作品简介:
中国是一个伟大的文明古国,它为世界数学的发展做出过巨大的贡献。中国古老的智力游戏和古典数学玩具,如九连环、七巧板、华容道、鲁班锁、四喜人等把数学和游戏玩具结合起来,对于提高玩具品位、开发思维智力具有独特的功能。西方有时将它们统称为“中国的难题”(Chinesepuzzle)。这些难题涉及了数学中的几何学、拓扑学、图论、运筹学等多门学科。著名英国皇家协会会员李约瑟博士在《中国科技史》中,称七巧板是“东方最古老的消遣品之一”。日本《数理科学》杂志将华容道称为“智力游戏界三大不可思议之一”。国外称九连环为“中国环”,称鲁班锁为“六根刺的刺果谜”。美国智力大师马丁·佳德纳认为西方著名的智力玩具“驴的魔术”的灵感来自中国的“四喜人”。由此可见中国古典智力玩具对世界的巨大影响和世界对中国古典数学玩具的重视。
中国古数学与中国古玩具
数学在中国拥有悠久历史,在古人的智慧中我们可以发现数学之美,探寻数学之趣,数学好玩之处不限于数学游戏,数学中有些极具实用意义的内容,包含了深刻的奥妙,发人深思,使人惊讶。中国古代的数学应用各个领域,对中国古代农业、天文等发展作出了巨大贡献,其中古玩具更是突显中国古代数学的精妙之处:玩中国古典玩具对孩子们的身心健康起到了促进的作用,不仅有利于提高孩子们的数学思维能力,培养孩子们的创造能力,而且能让孩子们形成良好的个性品质。
七巧板、九连环、华容道、鲁班锁……这一个个熟悉的名字,可能会令很多成年人想起自己童年的快乐时光,但是,在现今孩子们的玩具堆里,这些古代益智玩具的身影却渐渐稀少起来。是否这些古代益智玩具已经不再适应当前社会的需要了呢?其实不然,这些古代益智玩具是我国传统文化的璀璨结晶,如何在当前的时代条件下对其加以继承和发扬,使之受到广大青少年的喜爱,不仅有利于传承我国优秀的传统文化,同时也是将青少年科技教育寓教于乐的好做法,将在潜移默化之中提高青少年的科学素养。
收起国外将中国的环类玩具统称为“中国环”,九连环是各种巧环玩具的代表。中国巧环玩具品种繁多,从解一个环到解多于9个环,数目不计其数,形状材料也是千奇百怪,但其玩法的理论基础都是数学中的拓扑原理。连环玩具千姿百态,从结构上大约可以分作摘套、摘环、解绳、交错、翻花和综合等六大类。摘套玩具的玩法是将套子从环中脱出。摘环玩具是将其中的环解出来。解绳玩具是要将其中绳结中的环解出来。交错玩具是部件互相交错,玩法是将他们分开。解九连环看似复杂,但只要掌握了诀窍就不难解出。关于解九连环脱步数计算法,早在1958年出版的《巧环》一书中就总结出了公式:Rn=3(2-1),其中n代表环数,Rn代表脱步数。
收起鲁班锁,也叫八卦锁、孔明锁,相传由春秋末期到战国初期的鲁班发明,是中国古代民族传统的土木建筑固定结合器,也是广泛流传于中国民间的智力玩具。鲁班锁,不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑,就像一张纸对折一下就能够立得起来,展现了一种看似简单,却凝结着不平凡的智慧。
收起孔明锁,也叫八卦锁、鲁班锁,是中国古代民族传统的土木建筑固定结合器,也是广泛流传于中国民间的智力玩具,还有“别闷棍”“六子联芳”“莫奈何”“难人木”等叫法。孔明锁,不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑,就像一张纸对折一下就能够立得起来,展现了一种看似简单,却凝结着不平凡的智慧。孔明锁相传由春秋末期到战国初期的鲁班发明。在三国时期孔明把鲁班的这种发明制成了一种玩具——孔明锁。
收起华容道是古老的中国民间益智游戏,以其变化多端、百玩不厌的特点与魔方、独立钻石棋一起被国外智力专家并称为“智力游戏界的三个不可思议”。它与七巧板、九连环等中国传统益智玩具还有个代名词叫作“中国的难题”。据《资治通鉴》注释中说“从此道可至华容也”。华容道原是中国古代的一个地名,相传当年曹操曾经败走此地。由于当时的华容道是一片沼泽,所以曹操大军要割草填地,不少士兵更惨被活埋,惨烈非常。通过移动各个棋子,帮助曹操从初始位置移到棋盘最下方中部,从出口逃走。不允许跨越棋子,还要设法用最少的步数把曹操移到出口。曹操逃出华容道的最大障碍是关羽,关羽立马华容道,一夫当关,万夫莫开。关羽与曹操当然是解开这一游戏的关键。四个刘备军兵是最灵活的,也最容易对付,如何发挥他们的作用也要充分考虑周全。“华容道”有一个带二十个小方格的棋盘,代表华容道。
收起七巧板是一种古老的中国传统智力玩具,顾名思义,是由七块板组成的。而这七块板可拼成许多图形(1600种以上),例如:三角形、平行四边形、不规则多边形,玩家也可以把它拼成各种人物、形象、动物、桥、房、塔等等,也可以是一些中、英文字母。七巧板是古代中国劳动人民的发明,其历史至少可以追溯到公元前一世纪,到了明代基本定型。明、清两代在中国民间广泛流传,清陆以湉《冷庐杂识》卷一中写道:近又有七巧图,其式五,其数七,其变化之式多至千余。体物肖形,随手变幻,盖游戏之具,足以排闷破寂,故世俗皆喜为之。在18世纪,七巧板流传到了国外。李约瑟说它是东方最古老的消遣品之一,至今英国剑桥大学的图书馆里还珍藏着一部《七巧新谱》。
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