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趣味豐富的七巧板

2019-08-27 06:00  來源: 新華網

提到七巧板,大家應該都不會陌生吧。顧名思義,它是由七塊板組成的。雖然構造簡單,卻可以千變萬化,拼成許多圖形,例如:三角形、平行四邊形、不規則多邊形等,也可以把它拼成各種形態,如:橋、房、塔、動物等,甚至可以是一些中、英文字母。簡簡單單的七塊板,在人們的巧手下可以有無窮的變化。

七巧板的歷史最早可以追溯到我國先秦的古籍《周髀算經》,其中有正方形切割術,並由之證明了勾股定理,而當時是將大正方形切割成四個同樣大小的三角形和一個小正方形。這就是最初的七巧板雛形。到了宋朝,有個叫黃伯思的人,對幾何圖形很有研究,他發明了一種用6張小桌子組成的“燕幾”,用來請客吃飯,根據吃飯人數的不同,桌子可以拼成不同的形狀,比如3人拼成三角形,4人拼成四方形,6人拼成六方形……此時的“燕幾圖”已經和現代的七巧板相差無幾了。後來,明朝的戈汕按照“燕幾”的原理,又設計出了“蝶翅幾”。“蝶翅幾”是三角形和梯形的桌子,計六種十三只,用它拼湊而成的圖形更為復雜豐富,變化無窮。隨著一步步的演進,七巧板這種趣味無限的玩具出現了,它的面世給人們的娛樂生活帶來了很多樂趣。

如今,我們見到的七巧板是由一個正方形切割成的七塊幾何平板,其中包括兩個大三角、一個中三角、兩個小三角、一個正方形和一個平行四邊形。雖然看似構造簡單、操作易上手,但它的用處卻非常多。對于孩子而言,七巧板是連接實物與形態之間的橋梁,能夠培養兒童的觀察力、想像力,在形狀分析及創意邏輯上都有巨大發揮空間;它可以用來幫助孩子學習基本邏輯關係和數學概念,如七巧板可以幫助孩子認識各種幾何圖形、數字,認識周長和面積的意義;另外,七巧板還可以幫助孩子辨認顏色,引導他們領悟圖形的分割與合成,進而增強思考力和觀察力。

曾經有人提出過一個和七巧板有關的數學課題,那就是用七巧板能夠拼出多少個不同的凸多邊形。凸邊形指的是內角和不超過180度的多邊形,即四周皆朝外凸的多邊形。這個問題的最後結論為七巧板所拼出的凸多邊形最多不超過13個,其中凸三角形一種,凸四邊形6種,凸五邊形2種,凸六邊形4種。

總之,七巧板看似平凡,卻有著無限樂趣。它可以作為玩具,為生活增添趣味;也可以作為兒童科普用具,鍛煉多方面的能力;另外,蘊藏在七巧板中的數學知識更是趣味無限。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 程方潔   [責任編輯: 李浩]