🧭 适合 8–12 岁 · 不用背公式

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微积分探险岛

微积分其实在问两个很生活化的问题:“现在变化得有多快?”“许多小份加起来有多少?”。动动滑块,让图形亲自告诉你答案。

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第一站 · 热身

生活里到处都是“变化”

微积分不是一堆奇怪符号,它是一副观察变化的眼镜。

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长高了多少?

身高随时间慢慢增加。我们可以问:这个月长得快不快?

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现在骑多快?

路程一直改变。速度表显示的,就是“这一刻的变化速度”。

🪣

一共接了多少水?

把每一小会儿流进来的水加起来,就得到桶里的总水量。

第二站 · 极限

先玩一个“永远跳一半”的游戏

极限最重要的不是“到没到”,而是“还差多少”。

🐸 青蛙去荷叶

池塘宽 100 厘米。小青蛙每次都跳完剩下距离的一半。拖动滑块看看:它离荷叶还剩多少?

🐸
🪷
起点 0目标 100 厘米
已经跳了 0 厘米还差 100 厘米
🌟 每跳一次,剩下的距离都会减半。试着滑到 10 次。

🔍 把“一半游戏”搬到速度里

想知道蓝点那一刻的速度,我们先选稍晚一点的橙点,算两点之间的平均速度。再把橙点一次次移近,就像青蛙把剩余距离一次次减半。

平均速度:0
把滑块向左拖:误差会越来越小。
一句话记住极限:我也许没有“一步跳到答案”,但只要继续靠近,就能让差距小到你想要的程度。
第二站 · 导数

小球上坡时,“现在”有多快?

拖动时间。蓝点表示小球走过的路程,粉色小棒表示图线此刻有多陡。越陡,速度越快。

⚽ 速度侦探

注意:左图不是斜坡的形状,而是“时间—路程图”。没有动力的小球向上滚时会越来越慢,所以图线也会越来越平。

此刻速度约为 4.0 米/秒
💡 “导数”就是某样东西在这一刻变化得有多快。
第四站 · 积分

每一小会儿的路程,拼成总路程

这里横轴是时间、纵轴是速度。“速度 × 一小段时间”就是这一小会儿走过的路程。

🧱 路程建筑师

每块积木的面积是速度 × 时间=路程。把所有小路程相加,就得到 6 秒内的总路程——这就是速度对时间的积分。

估算总路程约为 0
试着把时间切成 30 小片,看看估算是否更准确。
第五站 · 大秘密

导数拆开看,积分拼回去

它们像一对方向相反的数学工具。

✂️ 导数:拆开看

从“总路程怎样变化”中,找出每一刻的速度。

路程 → 速度
🧩 积分:拼回去

把每一小会儿走过的路程累加,重新得到总路程。

速度 → 路程
🍎 类比:导数像问“苹果是以多快的速度放进篮子”;积分像数“每分钟放进来的苹果加起来共有多少”。

⭐ 终点小挑战

1. 速度表显示“这一刻骑得多快”。它更像哪个概念?

2. 一辆车 3 小时内速度都是 20 千米/小时。速度—时间图下方的面积表示什么?

3. 把观察的两次时间挤得越来越近,是在使用什么想法?