢?
• 大自然:植物长出新叶子。第一天有 \(1\) 片叶子,第二天有 \(2\) 片叶子,第三天有 \(3\) 片叶子。
• 物品:用积木搭楼梯。第一级高 \(1\) 块积木,第二级高 \(2\) 块积木,第三级高 \(3\) 块积木。
• 声音:长度逐渐增加的节奏:拍手 \(1\) 下、停顿,拍手 \(2\) 下、停顿,拍手 \(3\) 下、停顿!
理解规律如何递增
就算觉得递增规律比重复规律难一点点,也不用担心!只要化身“规律小侦探”,观察每个阶段增加了什么就可以了。
试想象用连接积木搭成高塔:
• 阶段 1:由 \(2\) 块积木组成的高塔。
• 阶段 2:由 \(4\) 块积木组成的高塔。
• 阶段 3:由 \(6\) 块积木组成的高塔。
问问自己:“从阶段 1 到阶段 2 有什么变化?”
我们增加了 \(2\) 块积木!
“阶段 2 到阶段 3 也有同样的变化吗?”
没错,又增加了 \(2\) 块积木!
因为每一次都增加 \(2\) 块积木,所以我们知道阶段 4 会有 \(6 + 2 = 8\) 块积木。
重点小结:在递增规律中,元素不会只是重复同一个循环,而是从一步到下一步以规则、可预测的方式产生变化。
如何探索规律:四大关键技能
想掌握日常生活中的规律,就要多练习这四种基本技能:
1. 辨识规律
仔细观察和聆听。找出排列到底是在重复完全相同的单元,还是在每一步都变得更大。
2. 描述规律
用清晰的文字解释你看到或听到的内容。例如:
• “这是一个重复规律。核心是蓝色珠、黄色珠、黄色珠。”
• “这是一个递增规律。每一行都比前一行多一块积木。”
3. 延伸规律
利用你发现的规则,把规律继续延续下去。
• 如果一个重复规律停在单脚跳、跨步,而规则是单脚跳、跨步、跃起,那么下一个动作一定是跃起。
• 如果楼梯每级增加 \(1\) 块积木(\(1, 2, 3, 4\)),那么下一级就会有 \(5\) 块积木。
4. 创作规律
现在轮到你当小小设计师了!你可以用纽扣、绘画、身体打击乐(如响指和拍手),或是小石子和树叶等天然物品,来创造专属于你的规律。
要留意的小陷阱
• 太早截断核心:在圆形、圆形、星星、圆形、圆形、星星这样的规律中,小心不要只把核心当成圆形、星星。要观察完整的重复单元:它是圆形、圆形、星星!
• 混淆“重复”与“递增”:经常检查物品有没有变多。如果每个循环中的项目数量保持不变,它就是重复规律;如果每个阶段都比前一个阶段有更多项目,它就是递增规律。
• 太心急找出规则:在尝试延伸规律之前,记得先停一停,在至少两个完整步骤中仔细核对你的规则,确保它完全正确。
快速复习
• 规律是声音、动作、物品和大自然中规则且可预测的排列方式。
• 重复规律会不断重复一个固定不变的单元,这个单元称为核心(例如 \(A, B, A, B\))。
• 递增规律会在各阶段之间以可预测的方式改变(例如每次增加 \(1\) 个)。
• 我们可以在日常环境中辨识、描述、延伸和创作规律!