趣味数学–无言宇宙

希腊人认为,通过数学我们可以看到关于宇宙结构设计的最终真理,数学与自然界是紧密相连的。花儿的数学老师们上次带着大家领略了数学语言之美,黄金分割简单地解释了自然界万物有灵且美。这次趣味数学课,结合大家正在学习的长方体,回顾了各种基本图形的周长和面积的计算方法。同学们又自告奋勇地推导了圆柱体的表面积和体积,通过计算和观察,再一次体会了万物与数学的关系:周长相同的情况下,圆的面积最大。世间万物,圆柱如此之多,原来蕴含了如此朴素又奇妙原理。

推广到球体,老师带大家看了各种可爱的小动物,用数学的方式解释了生物学上著名的伯格曼法则:同一物种在越冷的地方个体体积越大,伯格曼外形越接近球形。这是生物在漫长进化过程中的适应结果。也是因为同样的体积下,球体的表面积越小,散热面积越小,保暖效果越好。万物有灵,数灵相通。

上半节课我们驰骋在自然的万物之灵中,下半节课大家一起向宇宙进发,用数学思想探索未知世界。我们回顾了一维的线段,将线段首尾相连后,拓展到二维平面。大家发现在线段上无法解决的问题竟然轻而易举地就能解决了,不停歇地孩子们踊跃地尝试解决了“二维小虫爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘”。体会了作为三维空间生物优越性。

最后老师启发孩子们尝试去理解虫洞,四维空间。希腊人认为宇宙是按数学规律设计的,并且能被人们所认识。宇宙无言,但背后却隐藏着无尽的美妙,静待我们的孩子们用数学去体会去发现。

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