От головоломки к науке

От головоломки к науке

Эту важнейшую особенность занятий различными головоломками — они зачастую оказываются яркими, удивительными и изысканными математическими «изюминками» — заметили на самой заре цивилизации. Первый учебник математики, дошедший до нас из древности — «папирус Райнда» (по имени нашедшего его англичанина, подарившего его Британскому музею) или «папирус Ахмеса» по имени писца, жившего в XIX веке до н. э. Это кусок папируса длиной около 5 метров. В нём 84 задачи, которые решали ученики школы писцов. Но чтобы занятия были интересны и увлекательны, часть задач напоминает головоломки. Вот самая известная из них: «в 7 домах живет по 7 кошек, каждая из них съела по 7 мышей, каждая мышь съела по 7 колосьев, из каждого колоса могло получиться по 7 мер хлеба — сколько всего предметов перечислено?»[132]. Математические пособия в древней Индии и Китае тоже были сдобрены россыпями головоломок.

В петровской Руси в 1703-м году типографским способом издана «Арифметика» Магницкого. Один из разделов этого учебника, в течение полувека бывшего основным руководством по математике в стране, назывался: «Об утешных некиих действах чрез арифметику употребляемых». Так что ясное понимание роли математики — и в особенности её «головоломной» части — для развития мыслительных действий существовало издавна. Да и многие знаменитые впоследствии учёные — причём не только математики — наших дней тоже начинали свою «жизнь в науке» с решения разных забавных задачек-головоломок из книжек Ллойда, Перельмана, Кордемского, Маковецкого, Гарднера и многих других.

Математические игры и фокусы, угадывание чисел, задачи на переливания, смеси, взвешивания, разделение на части и другие забавные истории с людьми и числами не только укрепляют интерес к знаниям, научают конкретным вычислениям, но и успешно укрепляют логическую ветвь интеллекта. Иначе говоря, задачи учат искать заранее не очевидные ответы. Недаром замечено, что склонность к играм — одна их характерных черт творчески одарённых людей. Давайте попробуем решить такую задачу: найти число, которое равно сумме своих делителей. Упростим ситуацию: пусть это число меньше 10. Тогда ответ находится быстро: это число 6, которое равно и произведению 1х2х3, и сумме 1+2+3. Но если попытаться обнаружить общую закономерность появления таких чисел — называемых совершенными — в ряду натуральных, то придётся стать профессиональным математиком. Что, наверное, не так уж и плохо.

А вот ещё задача: разбить число 10 на сумму двух чисел, дающих в произведении 40. Это замечательный пример того, как из решения занимательных задач вырастает серьёзная новая область математики — нам придётся для удовлетворения условиям задачи расширить привычную область арифметических действий и выйти в поле комплексных чисел! Заодно наше мышление учится строить обобщения, выходить на следующий уровень абстракции.

Обобщение, расширение области действий известной операции — не единственный приём. Можно использовать в качестве своеобразной игры приём инверсии. Т. е. найти возможность существования «мира наизнанку», наоборот. В математике это зачастую означает просто отказ от одного из «столпов» известной теории. Как отказ от Пятого постулата Евклида, приведший к открытию Яношем Больяи и Николаем Лобачевским неэвклидовой геометрии.

Обратите внимание, насколько интереснее и быстрее можно получить решение математической задачи или головоломки, если идти нестандартным путём. Известный математик Роберт Смаллиан говорит: «Решение, подсказанное здравым смыслом…гораздо интереснее и уж, конечно, более творческое, а также содержит больше информации, чем сугубо математическое».

Нью-йоркский математик Джо Бирман сказал, что для него, как для американца, очевидно, каково правильное решение задач из американских тестов по математике: «Дело в том, что я точно представляю себе степень идиотизма составителей этих задач».

А вот изящный пример — задача из книжки Смаллиана: 10 кошек и собак съедают вместе 56 галет, собакам полагается по 6 штук, кошкам — по 5. Сколько же собак и сколько кошек? Нетрудно решить задачу стандартным методом составления уравнений, считая «х штук кошек» и «(10 — х) штук собак». Однако можно поступить гораздо проще. Сначала скормим всем животным по 5 галет. Теперь все кошки сыты. Но остаётся ещё 6 галет, предназначенных, следовательно, уже только для собак. Дав каждой собаке по одной дополнительной галете, мы накормили всех и узнали, сколько было собак и кошек.

Вспомним ещё и известный рассказ А. Чехова «Репетитор», где ученик старшего класса решает со своим подопечным — сыном старого купца — задачу: «Купец купил 138 аршин чёрного и синего сукна за 540 рублей. Спрашивается, сколько аршин купил он того и другого, если синее стоило 5 руб. за аршин, а чёрное 3 руб.?» Попав впросак, «репетитор» конфузится, его ученик ехидно улыбается. Ситуация крайне неловкая. Тем более, что старый купец утверждает, протягивая руку к счётам: «И без алгебры решить можно…, вот-с, по-нашему, по-неучёному». И, щёлкая костяшками счётов, быстро получает правильный ответ. Дело не в том, что юный «репетитор» тоже должен был уметь считать по старинке, на счётах. Нет, скорее он должен был бы — вместо того, чтобы вспоминать лихорадочно, как решать задачу стандартно, «с иксом и игреком» — включить мышление, перейти от конкретных смыслов к формальной логике их бытия, а затем обратно[133]. И тогда имеющееся НЗ тоже включилось бы в работу.

Конечно, стандартные рецепты тоже неплохи — они потому и стали стандартами, что чаще всего помогают справиться с задачей быстро. Но на переход к стандарту тоже уходят силы и время — и иной раз больше, чем нужно для поиска нестандартного решения.

Кстати говоря, выполнение интеллектуальных тестов в духе Айзенка тоже можно рассматривать как игру. Просто у неё есть ещё одна цель — определение уровня своих способностей. Многие психологи (например, Л. Брайт) не только предлагают сами наборы интеллектуальных тестов, но и формулируют «учебные пособия» к ним, т. е. анализируют способы решения тестовых заданий, выделяют отдельные их типы, предлагают придумывать собственные задачи и головоломки. Так формируются навыки мышления, усваиваются основные его принципы, которые можно будет применять в реальной жизни. Понятно, зачем мы учимся решать задачи — не для того только, чтобы уметь решать именно такие (и только такие) задачи, но для того, чтобы развить, активизировать и сделать более креативным, творческим своё мышление.

То есть суть дела в утверждении: не всякая игра творческая, но любое творчество содержит элемент игры.

Бигуди № 52

Интеллектуальные игры — не только шахматы, го, маджонг, судоку. Или домино. Есть, например, интеллектуальная игра NEYRON. Как говорят основатели, это «игра в стиле ЧГК или «Кто хочет стать миллионером»». В игре более 10 000 участников, играют целыми вузовскими командами. Уже есть её вариант для мобильных телефонов: так сказать, интеллект — в массы! Я уж не говорю о великих родоначальниках, популярнейших ЧГК, Брейн-ринге и «Своей игре»! Цель интеллектуальных игр практически всегда одна: набирать очки (рейтинг, призы…) за верные ответы на интеллектуальные вопросы из различных областей знания. Тут для нас с вами огромное поле деятельности! Например: Пётр I очень любил… и не расставался с… даже во время военных походов. Непременно брал с собой…, выезжая за пределы России по государственным делам или на отдых. Частенько… изготавливал сам. А один из голландцев, описывая пребывание этого уникального человека в их стране, подчеркивал, что «не предавался любимейшему из времяпрепровождений наших вод — карточной игре. В свободное время он…». Что же такое очень любил делать царь в свободное время и даже во время военных походов? Добавим и то, что император Николай II, хотя и признавал за Петром I много заслуг, тем не менее, не любил его за увлечение западной культурой и попрание всех чисто русских обычаев.⁷⁰

Данный текст является ознакомительным фрагментом.