九章格数学 PhiloMath · K2C 正文 · P 段

游戏数学·六之冬

P6-2 · 冬季段(编目代号 P6-2)· 游戏与实践册 · 正文编写版 · 已完成 72/72 页 · 2026-09-15
小学高段 · 六年级72 页 = 8 单元 × 9 页体例:导入+精讲+练习+思想卡+游戏游戏与实践册
封面插画冬 日 数 趣
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〇体例说明(写给小读者和家长)

体例

本书怎么读:一个单元九页

全书按「单元」前进,每个单元恰好九页:第 1 页导入(一个身边的故事,先玩再说理)、第 2–5 页精讲(一步一步把道理讲清楚,配例题)、第 6 页练习(自己动笔)、第 7 页思想卡(一页只说一个数学思想,连着《九章算术》的老智慧)、第 8 页游戏迁移(把学到的东西玩起来)、第 9 页游戏·任务(带回家的小任务)。游戏册的单元换成:导入→规则→试玩→策略→进阶→复盘→思想卡→对弈赛→游戏·任务。

写法约定(TEX 标准):分数写成上下两层的 12,读作「二分之一」;小数写在个位右下角,如 3.14,小数乘法先按整数相乘再点上小数点,小数除法把除数变成整数再除;未知数用字母 x 表示,方程写作 3x + 5 = 20;> < ≥ ≤ 各就各位,中括号写成 [ ];上标用小肩数字,如 1 平方米=10000 平方厘米、1 立方分米=1000 立方厘米。因数与倍数:2、5、3 的倍数特征;体积与容积单位:立方米(m3)、立方分米(dm3)、升(L)、毫升(mL)。

一全册目录(八个单元 · 每单元 9 页)

  1. p.1–9第 1 单元 调奶茶的秘诀
  2. p.10–18第 2 单元 向日葵的螺线
  3. p.19–27第 3 单元 1+3+5+…=平方?
  4. p.28–36第 4 单元 海平面以下怎么记
  5. p.37–45第 5 单元 利息怎么算
  6. p.46–54第 6 单元 把分数拆成俄罗斯套娃
  7. p.55–63第 7 单元 图形会算术
  8. p.64–72第 8 单元 侦探破案靠比例
第 1 单元 · UNIT 1

调奶茶的秘诀

p.1–9 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.1导入

调奶茶的秘诀

奶茶店的招牌是「标准杯」:奶茶 3 份、鲜奶 2 份、糖浆 1 份。小杏想自己做一杯给全家喝——全家四口,材料要翻倍;妹妹嫌太甜,要减糖;爸爸那杯要加大杯……

问题来了。量变了,味道能不变吗?秘诀只有一条:各份料按同一比例缩放。标准杯 3 : 2 : 1,四人份 12 : 8 : 4,减糖版 3 : 2 : 0.5——比例不变,口感不变。

王老师说:「本单元八站游戏,全部围绕『关系不变、数量在变』。第一站就管住您的味蕾——配比游戏,开喝!」

p.2规则

配比游戏规则

器材。量杯、滴管、红蓝黄三色食用色素(或浓果汁)、记录单。
玩法。① 每人调一杯「标准色」:红 : 蓝 = 3 : 2(3 滴红、2 滴蓝,兑 10 毫升水);② 抽任务卡:总量翻倍、总量减半、浓度加倍、颜色不变量减半……按任务重新配比;③ 两杯并排比色,由同伴盲猜哪杯是标准色——猜不出,说明您调对了!
计分。任务完成一次得 1 分;同伴猜错(即您的复刻以假乱真)再得 1 分;说出配比化简过程再得 1 分。三轮一局。
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p.3试玩

按比调配实验

任务卡 1(总量翻倍)。标准 3 : 2 → 6 : 4。倒出来对比:颜色深浅完全一样!记录:3/5 = 6/10——红占总量的份额没变。
任务卡 2(总量减半)。3 : 2 → 1.5 : 1,一滴都嫌多?换算成 30 滴 : 20 滴 → 15 : 10——比的基本性质在救场:同乘同除,比值不变。
任务卡 3(浓度加倍)。水不变、色素加倍?还是色素不变、水减半?两条路殊途同归:红 : 蓝 3 : 2 不动、水从 10 降到 5——「浓度」关心的是色素与水的比!

每次动手前,先在记录单上写出目标比;调完再化简验证——先算后做,才是数学玩家的风格。

p.4策略

比值不变的守恒

守恒律。只要各分量按同一比例缩放,味道、颜色、深浅——一切「关系性质」都纹丝不动。3 : 2 : 1 的八倍是 24 : 16 : 8,尝起来一模一样。
反例体会。若只把糖浆加倍(3 : 2 : 2),比变了——甜味立刻报警。比是味道的 DNA:动哪一项,味道就变哪一项。
策略卡。① 接到任务先找「基准比」;② 想清楚哪个量变、哪个量锁死;③ 大数目先化简、小数目先扩倍;④ 动手前先心算,动手后用感官复核。
想一想。把 3 : 2 : 1 的奶茶兑水再稀释——「浓度」变了,「奶茶 : 鲜奶 : 糖浆」的比变了吗?(不变!三者仍按原比例共进退——这叫同涨同落,比例守住内部关系。)
p.5进阶

三元配比

挑战 1。升级版奶茶 3 : 2 : 1,要调 360 毫升:总份数 6,每份 60 毫升——奶茶 180、鲜奶 120、糖浆 60。按比分配三步走。
挑战 2(逆向)。手头只有奶茶 150 毫升,按 3 : 2 : 1 还能加多少鲜奶和糖浆?150 ÷ 3 = 50 毫升/份——鲜奶 100、糖浆 50,总量 300。
挑战 3(混合比)。两杯不同比:A 杯 3 : 2 : 1 共 360 毫升、B 杯 1 : 1 : 1 共 300 毫升。混在一起还成比例吗?各自分量相加:奶茶 180+100、鲜奶 120+100、糖浆 60+100 → 280 : 220 : 160 = 7 : 5.5 : 4——比一般不再保持!混合是比的「化学变化」,这正是侦探破案的原理(第 8 单元)。
p.6复盘

比与除法分数对照

对照表。比 a : b | 除法 a ÷ b | 分数 a/b。前项↔被除数↔分子;后项↔除数↔分母;比值↔商↔分数值。三兄弟一个娘(相除),性格不同:比重「关系」,除法重「运算」,分数重「数」。
复盘三问。① 3 : 2 : 1 调 360 毫升,为什么要先算总份数?② 「总量翻倍味道不变」用分数基本性质怎么解释?③ 化简比与求比值,答案的形式差在哪?
错题急救。① 单位不统一就写比(25 分 : 1 时?先统一成 1 : 2.4 或 5 : 12);② 忘了比有顺序(甲比乙 2 : 3 ≠ 乙比甲 2 : 3);③ 按比分配忘了检验(各部分之和=总量)。
p.7思想卡

〔粟米〕比例是匀齐之道

《九章算术》开篇第二章「粟米」:粟率五十,粝米三十——换粮按比率,斤两要匀齐。中国古人称比例的思想为「今有术」:已知三数求第四数。

匀齐即公正。按比分劳役、按爵分猎物、按股分红利——古人用比例实现「应得之分」。今天的水泥配比、药液稀释、地图缩放、菜谱增减,都是同一思想的现代版。
守恒之美。世界在变,关系不变——这是比例教给我们的第一课。找到「变中的不变」,您就找到了问题的骨架。

王老师说:「调奶茶调的是感觉,守的是比值。感官守恒背后是数学守恒——这是本站游戏最深的秘密。」

p.8对弈赛

调配大赛

赛制。四人分组,三轮:① 复刻赛:盲调出标准色(评委为裁判长);② 竞算赛:口答 10 道「按比分配」抢答题,对 1 题得 2 分;③ 创意赛:调一杯「名不虚传」的特饮(如「黄金比特调」红:蓝 = 8 : 5),写出配比故事。
抢答题样例。① 2 : 5 化简后总份数?② 甲乙比 4 : 7,甲 240,乙多少?③ 糖:水 1:9,糖占糖水的几分之几?④ 把 1 : 2 : 3 扩大到总量 600,各多少?
颁奖词参考。「最佳手感奖」给盲调最准者;「最强大脑奖」给抢答王;「最佳创意奖」给特调故事王——人人有闪光点。
p.9游戏·任务

调一杯全家认可的饮品并记录配方

任务。① 真实调一杯饮品(蜂蜜柠檬水、可可奶、果茶均可),定下配比;② 请家人品尝并打分,按反馈微调一次;③ 最终版写成「配方卡」:原料比、三档规格(1 人/3 人/6 人份)、一句话风味描述。
数学检查。三档规格的比完全一致吗?化简验证;总量翻倍时,各原料翻了几倍?
第 2 单元 · UNIT 2

向日葵的螺线

p.10–18 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.10导入

向日葵的螺线

向日葵的花盘上,一粒粒葵花籽排成两组螺旋:顺时针 34 条,逆时针 55 条。松果是 8 与 13,菠萝是 8 与 13——这些数字都不是巧合。

1、1、2、3、5、8、13、21、34、55……从第三项起,每一项都是前两项之和。它叫斐波那契数列,是自然界的密码本。

先玩再学。数一数花瓣:百合 3 瓣、梅花 5 瓣、飞燕草 8 瓣、万寿菊 13 瓣——大自然写数列,写得比我们工整。

王老师说:「一个 800 年前的兔子问题,藏进了葵花籽的排队方式。数学是读自然的字典——本站我们就当一回『自然侦探』。」

p.11规则

斐波那契规则:前两数之和

数列规则。第一、二项都是 1;从第三项起,每一项 = 前两项之和:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144……
接力玩法。四人接力:A 写 1, 1;B 写接下来 3 项;C 只用口算续写 5 项;D 抢答「第 n 项是多少」。写错或算错即换人。进阶:从 2, 3 起步、从 1, 4 起步——规则不变,数列换血。
判分。接龙不断 1 分/人/轮;「兔子问题」(每月新生的兔子对数)讲清楚再得 2 分。
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p.12试玩

写数列与数花瓣

写数列。接力到第 12 项 144。观察:相邻两项的差是什么?(还是斐波那契数列!1, 2, 3, 5, 8……)
兔子问题。一对小兔两个月后长大,每月生一对小兔(兔子不死)。第 1 月 1 对、第 2 月 1 对、第 3 月 2 对、第 4 月 3 对……每月兔子对数正是斐波那契数列——1202 年斐波那契就是这么发现它的。
数花瓣与螺线。带一朵花(或照片):数花瓣数,是不是 3、5、8、13?找松果或向日葵照片,数两向螺线条数,是不是相邻两斐波那契数?记录到「自然侦探表」。
p.13策略

相邻比值趋近 0.618

算一算。相邻两项的比:1/1=1,2/1=2,3/2=1.5,5/3≈1.667,8/5=1.6,13/8=1.625,21/13≈1.615……越来越挤向一个数:约 1.618;反过来 8/13、13/21……挤向 0.618。
黄金比。0.618 就是五年级听说过的黄金比!斐波那契数列是黄金比的「阶梯」——走一步近一点,永不停步。
用起来。「黄金分割」拍照法:主体放在画面 0.618 处更耐看;主持人在舞台上偏 0.618 的位置最自然。用尺子量一量名画、明信片,验证一下。
策略卡。要快速估第 20 项附近的比值?取任意相邻两项相除即可——数列越大,比值越稳。这就是「以简驭繁」。
p.14进阶

黄金矩形作图

什么是黄金矩形。宽 : 长 = 1 : 1.618 的矩形。神奇之处:切掉一个以宽为边的正方形,剩下的小矩形还是黄金矩形!
作图。① 画 21 × 34 的矩形(相邻斐波那契数!);② 切去 21 × 21 正方形,剩 13 × 21——依然是黄金矩形;③ 继续切 13 × 13、8 × 8……④ 在每个正方形里画四分之一圆弧,连成一条优美的黄金螺线——鹦鹉螺壳、星系旋臂的近似形状。
量一量。名片、扑克牌、A4 纸(1 : 1.414,那是另一个名比 √2)——量算比一比,谁是黄金矩形家族?
p.15复盘

数列与自然的联系

为什么葵花籽「懂」斐波那契?每颗新籽按约 137.5°(黄金角)旋转生长,这样排列最省地方、最不遮挡阳光——数学上黄金角恰与黄金比相连。不是植物会算数,是效率选择出了数学。
复盘清单。① 数列规则能默写吗?② 相邻比值趋向什么数?③ 黄金矩形切掉正方形后剩什么?④ 花瓣数、螺线数各举一例。
迁移一问。数列 2, 2, 4, 6, 10, 16……是什么规则?它相邻比值趋向哪儿?(还是黄金比!起点不重要,规则才重要。)
p.16思想卡

数列是自然界的密码

兔子数、花瓣数、螺线数、松果鳞片数——斐波那契数列像自然界的通用语言。简单的加法规则,生成无限的结构。

简单规则、复杂现象。这正是「数学建模」的雏形:观察 → 猜想规则 → 验证 → 应用。您数花瓣时做的,和科学家做的,是同一件事。
敬畏与好奇。800 年前的数学游戏,今天仍在解释向日葵、鹦鹉螺与星系。数学比我们更早醒着,等我们读懂世界。

王老师说:「带一颗好奇心走进自然——您看到的每朵花,都在出题。」

p.17对弈赛

斐波那契竞答

赛制。两队对抗,三类题:① 抢答(数列续写、第 n 项),对一题 1 分;② 计算(比值取两位小数、黄金比估算),对一题 2 分;③ 发现(说出一种自然界或生活中的斐波那契/黄金比实例),一条 2 分,不重复计分。
题样。① 1,1,2,3,5,8,□,□;② 21 + 34 = ?它在数列第几位?③ 55/34 约等于多少?④ 「前 n 项之和=第三项起第 n+2 项减 1」——用 1+1+2+3+5=12=13−1 验证!
彩蛋。必胜策略小游戏:两人轮流报数,每次报 1 或 2(累加),先报到 34 者胜——34 是斐波那契数,倒推必胜点:34, 31, 28, 24, 21, 17, 14, 11, 8, 4, 1……斐波那契刻痕处处留。
p.18游戏·任务

数一数身边的花瓣层数

任务。① 找 3~5 种花(或松果、菠萝、多肉植物照片),数花瓣(鳞片、螺线)数;② 对照斐波那契数列,记录「命中」与「例外」;③ 给家人讲「向日葵为什么这么排」。
加分。用 21 × 34 方格纸画出黄金螺线贴在教室「自然数学角」;或拍一张您发现的「0.618 构图」照片。
第 3 单元 · UNIT 3

1+3+5+…=平方?

p.19–27 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.19导入

1+3+5+…=平方?

在方格纸上摆正方形:1 个格;再摆一圈「L 形」3 个格,成 2 × 2;再摆一圈 5 个格,成 3 × 3……

发现了什么?1 = 12;1 + 3 = 4 = 22;1 + 3 + 5 = 9 = 32;1 + 3 + 5 + 7 = 16 = 42……从 1 开始的连续奇数之和,恰好是平方数!这是数字的巧合吗?

王老师说:「别急着背结论——本单元的任务是让图形替您证明。用图说话的数学,叫『图证』;图证是几何与代数的握手。」

p.20规则

图证规则

什么是图证。用图形的拼、切、摆、涂来解释一条代数结论——每一步都有「看得见的道理」。图证不是严格证明,但它让公式不再凭空。
图证三守则。① 图要与式对应:每个数在图上有位置;② 讲解要能复述:看图能说清「为什么」;③ 结论要可验证:图证完了再用数字算一遍。
本站积分。完成一张图证并讲解清楚得 3 分;用两种不同图证同一公式加 2 分;指出同伴图证的漏洞得 1 分。
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p.21试玩

正方形数拼图

拼 L 形。在 3 × 3 方格纸里:先铺 1 格,再铺 L 形(3 格)成 2 × 2,再铺 L 形(5 格)成 3 × 3——每层 L 形恰好是连续奇数!因为正方形从 n2 扩到 (n+1)2,新添的正是 2n + 1 格。
换个方向看。1 + 3 + 5 + 7 = 16:把 16 格的正方形按 L 形涂色分层,一层一个奇数——奇数之和藏在正方形的「年轮」里。
抢答热身。1 + 3 + … + 19 = ?(10 个奇数 → 102 = 100)从 1 加到 9 的所有奇数,最后一片「年轮」是第几圈?
p.22策略

三角形数与高斯配对

三角形数。1, 3, 6, 10, 15……圆点排成三角形:1 + 2 = 3,1 + 2 + 3 = 6,1 + 2 + 3 + 4 = 10。第 n 个三角形数 = n(n+1)/2。
高斯配对。1 + 2 + … + 100:首尾配对(1+100、2+99……)共 50 对,每对 101,得 5050。画成图:两个三角形数拼成一个 n × (n+1) 长方形——配对法就是「两个三角形拼矩形」。
两大数系的握手。两个相邻三角形数拼成一个正方形数:3 + 6 = 9,6 + 10 = 16——画图验证!数与形在此互相照亮。
策略卡。看到「连续自然数求和」想三角形+配对;看到「连续奇数求和」想正方形年轮;看到「2n−1」想 L 形——公式背后找图形,图形背后写公式。
p.23进阶

用图证明公式

图证 1(奇数和)。n 个连续奇数之和 = n2:正方形切 L 形年轮,n 层奇数围出 n2 —— 已在试玩完成,试着讲给全班。
图证 2(三角形数)。n(n+1)/2:两份三角形点阵上下倒置拼成 n × (n+1) 矩形,取一半——画 n = 4 验证:10 + 10 = 20 = 4 × 5 ✓。
图证 3(自己来)。① 1 + 2 + … + n + (n−1) + … + 2 + 1 = n2(菱形点阵拼正方形);② n2 − (n−1)2 = 2n − 1(大正方形撕去小正方形剩 L 形)。选一个,画出图并写讲解。

图证的产出一律「一图、一式、一段话」——三者对得上,才算真懂。

p.24复盘

数形对照卡

对照卡(贴在课本)。① 连续奇数和 → 正方形年轮(n2);② 连续自然数和 → 三角形拼矩形(n(n+1)/2);③ 平方差 a2 − b2 → 大正方形撕小正方形(L 形);④ (a+b)2 → 大正方形切四块(a2、2ab、b2)——初中第一课就用它!
复盘三问。① 为什么「年轮」恰好是奇数?② 高斯配对的图形版是什么?③ 图证与代数证明,各有什么长处?
易错提醒。画图数格子要逐行核对——图错了,证得再顺也白搭;数字验算是图证的「安全带」。
p.25思想卡

〔勾股〕数缺形时少直观

华罗庚先生写道:「数缺形时少直观,形少数时难入微。」数与形,是数学的两只眼睛,独眼看世界总是偏的。

图证的传统。中国古代数学家以「出入相补」用图证明公式——刘徽注《九章》几乎全是图证;毕达哥拉斯学派在鹅卵石上摆三角形数、正方形数。东西方的先贤不约而同:让眼睛参与证明。
思想价值。1 + 3 + 5 + … = n2 是「无穷多条式子」的统一解释——一个图,顶一百个例子。好图形是压缩的证明。

王老师说:「本站之后,请养成习惯:学一个公式,先问『它的图长什么样』——问出这个问题,您就有了数学家的直觉。」

p.26对弈赛

图证创作赛

赛制。小组赛:每组抽一个公式(三角和、奇数和、平方差、完全平方……),限时 15 分钟创作图证作品(方格纸+彩笔),然后上台讲解 2 分钟。
评分。图形准确 3 分、讲解清楚 3 分、有创意 2 分、经得起提问 2 分——「经得起提问」是最重的一关:评委可要求现场用数字验证。
往届佳品。有人用扑克牌摆出奇数和年轮,有人用围棋子拼完全平方——材料不限,道理要硬。
p.27游戏·任务

用图证明一个求和公式

任务。选一个求和公式(不许用课上讲过的两个),完成:① 方格纸/点阵图一幅;② 公式与对应说明;③ 数字验证三例;④ 讲给家人听并请他们提一个问题。
推荐选题。1 + 2 + … + n + (n−1) + … + 1 = n2;12 + 22 + … 的图证(立方阵挑战);奇数立方和……敢挑战难的,您的作品将进班级「图证博物馆」。
第 4 单元 · UNIT 4

海平面以下怎么记

p.28–36 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.28导入

海平面以下怎么记

爸爸发来新疆旅游照片:吐鲁番盆地的石碑上刻着「海拔 −154 米」。小杏盯着这个奇怪的「−」号:「154 米就 154 米,前面这个横杠是什么?」

先聊三句话。① 珠峰 8848.86 米,「比海平面高」;② 吐鲁番「比海平面低」154 米——高和低是相反意义的量,光写数字分不清方向;③ 温度零上 6℃ 与零下 6℃、电梯上 3 层与地下 3 层、收入 500 元与支出 500 元——全是同一类问题。

王老师说:「为了把『方向』写进数里,人类发明了正负数。这是数的世界第三次扩容:数了几个→数了零头→数了『反方向』。本站游戏带您把负数玩熟。」

p.29规则

正负数规则

正数与负数。像 +6、8848.86 这样大于 0 的数是正数(「+」可省略);像 −6、−154 这样在正数前加「−」的数是负数;0 既不是正数也不是负数——它是正负的分界、也是「基准」。
相反意义的量。规定一个方向为正(如零上、海平面以上、收入为正),相反方向即为负。基准不同,正负不同:以地面为基准,地下是负;以楼顶为基准,地面反而是负。
卡牌规则。红卡(正数卡:+3、+10、0.5……)、蓝卡(负数卡:−2、−8、−1.5……)各一叠。轮流翻卡按「情境报数」:翻到 −8 要说出一个 −8 的合理情境(如「支出 8 元」),说不出自扣 1 分。
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p.30试玩

温度·海拔·收支

温度站。① 冬天某日:北京 −4℃、哈尔滨 −18℃、广州 15℃——读一读;② 「−18℃ 比 −4℃ 冷」:负号后面的数越大,数反而越小、越冷——负数的世界和正数「反着来」;③ 昼夜温差:白天 3℃,夜里 −5℃,温差 3 − (−5) = 8℃(先记账,初中细算)。
海拔站。① 死海 −430 米、吐鲁番 −154 米、泰山 1545 米——按高低排序;② 「甲地 −200 米,乙地 −50 米,甲比乙低多少?」画图看:低 150 米——负数比大小,先在数轴上站好队。
收支站。小杏记账:+20(零花钱)、−12(文具)、−5(零食)、+8(卖废品)——「结余」怎么看?把它们正负相抵:+20 − 12 − 5 + 8 = +11 元。
p.31策略

数轴初感与大小比较

数轴。一条直线,取一点为 0(原点),规定向右为正;单位长度统一。每个数在数轴上都有一个「家」:1 的家在 0 右边一格,−1 在左边一格。
大小法则。数轴上,右边的数总比左边的大。所以:正数 > 0 > 负数;两个负数,离 0 越远的越小(−8 < −5 < −2)。
例 1 排序:−5、3、0、−1、4.5 → −5 < −1 < 0 < 3 < 4.5。例 2 最大的负整数是 −1;没有最小的负数——数轴向左走不完。
策略卡。比较负数:① 先脱「正负」比数值;② 数值大者(带负号后)反而小;③ 拿不准就画数轴站队——数形结合,一目了然。
p.32进阶

相反数与绝对值初感

相反数。只有符号不同的两个数互为相反数:+6 与 −6;0 的相反数是 0。数轴上它们关于原点对称——一个向东 6 步,一个向西 6 步。
绝对值(体验)。数在数轴上到原点的距离,叫绝对值,记作两条竖线:|6| = 6,|−6| = 6,|0| = 0。距离不分方向——−154 米的深度,绝对值是 154 米的「落差」。
例 1 |−8| ○ |5|:比距离,8 > 5,填 >——但 −8 < 5!绝对值比的是「多远」,大小比的是「在哪边」,两码事。
例 2(电梯模型)。从 5 层下到 −2 层(地下 2 层),经过几层?|5| + |−2| = 7 层——跨过 0 时,两段距离相加。
练一练 ① 写出 −3、7、0 的相反数与绝对值。② |−12| 与 |3| 谁大?−12 与 3 谁大?③ 温度从 −3℃ 升 5℃ 是多少度?(数轴上走 5 步)
p.33复盘

正负的意义辨析

正负是「记号」不是「价值」。−100 元不是「坏的 100 元」,是「支出的 100 元」;−5℃ 不是「假的 5 度」,是「零下 5 度」。先定基准,再谈正负——基准变,符号全变,量本身不变。
复盘清单。① 0 为什么既不是正数也不是负数?② 「−8 > −10」对吗?用什么解释?③ 相反数与绝对值,一个管方向、一个管距离,说给同伴听。④ 您能举出三个「相反意义的量」的新例子吗?
易错点。① 带单位的量写负数别丢单位(−154 米);② 「降低 5%」记成 −5% 时,基准是「原来的量」;③ 排序时负数区「数字大的反而小」。
p.34思想卡

〔少广〕正负术:九章的现代回声(拓展体验▲)

负数不是近代发明——《九章算术》第八章「方程」记载了「正负术」:用「正」「负」记号处理方程中相反意义的量,加负减正的运算法则一应俱全。这是人类数学史上最早的负数系统记录,比欧洲接受负数早了一千多年。

为什么需要负数?算「粮食盈余」正数够用;可一旦要算「亏空」「欠债」「差额的方向」,正数就不够了。是问题逼出了新数——数系的每一次扩张,都是现实需求在敲门。
历史的小波折。古代有些地方的数学家一度称负数为「荒谬」;中国的算筹却用红黑两色(正负)从容运算——接纳「反方向的数」,是数学成熟的标志。

王老师说:「七年级您会正式学有理数运算。今天您在数轴上走的每一步,都是提前铺好的路。」

p.35对弈赛

正负数卡牌

玩法(气温棋)。棋盘是一根大数轴(−20 ~ +20)。两人各执一枚棋子从 0 出发,轮流翻卡前进/后退:红卡「向右走 |卡面| 步」、蓝卡「向左走 |卡面| 步」;落到同一格可把对方「送回 0」。先到 +15 者胜。
策略层。① 负数格是「绕路」不是「死路」——有时主动后退反而卡住对手;② 记牌:大牌出尽后小牌定胜负;③ 心算「离终点还差几步」:15 − 当前位置(位置是负数时变成加法)。
算理复盘。每局结束口头说一次:「我从 +3 走到 −4,向左 7 步」——把游戏动作翻译成数学语言。
p.36游戏·任务

记录一周家庭收支含负数

任务。① 用正负数记录家庭一周收支(收入为正、支出为负,金额可请家长提供约数);② 算出每日结余与一周总结余;③ 画一条收支数轴,把 7 天结余「钉」上去;④ 写一句发现(如「周三支出最猛,是 −86 元」)。
思考。如果把基准改成「周末零花钱预算 50 元」,您的收支正负会怎么变?——体验「基准决定符号」。
第 5 单元 · UNIT 5

利息怎么算

p.37–45 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.37导入

利息怎么算

小杏的压岁钱 1000 元存进了银行。一年后,银行多给了她 17.5 元。「白拿的?」爸爸笑:「这叫利息——钱存着帮银行办事,银行付的报酬。」

拆解利息。利息 = 本金 × 利率 × 时间。1000 元存一年,年利率 1.75%:利息 = 1000 × 1.75% × 1 = 17.5 元。到期取回 1000 + 17.5 = 1017.5 元——本息和。

王老师说:「百分数是经济生活的算术:利息、利率、折扣、税率、涨价跌价……本站游戏把『钱』的事算明白。钱的事,最怕糊涂。」

p.38规则

利率与税率规则

核心概念。① 本金:存入(或借入)的钱;② 利率:利息占本金的百分比,分年利率、月利率;③ 利息 = 本金 × 利率 × 时间;④ 本息和 = 本金 + 利息。
税率。应纳税额 = 收入(或销售额)中应税部分 × 税率。举例感:一家小店月销售额 30000 元,按 3% 纳税:30000 × 3% = 900 元。
游戏币规则。本站用「班级币」模拟:本金卡(100/500/1000)、利率卡(1.5%/2%/3%)、时间卡(1/2/3 年)。出题人翻三张卡,答题人抢算利息,对者收走题卡作分。
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p.39试玩

存款利息计算

第 1 题。500 元存 2 年,年利率 2%:利息 500 × 2% × 2 = 20 元,本息 520 元。
第 2 题。2000 元存 1 年,年利率 1.75%:利息 2000 × 0.0175 = 35 元。小技巧:先算 1% 再乘——2000 × 1% = 20,20 × 1.75 = 35。
第 3 题(逆向)。存 800 元一年得利息 24 元,年利率是多少?24 ÷ 800 = 3%——利率就是「利息 ÷ 本金 ÷ 时间」,三个量知二求三。
第 4 题(比一比)。同样 1000 元:存两年(利率 2%)与存两年「两个一年」(每年 1.75%)差多少?前者 40 元,后者 17.5 + (1017.5 × 1.75%) ≈ 17.5 + 17.81 = 35.31 元——利率是主导,时间复利初见端倪(初中再学复利公式)。
p.40策略

折扣与利润率

利润率。利润率 = 利润 ÷ 成本 × 100%。进货 60 元、卖 75 元:利润 15 元,利润率 15 ÷ 60 = 25%。注意分母是成本不是售价——商家常在分母上做文章。
例 1。商品成本 200 元,想赚 30%,定价多少?200 × 130% = 260 元。例 2。标价 400 元打八折卖,仍赚 25%:售价 320 元,成本 320 ÷ 125% = 256 元。
策略卡(比价三问)。① 单位统一了吗?(都是「每千克」「每件」)② 分母是谁?(成本?原价?收入?)③ 百分比叠加要相乘,不能相加(涨价 10% 再涨价 10% = 涨 21%)。
p.41进阶

综合理财小方案

任务情境。小杏有 3000 元压岁钱,计划三年后买一台 3200 元的平板。方案 A:一次存三年,年利率 2.75%;方案 B:存一年期,到期连本带息再存,年利率 1.75%,连存三年。
算方案 A。利息 = 3000 × 2.75% × 3 = 247.5 元,本息 3247.5 元 ≥ 3200 ✓。
算方案 B。第一年末 3000 × 1.0175 = 3052.5;第二年末 3052.5 × 1.0175 ≈ 3105.9;第三年末 ≈ 3160.3 元 < 3200 ✗——差 40 元!结论:利率高者胜,「利滚利」三年也追不上单利的高利率(本例下)。
再想一步。方案 B 的 3160 元是怎么「缩水」的?把每步算式写出来——这就是复利的种子:利息再生利息。
p.42复盘

百分数关系梳理

一张关系网。利息 = 本金 × 利率 × 时间;利润率 = 利润 ÷ 成本;折扣 = 售价 ÷ 原价;增长率 = 增量 ÷ 原量。全是「部分 ÷ 单位 1」——百分数应用的四张面孔。
复盘三问。① 「利率 2%」是谁的 2%?(本金,每年)② 打八折又满减 50,怎么合成一个折扣?(先算总价再一步算)③ 期望利润率 20%,成本涨了 10%,定价不变,利润率怎么变?先估再算。
易错清单。① 利息忘乘时间;② 利润率分母用错(用成售价);③ 百分比直接相加(10% + 10% ≠ 21%);④ 单位「1」换了人没察觉。
p.43思想卡

百分数是经济生活的算术〔粟米〕

从《九章算术》「粟米」的粮米兑换率,到今天的存款利率——比率思维管理着人类的钱袋两千多年。

为什么钱的事要用百分数?因为钱的比较永远是「相对的」:同样 100 元利息,对本金 1000 是 10%,对本金 10000 只是 1%——去掉本金的规模,谈利息没有意义。百分数天生「除掉了基数」,是天然的公平比较语言。
财商与数学。看懂利率、识别折扣陷阱、比较收益——百分数是您的第一件「金融防身武器」。数学不好,钱包先知道。

王老师说:「记住这个单元最重要的一句话:看到百分数,先找单位『1』。找对了它,应用题就破了一半。」

p.44对弈赛

理财方案赛

赛制。小组抽签扮演「理财顾问」,为三张「客户卡」设计方案:① 存教育金的六年级学生;② 想换冰箱的家庭(半年后要用的钱);③ 想开文具店的小老板(算利润率定价)。每方案限时 8 分钟,包含计算过程与风险提醒。
评分。计算正确 3 分、方案合理 2 分、说明了「单位 1」与利率假设 2 分、表达清晰 1 分。
评委必问。「如果利率下调 0.5%,您的方案还成立吗?」——好的方案要经得起「如果」。
p.45游戏·任务

设计一个零花钱存钱方案

任务。① 盘点您的零花钱来源,估算每月结余;② 定一个三个月的小目标(一本书、一个玩具、一次礼物);③ 设计存钱方案:每周存多少?放「家庭银行」(约定利率)能生多少「利息」?④ 制作方案卡并与家长签约执行。
月末复盘。达成率百分之几?偏差出在哪一步?——理财方案和数学作业一样,都需要复盘。
第 6 单元 · UNIT 6

把分数拆成俄罗斯套娃

p.46–54 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.46导入

把分数拆成俄罗斯套娃

5/8 = 1/2 + 1/8。神奇吧?任何真分数,都能拆成一串分子为 1 的分数之和——像俄罗斯套娃,一层套一层。

再来一发。4/5 = 1/2 + 1/4 + 1/20。3/4 = 1/2 + 1/4。这种「分子是 1 的分数」有个响亮的名字:单位分数(埃及分数)——四千年前,古埃及人写分数只用它们!
为什么古埃及这么写?分面包:3 张饼分给 4 人,每人 1/2 + 1/4——先拿半张,再把剩下半张对半……单位分数是最自然的「分法」。

王老师说:「拆分数是一场智力套娃:每一步找『不超过它的最大单位分数』,剥一层少一层。本站把它玩成竞速赛。」

p.47规则

连分数展开规则

单位分数展开规则(贪心法)。① 找不超过原分数的最大单位分数(即分母最小的那个);② 减去它;③ 对余数重复,直到余数为 0。例:5/6 → 最大单位分数 1/2,余 5/6 − 1/2 = 1/3 → 完成:5/6 = 1/2 + 1/3。
连分数展开规则(另一族套娃)。把假分数「倒」出来:7/5 = 1 + 2/5 = 1 + 1/(5/2) = 1 + 1/(2 + 1/2)。层层倒数,写成 [1; 2, 2]——套娃不限于加法!
计分。正确展开一道得 2 分;用的步骤最少(最长单位分数优先)加 1 分;能验证回加成立加 1 分。
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p.48试玩

7/5 的展开

加法套娃版。7/5 = 1 + 2/5 → 2/5 = 1/3 + 1/15 → 7/5 = 1 + 1/3 + 1/15。验证:15/15 + 5/15 + 1/15 = 21/15 = 7/5 ✓。
倒数套娃版。7/5 = 1 + 2/5 = 1 + 1/(5/2);5/2 = 2 + 1/2 → 7/5 = 1 + 1/(2 + 1/2),记 [1; 2, 2]。
两种套娃各有所长。加法版分面包直观;倒数版「层层取整」的余数 1/2、1/3 越来越小——它正是连分数,数学里逼近无理数的神器(π 就有一个著名连分数展开)。

每一步都回头验证:把拆开的部分通分相加,回到原分数才算数——套娃合起来还是原来那只娃。

p.49策略

渐近分数与近似

截断套娃。把连分数展开到某层就停,得到「渐近分数」:7/5 = 1 + 1/(2 + 1/2)。取到 1 + 1/2 = 3/2(近似 7/5);取到 1 + 1/(2 + 1/2) = 7/5(精确)。层越深越准。
逼近 π。π ≈ 3.14159…的连分数 [3; 7, 15, 1, 292, …],截断得 3、22/7 ≈ 3.1429(约率)、355/113 ≈ 3.1415929(密率)——祖冲之的密率 355/113 精确到小数点后 6 位,用连分数截断即可「再发现」它!
策略卡。① 贪心法每层取「分母最小的单位分数」;② 贪心法保证结束(余数分子严格变小),但项数未必最少——如 5/121 有更省的拆法,等您发现;③ 遇到大分数先约分。
p.50进阶

黄金分割的连分数

最简单的无穷套娃。x = 1 + 1/x(黄金比方程)→ x = 1 + 1/(1 + 1/(1 + 1/(…)))——全部由 1 组成的无穷连分数!截断:1、2/1、3/2、5/3、8/5、13/8……相邻斐波那契数之比!
三线会师。上一站:斐波那契相邻比值 → 0.618;这一站:全 1 连分数 → 0.618;五年级:黄金矩形 → 0.618。三条路通往同一个数——数学深处,殊途同归。
挑战。√2 的连分数是 [1; 2, 2, 2, …](全 2)。验证:截断 1 + 1/2 = 3/2 = 1.5,1 + 1/(2 + 1/2) = 7/5 = 1.4,再深一层 17/12 ≈ 1.4167……逼近 √2 ≈ 1.4142。
p.51复盘

连分数与密率(祖冲之)

知识链。单位分数(埃及)→ 贪心展开 → 倒数套娃(连分数)→ 渐近分数 → 逼近无理数 → 祖冲之密率 355/113。
复盘三问。① 贪心法的第一步找什么?② 渐近分数为什么「越深越准」?③ 355/113 用连分数怎么截出来?(提示:π ≈ [3; 7, 15, 1, 292],取到 292 前一层。)
敬礼。公元 5 世纪,祖冲之没有连分数理论,用割圆术算到圆内接正 24576 边形得到密率——千年后数学家发现,密率正是 π 的连分数最佳近似。古人用毅力抵达了今人用理论抵达的地方。
p.52思想卡

层层剥开:数的另一种形态〔少广〕

同一个数可以有很多「形态」:7/5 是分数,1.4 是小数,140% 是百分数,[1; 2, 2] 是连分数。换形态不是为了花样,是为了看清不同侧面。

连分数的独门优势。分数小数把数「一次摊平」,连分数把数「层层剥开」——每一层给出一次近似,越深越准。它把「逼近」做成了结构,这是数学里罕见的优雅。
《九章》少广。「少广」章处理「已知面积求边长」,会遇到开方不尽、以分数逼近——古人的「不以一面为尽」,与连分数「层层逼近」精神相通。

王老师说:「以后您见到 π ≈ 3.14159,可以想想它背后的 [3; 7, 15, 1, 292, …]——数是活的,会一层层向您展示自己。」

p.53对弈赛

展开竞速赛

赛制。三人一桌,轮流当「出题官」:出题官翻一张分数卡(如 13/8、17/12、29/23),其余两人抢答:① 加法套娃展开(贪心法);② 倒数套娃两层。先答对者得分;出题官验算成功得 1 分「裁判费」。
竞速题样。① 11/12 → 1/2 + 1/3 + 1/12;② 19/20 → 1/2 + 1/3 + 1/9 + 1/180;③ 8/5 的连分数 [1; 1, 1, 2]?验证:1 + 1/(1 + 1/(1 + 1/2)) = 8/5 ✓。
终局挑战。谁先用渐近分数写出 π 的三个近似:3、22/7、355/113——直接晋升「套娃大师」。
p.54游戏·任务

展开一个分数并验证近似

任务。① 任选一个真分数(分母 ≥ 7),用贪心法展开成单位分数之和,写出每步与验算;② 再选一个假分数做两层倒数套娃;③ 用渐近分数逼近 π:写出 3 → 22/7 → 333/106 → 355/113 的递进,并各算小数点后 4 位对比。
加分。查一查:莱布尼茨级数、连分数之外还有哪些「逼近 π」的路?挑一条讲给家人听。
第 7 单元 · UNIT 7

图形会算术

p.55–63 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.55导入

图形会算术

一张纸上有 3 个点,两两连线,能连几条线段?小杏画了画:「3 条。」加一个点变 4 个点呢?她数了半天:6 条。5 个点?……越数越乱。

问题升级。线段会数了,那角呢?长方形呢?三角形呢?——「数图形」是逻辑推理的第一块肌肉:光靠眼睛会漏,必须有序思考。

王老师说:「图形不会说话,但它们会『算术』:几条线段、几个角、几个长方形——都是数。数得又快又全的秘密只有四个字:不重不漏。本站训练它。」

p.56规则

图形计数规则

基本图形库。线段(2 点定 1 条)、角(1 点引 2 条射线)、三角形(3 条边)、长方形(2 横 × 2 竖平行线确定)。
玩法。题卡分三级:★ 数线段(一条线段上含 n 个点);★★ 数角、数三角形;★★★ 数长方形、复合图形。限时 60 秒作答,答案与算式一起交——只写数字不给算式,判一半分。
禁手。不许用手指逐个点着数一遍了事(可以验证,不可以为主);主答必须说出「分类办法」。
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p.57试玩

数线段数角

线段:分类数。线段上有 A、B、C、D 四个点:以 A 为左端点的有 AB、AC、AD 共 3 条;以 B 为左端点的 2 条;以 C 的 1 条——共 3 + 2 + 1 = 6 条。算式:(4 − 1) + (4 − 2) + (4 − 3),或 4 × 3 ÷ 2 = 6。
为什么 ÷ 2?每条线段有左右两个端点,「以每个点为左端点」数一遍,每条被数两次——乘法原理与除法去重联手。
数角。从一点引出 5 条射线:最小「夹角」4 个,由 2 个小角拼成的 3 个……同构于「5 个点数线段」:4 + 3 + 2 + 1 = 10 个角——换汤不换药,结构相同。
抢答。8 个点的线段共几条?8 × 7 ÷ 2 = 28。10 条射线的角呢?
p.58策略

分类计数防遗漏

分类的诀窍:固定一个「主角」。数三角形:底边固定,数「以它为底」的三角形;顶点固定,数「含这个顶点」的……每类只管一件事,数完类与类再合并。
例(数三角形)。大三角形被两条线从顶点切到对边(对边成 3 段):① 单块 3 个;② 两块拼成 2 个;③ 三块拼成 1 个——共 6 个。算式 3 + 2 + 1——又是三角形数!
防漏检查。① 算式里的每个数有物理意义吗?② 换一种分类法重数一遍,答案一致吗?③ 画一半、猜规律、再验证——「小规模试、大规模套」。
策略卡。复杂图形 = 简单结构的叠加。先找「基本单位」,再找「组合规则」——计数是组合数学的第一课。
p.59进阶

数长方形与三角形

数长方形。3 × 3 方格网里有多少个长方形?横向:4 条竖线取 2 条 → 4 × 3 ÷ 2 = 6 种「左右边界」;纵向同理 6 种「上下边界」。每个长方形由一对左右边界+一对上下边界唯一确定:6 × 6 = 36 个。
乘法原理首秀。两步独立的事,总方案数 = 各步方案数相乘。先分步,再相乘——比一个一个数快一百倍。
数三角形(网格型)。2 × 2 方格网(含对角线辅助线)中的三角形:按「底在哪条横线、占几格」分类……画图+分类,数出 8 个——分类标准要一次定死,中途不换。
挑战。4 × 4 方格网的长方形:左右边界 5 × 4 ÷ 2 = 10,上下同理 10,共 100 个——「n × n 方格网长方形 = [n(n+1)/2]2」,一个漂亮的平方数!
p.60复盘

计数的有序性

有序思考三步。① 定分类标准(按大小?按位置?按含不含某元素?);② 逐类清点(每类内部再有序:从左到右、从小到大);③ 合并验算(换标准重数 / 小规模枚举对照)。
复盘三问。① 「n 个点数线段=n(n−1)/2」里 ÷2 的道理?② 数长方形为什么可以「横竖相乘」?③ 您数错的那次,是「重了」还是「漏了」?原因落在哪一步?
数学眼光。数线段、数角、数三角形、数长方形——结构一脉相承:换皮不换骨。看穿「骨」,就学会了举一反三。
p.61思想卡

有序思考:不重不漏

「数」和「算」一样是数学基本功——但数的目标不是快,是准;准的秘诀不是仔细,是有序。

有序即智慧。垃圾分类数长方形、固定端点数线段、分步相乘数方案——「有序」把混沌的清点变成可复制的流程。分类讨论、乘法原理,初高中的大门槛,今天先迈一条腿。
生活迁移。整理书包按科目分格、列购物清单按超市分区、活动流程按时间分块——「不重不漏」是管理世界的通用算法。

王老师说:「下次数乱了别怪眼睛,怪标准——标准立好,天下太平。」

p.62对弈赛

图形计数赛

赛制。擂台制:出题官出示图形题卡(线段/角/三角形/长方形/复合),台下单人限时抢答,答对坐擂;答错换人。连擂 3 关封「数形金眼」。
必出题。① 12 个点的线段;② 6 条射线的角;③ 3 × 4 方格网长方形(60 个);④ 大三角形含 2 条内线的三角形总数。
封擂题(压轴)。五角星(不交叉版)图中共有几个三角形?——不许抢,先写分类算式。
p.63游戏·任务

设计一道计数题

任务。① 设计一道图形计数题(自选图形,点数/格数适中);② 写出标准答案与分类算式;③ 给两名同学试做,记录他们的方法与错误;④ 根据反馈修题(太简单/太坑都要调)。
加分。为您出的题写一段「防坑指南」:大多数人会漏掉哪一类?——会预判错误的设计者,才是真高手。
第 8 单元 · UNIT 8

侦探破案靠比例

p.64–72 · 导入 1 · 规则 1 · 试玩 1 · 策略 1 · 进阶 1 · 复盘 1 · 思想卡 1 · 对弈赛 1 · 任务 1

p.64导入

侦探破案靠比例

「案发现场留下一个 26 厘米的脚印。」侦探小李掏出笔记本:「脚印长约是身高的 0.25 倍——嫌疑人身高约 26 ÷ 0.25 = 104 厘米?不对……」他重算:「脚印与身高成正比,系数约 0.25,身高 ≈ 26 × 4 = 104?也不对!」

侦探的自我修养。系数到底多少?多取几组数据(身高 160 → 脚印 24;身高 175 → 脚印 26.5;身高 150 → 脚印 22.5)——比值 0.15、0.151、0.15 稳定!所以身高 ≈ 26 ÷ 0.15 ≈ 173 厘米。第一次算错,是因为没先测「比率」。

王老师说:「侦探的武器是比例:由局部推整体、由样品推全貌。本单元是六之冬的收官战——破案吧,少年!」

p.65规则

案件卡规则

案件卡。每张卡 = 案情一段 + 数据若干 + 三条线索(其中一条有用、两条干扰)+ 待解之谜。破案 = 挑对线索、列对比例、算对结果、说出推理链。
组队规则。2~4 人一侦探组;每案限时 8 分钟;破案陈述必须包含「三件套」:用的哪个比、怎么列的式、结果多可靠(误差说明)。
计分。破案 3 分;陈述三件套齐全 2 分;识破干扰线索 1 分/条;误用干扰线索 −1 分——侦探的声誉比速度贵。
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games/p6-2.html?u=8

p.66试玩

脚印与身高案

案情。体育馆失窃,现场脚印 25 厘米。监控显示嫌疑人从三个入口离开。已知:本校六年级学生脚印-身高数据一组(150→22.5、165→24.75、158→23.7)。
破案。比值 22.5/150 = 24.75/165 = 0.15(稳定)→ 嫌疑人身高 ≈ 25 ÷ 0.15 ≈ 167 厘米 → 对照体育器材室登记表锁定区间。干扰线揭示。「脚印 25 厘米 ≈ 40 码鞋」是真线索的另一种说法;「现场发现绳子 2 米」与身高无关——排除。
伦理提示。真实破案不能只靠比例定人——比率给出的是「嫌疑范围」,不是「判决」。数据说话,但也只能说到「可能性」。
p.67策略

图像缩放推理

缩放不变形。照片放大 3 倍,人的身高变 3 倍、帽檐宽度也变 3 倍——所有对应长度同乘一个数。侦探用这一点:把监控截图缩放到与现场同尺度再比对。
例。监控里嫌疑人身高占画面高的 1/6,画面原样对应实际 4.2 米门框高的 5/6……一步步换算:门框 4.2 米在画面中占 5/6 → 画面全高对应 5.04 米 → 人高 5.04 × 1/6 = 0.84 米?——不对劲,回头查:门框占画面 5/6 而不是全画面!修正后得人高 ≈ 1.68 米。侦探会算错,但侦探会复查。
策略卡。① 先找「同框参照物」(门、砖、地砖有标准尺寸);② 一切长度按同一比例换算;③ 结果要与常识对表(成人身高 1.5~2 米)——违反常识的计算一定有错。
p.68进阶

密度与成分案

黄金掺假案。纯金密度 19.3 g/cm3,铜 8.9。查获「金条」一根:长 5 厘米、宽 2 厘米、厚 1 厘米(体积 10 cm3),重 141 g——密度 14.1,介于铜金之间!估算含金比例(体积):设金占 x,19.3x + 8.9(1 − x) = 14.1 → x ≈ 0.5——约五成是金。密度是成分的「指纹」。
果汁掺水案。标准果汁含糖 12%,查封一批测得含糖 8%——掺水比例?糖不变:12% × V原 = 8% × V新 → V新 = 1.5 V原 → 掺水占 1/3。「不变量」是破案的锚。
合成线索。脚印案 + 密度案:假金条 5 千克重?真金 5 千克体积 ≈ 259 cm3,掺半约 337 cm3——体积差 78 cm3,比一包烟还大。多条线索交叉,真相才立得住。
p.69复盘

比例知识清单

侦探工具箱。① 比与比值(关系标准化);② 化简比(统一量纲);③ 按比分配(由总推分);④ 正比缩放(由局推全);⑤ 不变量追踪(浓度、密度);⑥ 数据核对(与常识/登记表比对)。
复盘三问。① 您的每个案子,「单位 1」是谁?② 两条线索打架时信谁?(信可复核的物理量)③ 侦探的结论为什么总带「约」?(测量有误差,比率给区间)
六之冬总复盘。配比、斐波那契、图证、正负数、利率、连分数、计数、侦探——八站游戏一条线:关系不变量与有序推理。寒假作业:把最喜欢的两站讲给家人。
p.70思想卡

比例是推理的工具〔粟米〕

《九章算术》「粟米」章的「今有术」:已知四数中的三数求第四数——这就是侦探做的事:已知三缺一,按比例补全。

从算术到科学。伽利略量斜面时间与距离,发现「距离与时间平方成比例」——近代科学的第一步,是学会用比例读自然。侦探破案、地图缩放、药物配比、图纸放大——比例是人类推理的通用杠杆。
侦探守则(数学版)。一、先测比率再下结论;二、线索要交叉验证;三、结论附误差;四、常识是最便宜的验算器。

王老师说:「福尔摩斯说『排除一切不可能,剩下的再离谱也是真相』。数学侦探补一句:排除之前,先算准「可能」的边界。」

p.71对弈赛

破案积分赛

赛制。四个侦探组同场竞逐四案(脚印案、金条案、果汁案、地图寻宝案),每案限时 6 分钟,交「破案书」:线索选择、比例式、结果、可靠性说明。
地图寻宝案。藏宝图比例尺 1 : 5000,图上宝物距入口 6 厘米、北偏东 40°——实际多远、哪个方向?(300 米)挖开处只有一张纸条:「到入口正北 200 米处」——图上该画多长?(4 厘米)连环比例尺。
颁奖。「金放大镜」最佳破案组、「福尔摩斯之眼」最佳线索甄别、「华生笔记」最佳破案书——名次重要,推理过程更重要。
p.72游戏·任务

编一个比例侦探小案

任务。① 编一个含「比例破案」的小故事(脚印/密度/浓度/地图任选);② 数据要自洽:先定真相比率,再倒推「现场数据」;③ 设计两条干扰线索并注明「干扰点」;④ 附完整破案书;⑤ 交换破案并互评。
自查清单。数据符合常识吗?比率稳定吗?干扰线是否「看似相关实则无关」?——出题如布局,高手留而不破。