新南威爾士大學(xué) | 七巧板的歷史和奧秘,兒童的謎題游戲,或兩個(gè)海港的數(shù)學(xué)悖論
指南者留學(xué)
2023-01-06 20:38:36
閱讀量:1200
<p>你玩過七巧板游戲嗎?</p>
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<p>我記得,當(dāng)我還是個(gè)孩子的時(shí)候,我被七個(gè)簡單的木制三角形和其他形狀如何能提供無盡的娛樂所吸引。與樂高積木不同的是,七巧板的碎片不會(huì)夾在一起,也不像拼圖游戲的碎片,它們不會(huì)形成一幅畫。</p>
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<p>相反,七巧板邀請你把所有的碎片組合在一起,形成無數(shù)種形狀。你可以做出自己的形狀,也可以嘗試形成別人創(chuàng)造的形狀。例如,這里有一種用七巧板塊形</p>
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<p>這是幾種方法之一,使一個(gè)天鵝形狀使用七巧板。你能再找一個(gè)嗎? </p>
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<p>但這并不是造天鵝的唯一方法。你能找到其他人嗎?如果你手頭沒有物理難題,你可以使用一個(gè)虛擬版本的七巧板。</p>
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<p>七巧板是容易理解的,但具有挑戰(zhàn)性,是一個(gè)優(yōu)秀的教育工具。今天,它仍然在學(xué)校里被用來幫助說明數(shù)學(xué)概念和培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力。它甚至有一兩個(gè)悖論。</p>
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<p><strong><span class="h1">重排謎題的悠久歷史</span></strong></p>
<p><br />七巧板是古往今來出現(xiàn)的許多重排謎題之一。已知最早的重排謎是由希臘數(shù)學(xué)家阿基米德在2200年前發(fā)明的,在希臘和羅馬人中流行了幾個(gè)世紀(jì)。</p>
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<p>它由14塊拼圖組成,可以組合成許多不同形狀的形式。有536種不同的方法可以把這些碎片拼成一個(gè)正方形。</p>
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<p>還有1999年發(fā)布的《永恒拼圖》(Eternity Puzzle),它由209個(gè)藍(lán)色拼圖塊組成一個(gè)大圓。這本書非常受歡迎,在全球賣出了50萬冊,這可能是因?yàn)榈谝粋€(gè)解決它的人將獲得100萬英鎊的獎(jiǎng)金。</p>
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<p>不到一年之后,數(shù)學(xué)家亞歷克斯·塞爾比和奧利弗·賴爾登解決了這個(gè)難題,并獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。這個(gè)謎題的創(chuàng)造者、備受爭議的克里斯托弗·蒙克頓(Christopher Monckton)說,當(dāng)時(shí)他不得不賣掉自己的房子來籌集獎(jiǎng)金。</p>
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<p>七巧板的起源可以追溯到三世紀(jì)的中國數(shù)學(xué)家劉徽。在眾多成就中,劉輝利用幾何形狀的重新排列來優(yōu)雅地解釋數(shù)學(xué)事實(shí),如勾股定理,也被稱為畢達(dá)哥拉斯定理。</p>
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<p>形狀可以重新排列來解釋溝谷法則,也被稱為畢達(dá)哥拉斯定理。動(dòng)畫:William B. Faulk, CC BY- sa 4.0,通過Wikimedia Commons, CC BY。</p>
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<p>這種重新排列幾何的方法后來在12世紀(jì)中國宴會(huì)桌的創(chuàng)造中得到了明顯的體現(xiàn)(長方形的桌子被設(shè)計(jì)成可以取悅或招待晚餐客人的圖案)。</p>
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<p>在17世紀(jì)早期,另一種被稱為蝴蝶桌的桌子很受歡迎,它的形狀更加多樣。留園(留園)是聯(lián)合國教科文組織世界文化遺產(chǎn)的一部分,在這里可以看到一套現(xiàn)存的餐桌。 </p>
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<p>七巧板在1800年左右作為一種益智游戲而流行起來。照片:在上面。</p>
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<p><span class="h1"><strong>七巧板熱</strong></span></p>
<p><br />根據(jù)杰里·斯洛克姆和其他作者的《七巧板書》,七巧板在1800年左右作為一種益智游戲而流行起來。</p>
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<p>他們報(bào)告說,發(fā)明者是一個(gè)不知名的中國人,筆名為“智障隱士”(yang - choo - chu - shih),出版了《七巧板圖》(《七巧板圖》),一本包含數(shù)百種七巧板形狀的書。</p>
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<p>來自七巧板拼圖和解書的圖案,中國約1815年(大英圖書館15257.d。5, 15257.d)大英圖書館。</p>
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<p>這在中國引發(fā)了一場游戲熱潮。其他七巧板拼圖書很快就出版了,其中一些最終傳到了日本、美國和英國,在那里被翻譯和擴(kuò)展。</p>
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<p>在1817- 1818年間,七巧板熱潮像野火一樣蔓延到法國、丹麥和其他歐洲國家。全世界對七巧板的興趣一直持續(xù)至今。</p>
<p>一個(gè)包含一兩個(gè)悖論的教育工具</p>
<p><br />七巧板之所以經(jīng)久不衰,部分原因可能是它允許如此多的形狀和如此少的片段。</p>
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<p>研究人員發(fā)現(xiàn)七巧板可以幫助學(xué)生的視覺和幾何思維,甚至他們的算術(shù)技能。</p>
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<p>七巧板可以幫助評(píng)估兒童學(xué)習(xí)書面語言和他們的情緒調(diào)節(jié)技能。</p>
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<p>不過,對大多數(shù)人來說,七巧板只是一個(gè)有趣而富有創(chuàng)造性的挑戰(zhàn)。</p>
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<p>還有一些七巧板“悖論”謎題在七巧板書和其他網(wǎng)上討論,其中七巧板碎片被安排成兩個(gè)看起來相同的形狀(但其中一個(gè)似乎有一個(gè)剩余的碎片)。</p>
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<p>兩個(gè)和尚七巧板悖論。圖片:alphhazeta, CC0,通過維基共享資源,CC BY。</p>
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<p>你能解釋一下這個(gè)“悖論”嗎——為什么一個(gè)有一個(gè)三角形的“腳”,而另一個(gè)沒有,盡管兩幅畫都用了全部七幅?</p>
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<p>作為額外挑戰(zhàn),也許你可以解決Instagram和TikTok上流行的類似無限巧克力棒“悖論”。</p>
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<p>好運(yùn)快樂莫名其妙!</p>
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<p>談話</p>
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<p>Thomas Britz,悉尼新南威爾士大學(xué)高級(jí)講師</p>
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<p>本文基于創(chuàng)作共用許可,從The Conversation重新發(fā)布。閱讀原文。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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