用数学解码高铁上的“黑科技”

□ 苏 青

来源:科普时报 2025-12-12

乘坐高铁,孩子们常会有一连串的问题:为什么车头要设计成流线型?为什么车厢里没有E座?为什么两列高铁交会时会带来一阵风?这些藏在日常出行里的疑问,正是打开数学大门的神奇钥匙。人民交通出版社2025年11月出版的《高铁数学大冒险:给孩子的STEAM超越计划》(以下简称《高铁数学大冒险》),便是为孩子们量身打造的优秀数学科普图书。

《高铁数学大冒险》用侦探小说的写作方式,以充满童趣的文字描写,让抽象的数学知识和科学原理生长出故事的“翅膀”,吸引着孩子们阅读。书中主角淘小多与好友码威的高铁探险之旅,就像一场充满悬念的数学侦探游戏。从误闯高铁站发现车头设计的秘密,到在餐车破解“2个6寸比萨≠1个12寸比萨”的谜题……每一次数学知识的普及都以孩子们熟悉的场景为起点,可谓寓教于乐、润物无声。这种“故事包裹知识”的写法,让小读者跟着淘小多冒险的同时,不知不觉学到了数学知识,掌握了数学思维。

该书的插图绘制也颇有创意,创作者遵循科学性与趣味性并重原则,让视觉形象成为文字语言的最佳搭档。无论是风洞实验室里形态各异的高铁车头模型,抑或不同尺寸比萨饼面积对比的直观图示,每一幅插图都充满童真设计,并精准呼应所要普及的数学知识点。这些插图有助于孩子们加深对科学原理的理解,符合儿童“以形象思维为主”的认知特点。

《高铁数学大冒险》版面设计充分考虑了儿童阅读体验,信息清晰不杂乱,重点突出不刺眼。关键知识点如“三角形面积公式”“伯努利原理”等,都单独成段突出,并搭配《数学加油站》栏目专属浅色底纹,让重点内容一目了然。每个章节的过渡页都采用高铁元素进行设计,如第一章《误闯高铁站》结尾以站台和车厢为背景,承上启下,巧妙引导读者进入第二章《车厢迷踪》新的阅读场景。

书中精心设计了《动手实验》《数学加油站》《高铁之窗》三个栏目,形成了普及数学知识的“故事理解—实验验证—知识拓展”完整学习链,可谓独具匠心。《动手实验》栏目提供了可操作的趣味任务,如用纸箱板制作长锥形和短钝形车头模型,再用吹风机测试风阻,以此验证“流线型车头减阻”原理。《数学加油站》则深入讲解知识点背后的数学逻辑,比如身份证号码倒数第二位数的奇偶性可判断持证人性别,以此延伸到奇偶数的应用,拓展相应的数学知识。《高铁之窗》栏目则链接现实中的高铁科技,如乘坐飞驰的高铁之所以无需系安全带,是因为高铁拥有超长无缝焊接的钢轨和“会思考”的悬挂系统等配备技术。这些高科技都离不开数学在其中的应用,从而能激发孩子们对“用数学改造世界”的向往。

认真阅读《高铁数学大冒险》,你会发现,它讲述的不仅仅是高铁与数学之间的故事,更是一场“让孩子爱上思考”的启蒙之旅,由此激发孩子们的好奇心和探究欲。诚如作者殷久利教授所言:“数学从来不是课本上冰冷的数字与符号,而是帮助我们认识世界、改造世界的有力工具。”读这本书,就是要让孩子们看到,那些看似遥远的科技奇迹,背后都藏着可触可及的数学知识和科学原理。对孩子们来说,学习数学不在于记住了多少公式、算出了多少难题,而在于科学思维的启发,以及用数学的眼光观察世界、用数学的思维理解自然能力的培养。

2025年10月16日,国务院发布《关于同意设立“全民阅读活动周”的批复》,自2026年始,每年4月的第四周将被定为“全民阅读活动周”,以促进全民阅读、推动书香社会建设。《高铁数学大冒险》无疑给孩子们随爸爸妈妈出行提供了很好的科普阅读材料,愿每一个翻开这本书的孩子,都能在高铁呼啸而过的风声中,聆听数学的美妙旋律,欣赏科学的神奇交响;在跟着淘小多冒险的旅程中,找到认识世界的数学钥匙,了解自然的科学密码。

有感于斯,谨填《少年游》词一首,以表情怀,以示推荐。

银龙掠野破晨烟,文绘著新篇。车头流线,神秘E座,疑问涌连连。

高铁数学童冒险,究探勇钻研。发明创造,好奇肇始,逐梦上云巅。

(作者系中国青少年科技教育工作者协会副理事长、科学普及出版社原社长)



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苏 青
中国青少年科技教育工作者协会副理事长兼科学传播工作委员会主任
专家简介
苏青,1961年5月出生,湖南长沙人,博士,研究员,国务院政府特殊津贴专家,全国新闻出版行业领军人才。现任中国青少年科技教育工作者协会副理事长兼科学传播工作委员会主任、中国科普作家协会荣誉理事,兼任中国科学院大学、北京理工大学兼职教授。曾任北京理工大学出版社社长、科技导报社社长、科学普及出版社暨中国科学技术出版社社长、中国科技馆党委书记等职。出版有《航天多型号计划编制方法研究及进度控制》学术专著(合著),以及《岁月如歌话人生》《携诗远行畅情怀》科学文化著作等。
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