是什么让高中辍学的囚犯改写了人生？“兴趣为王”，五部数学纪录片激发孩子的探索热情
看点 很多家长都曾害怕：自己并不优越的数学能力，会遗传给孩子。其实家长毋需担忧，因为数学兴趣可以后天培养。美国人Christopher就在数独中发掘了对数学的热爱，最终成为一名数学专家。正值端午假期，外滩君搜罗了5部专业又有趣的数学纪录片，方便家长与孩子在假期中共同观看，为孩子展现数学的魅力所在，并激发其数学学习兴趣。
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文丨陆以沁 编丨Travis
数学难，难倒了几代人。
微博一项投票中，接近六成人认为数学是上学时期最让人头疼的科目，远远超过排名第二的英语。
本以为毕业工作就能逃脱，没想到数学还在下一代的作业里，等着给你似曾相识的痛击。
于是，许多家长被迫“认清现实”：
我的孩子像我（或他爸/妈），
天生不适合学数学；
数学还是这么的枯燥难懂......
然而，以下这个真实发生的故事，或许能让家长慢点给自己的孩子下定义。
故事的主人公名叫 Christopher Havens。1974年出生的他，高中辍学，打架、吸毒、大半辈子就这么混过去了，和数学更是八杆子打不到一起。
更惨的是，2011年，Havens还给自己惹来了牢狱之灾，被判谋杀罪获刑25年。
至此，Havens的人生仿佛已经能猜到结局，成为无数个没人知道的囚犯中的一员，出狱后浑浑噩噩地度过余生。
不出意外，的确如此。然而就在近日，有人惊讶地发现，专业期刊 《数论研究》在今年年初发表的一篇学术论文中，作者栏排在第一位的不是数学教授，也不是数学系学生，而是一名目前仍在监狱服刑的囚犯。
这名囚犯不是别人，正是Christopher Havens！
Havens以第一作者的身份发表的论文
一个高中没毕业的人，在监狱里还能写出数学论文？Havens究竟做了些什么？
一切还要从一款益智类游戏说起......
入狱后的Havens依然不老实，和另一名囚犯发生争执后，就被关入了单独监禁。
天天呆在一个比停车位还狭小的房间里，对人的精神折磨是巨大的。为了度过这段难捱的时光，Havens开始玩数独。
当时的他也不曾预料，就是这款小小的益智类游戏，让他的人生有了天翻地覆的变化。
数独是源自18世纪瑞士的一种数学游戏。玩家需要根据9×9盘面上的已知数字，推理出所有剩余空格的数字，并满足每一行、每一列、每一个粗线宫（3*3）内的数字均含1-9，不重复。
“在那个单人牢房，我的生活改变了，在那里我发现自己喜欢数学。我一天大约花10个小时学习......”
数独的魅力，让37岁的Havens第一次发现自己对数学的热爱与天赋。他如饥似渴地吸收知识，并逐渐开始挑战更难的数学课题，比如微积分和数论。
由于监狱中的图书资源极其有限，Havens不得不给出版商写信，希望能够获得相关的学习资料，以及老师的专业指导。
也许是被Havens的真诚打动，几经波折，他的求助最终被意大利都灵大学的数学教授 Umberto Cerruti知晓。
不过，Cerruti起初并没太把Havens当一回事，因为民间数学爱好者实在太多了，但绝大多数都只能提出错误理论。
好在Cerruti还是给了Havens机会，他给Havens寄去了一道题，评估他的数学水平。
没想到，Cerruti收到了一封长达1.2米的回信，上面写着又长又复杂的公式。更令他吃惊的是，当他把公式输入电脑，结果完全正确！
在监狱中废寝忘食钻研数学的Havens终于用实力证明了自己。此后，Cerruti教授邀请他参与研究，也就有了后来发表论文的故事。
如今，Havens正通过信件的方式，攻读亚当斯州立大学理学副学士学位，并计划出狱后，继续完成研究生学位，正式开启自己的数学生涯。
Christopher Havens的确是极为少见的个例，传奇程度堪比电影。但是，大家也能看到，Havens能够发掘自己对数学的热爱与天赋，最初的“数独游戏”功不可没。
数独就像一个触发器，它吸引住了Havens，让他感受到逻辑与数字的魅力，继而点燃了他对数学的热情。也只有发自内心的喜爱，才能让Havens在数学世界中一步步探索，解决越来越复杂的难题。
简单来说，还是那句俗话： 兴趣是最好的老师。
另外，Havens的经历也告诉大家， 任何时候都不要断言孩子的数学能力，说不定他只是没找到属于自己的那款“数独游戏”。
下文中，外滩君精选了五部既能丰富知识，又有趣的数学纪录片。那些或许到高中、大学才会学到的数学知识，孩子也能从中提前了解，并且绝对比课本上有趣得多。
更重要的是，希望这些纪录片能像一艘艘飞船，载着孩子们领略数学的魅力，挖掘自己未曾发现的兴趣所在。
上映日期：2009
豆瓣评分：未收录豆瓣
不少孩子在学习数学的过程中，都会时不时发出一些灵魂拷问：
这个学了有什么用？
这个很重要吗？
我为什么要学它？
在 BBC纪录片《为什么数学说不通》中，孩子将能通过艾伦·戴维斯之口，把这些问题直接抛给 牛津数学系教授，听听教授的答案。
艾伦·戴维斯是英国著名喜剧演员，在数学学科上可以说是个“准学渣”
而牛津大学数学教授 马库斯·杜·桑托伊则痴迷于数学。在他眼里，数学令人兴奋、极富有创造性。
艾伦·戴维斯
马库斯·杜·桑托伊
与大多数数学纪录片不同，《为什么数学说不通》的重点不在于介绍某个数学理论，而是 呈现了对数学截然不同的感受与看法间的碰撞。
有了喜剧演员的加入，也让整体风格更加轻松幽默。有评论说，艾伦与马库斯谈论的过程中，或满脸问号，或难以置信的表情，都像极了和数学老师对话的自己。
忍俊不禁的同时，孩子还可以了解到数学教授眼中的数学，体会到大多数人无法感受的数学魅力。
在为期两周的时间里，马库斯带领艾伦开启了一趟美妙又刺激的数学之旅。最终，马库斯能让艾伦像个数学家一样思考吗？这个悬念留给各位小观众揭晓。
上映日期：2011
豆瓣评分：8.5
没错，依然是数学教授马库斯·杜·桑托伊。
在2011年播出的 BBC数学科普纪录片《终极密码The Code》中，马库斯将带领观众，探索隐藏在世间万物背后的终极密码——数学。
相较于《为什么数学说不通》， 这部纪录片进一步展现了数学与自然、人类社会的隐秘关系。
从宏伟壮丽的大教堂，到有着规整石柱的北爱尔兰巨人堤岸；从存活了上亿年的鹦鹉螺 ，到城市中川流不息的人群......
在纷繁复杂的表象之下，是否存在可以描述它们本质的规律？甚至在此基础上进行预测呢？
在揭示这些奥秘的同时，马库斯感叹：“谁能想到这么复杂的现象，能用如此简单优雅的密码解释呢？”
而无数个类似的密码，似乎就隐藏在人们身边、宇宙之中，等待着某位探索者的发现。
相信孩子看完这部纪录片后，会以不同的眼光重新看待数学。
上映日期：2012
豆瓣评分：未收录
如果说《解码数学》揭示了自然与生活中一些引人入胜的数学奥秘，那么 《托起人类文明的数学》则更系统地讲述了数学在人类文明中的发展。
由 韩国国家教育广播电视台EBS出品， 共5集。
从古埃及的尼罗河出发，到古希腊、印度大陆、文艺复兴时的欧洲，再到现代，孩子将跟随镜头，开启一场数学为主题的时空旅行。
在真实再现的历史情景中，孩子将对数学概念产生更深刻的认知与理解。
比如，在圆周率还没被发现的古埃及，他们如何求得圆的面积呢？
古埃及人发现，当把边长由8块卵石组成的正方形重新拼成圆形时，这个圆形的直径是9颗卵石
因此，古埃及人判断，这个圆形和正方形的面积大致相等。
于是，“圆的面积等于直径减去1/9，然后平方”，成为了古埃及人计算圆形面积的公式。
有趣的是，按这样的方法计算得到的圆周率大约为3.16，的确与π的值相差不大。
上映日期：2008
豆瓣评分：8.8
或许有人已经发现：上述讨论的直线、圆形或正方形，都是理想化的完美图形，但是在自然界中，似乎充斥着不完美，比如蜿蜒曲折的海岸线、洒落时的熔岩形态、交错生长的树枝、甚至人体器官中的血管走向... ...
这些复杂，看似无规律可循的事物，真的没有一套“数学密码”可以解释吗？
上世纪60年代之前的确如此，但在 美国公共电视网PBS的纪录片 《寻找隐藏的维度》中，孩子将惊讶地发现，“自然中最大的造物之谜”已经被解开了！
解谜者是一位特立独行的数学家 本华·曼德博（Benoit B. Mandelbrot），他的毕生追求，就是为真实世界粗糙、不规则的形状，找到一个简单的数学基础。
本华·曼德博
1967年，曼德博在《科学》杂志上发表了题为 《英国的海岸线有多长？统计自相似和分数维度》的著名论文。
他发现，将参差不齐的海岸线放大后，从形状和结构上，其实并不存在本质的不同。树木也是如此，从树干开始分叉、树枝再分叉......直到树叶，都存在着局部形态和整体的某种相似。
曼德博敏锐地感知到，这种自相似性，是一种全新几何学的基础。于是， “分形几何学”就此诞生。
而这个能够描述自然界中各种复杂曲线的几何学，也被称为“大自然的几何学”。
曼德博集合，被称为“上帝的指纹”
虽然听上去有些深奥，但由于与图形相关，因此也不必担心孩子觉得无聊，反而能够看到数学与艺术的结合。更重要的是，让孩子意识到数学学科在人类智慧推进下的发展。
正是人类对未知事物的好奇与蓬勃向上的探索欲，不断开拓着自身的认知疆域，并让人类有了全新的审视世界的方式。
“数学大迷思”
“The Great Math mystery”
上映日期：2015
豆瓣评分：8.3
除此之外，通过数学，人类得以超越赖以生存的地球，让飞行器在火星着陆；无线电技术打破时空的界限，让人类的交流畅通无阻；医学、商业、交通、工业化生产......
所有现代社会的奇迹，都建立在数学之上。
但是，这也将人类引向了一个终极疑问—— 数学，究竟从何而来？
爱因斯坦好奇：为什么数学在解释我们所见的宇宙时如此适用呢？ 数学是人类思维的产物，还是本就存在于一切之中的宇宙的语言？
美国公共电视网PBS的纪录片 《数学大迷思》将目光聚焦于数学本身，试图探索数学，这一神秘而又强大事物的本质。
有人认为，大自然是天生的数学家，否则为何花瓣的数量、松果底部排列规律的螺纹都符合斐波那契数列？
MIT物理学家 Max Tegmark的观点更加激进，他相信，我们所在的世界就像一款电子游戏，而数学，就是构建起这个游戏的底层代码。
在他办公室的墙面上，挂着一些相框，其中除了数学方程式和基本物理规则外，还有一个大大的问号。
他解释道，尽管目前对于人类而言还存在未知，但他确信这些未知都可以用数学方程解决， 所有一切最终都和数学有关。
事实果真如此吗？
著名数学家、计算机学家 Stephen Wolfram则认为，数学看似无所不能，是因为人类选择去研究了那些经得起检验的，正好能被其中呈现的数学问题所解决的容易攻克的问题，但事实上，世界上还有其他无穷无尽的事物，无法用数学的方法解决。
真相究竟是什么？这或许是个永远找寻不到答案的谜题，但对于不少科学家而言，却恰恰是数学令人神魂颠倒的魅力之处。
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