盧聲怡
2020年10月6日,諾貝爾物理學獎揭曉的那一刻,我愣住了,“不會這么巧吧?”
想起前些天閱讀的2020年第9期的《知識就是力量》雜志,剛好讀到兩篇文章是直接介紹新科諾貝爾物理學獎獲得者彭羅斯的,這是湊巧呢還是必然呢?
我重新翻閱雜志,確認這兩篇文章分別是《眼見不一定為實的彭羅斯階梯》和《永不“重復”的鑲嵌圖案》,前者有趣,而后者關于“密鋪”的文章與少兒的課內學習卻更為緊密。
十年前的人教版小學數(shù)學實驗教科書上,就有關于密鋪的介紹??梢钥闯?,這是對課內學習的各種平面圖形的一種應用與再認識。文中指出正方形、正三角形、正六邊形是可以密鋪的“唯三”種正多邊形,背后的原因是什么呢?答案也在課內知識中,那就是整數(shù)的約數(shù)與倍數(shù)。
如何吸引孩子繼續(xù)研究,文中提出“多種形狀組合”哪些能密鋪?密鋪是否一定都有“周期性”?加上精美的配圖,比如一些鑲嵌圖案在知名建筑上的應用,會讓孩子們的求知欲迅速由內而起。
現(xiàn)在對密鋪的探究內容已經(jīng)在新版的人教版小學數(shù)學教材中消失十年了,所以無論是父母還是孩子,補上這個知識拼圖,有很大意義。
另一篇文中介紹的彭羅斯階梯實際上是彭羅斯三角形的一個變體,單獨看這個三角形的各個局部,十分正常,但從整體上看,卻是不可能在三維空間中存在的。
這是一個很好的視錯覺素材。視錯覺在孩子的課內數(shù)學教材中僅進行了一些拓展,例如人教版現(xiàn)行教材在學習“平行與垂直”之后,讓學生用工具來測量分析那些“看來彎曲”的圖形是否“平行”。
對多維空間的想像其實是很困難的,而彭羅斯構想的三角形,以及互相影響的埃舍爾的畫作,使我們我們有所想像,有所認識,從而為未來埋下種子。
科學家經(jīng)常放飛自己的思想,在超乎常人的世界里遨游沖突,彭羅斯的思考、研究、成果就是其中很典型的代表,他從數(shù)學出發(fā),為藝術界所做的彭羅斯三角與彭羅斯密鋪兩個貢獻,還是讓我們感嘆,人的想像可以如此神奇和有趣。
由此可見,優(yōu)秀的科普雜志確實彌補了教材中的不足,讓孩子們的課內學習中的那點兒星火,氤氳成無際的宇宙。