昨天跟娃玩了一个很有意思的数学小游戏。我做了一个纸环给憨憨,外面一圈我画了一个小樱桃,而里面一圈我画了一只小蚂蚁。
然后就问憨憨,“蚂蚁要去采樱桃,可是它只能往前走,不可以穿过左右两边的边界,你觉得蚂蚁能采到樱桃吗?”
“这怎么可能啊”,憨憨哈哈大笑。
“那如果这样呢?”,我把纸环换了一种做法,做成下面这个样子,同样是背对背的樱桃和蚂蚁,“这次蚂蚁能采到樱桃吗?”
“显然不行啊 … ”,憨憨一开始仍然很肯定,不过他试着画了一下,突然改变了主意,“Amazing”,他突然叫了起来,“蚂蚁竟然能走到樱桃那边了!”
我们做的这个就是就叫做Mobius Strip(莫比乌斯环),这是数学里非常著名的一个概念,很多大脑、视觉、空间思维训练书里面都会有它的身影。
下面这张图就是以前给憨憨看的一本数学书里面关于Mobius环的内容,只不过书名我给忘了 …
孩子玩Mobius环有一个很大的好处,就是非常锻炼空间思维能力。
我一开始做了一个Mobius环后,首先自己就拿着这个环琢磨半天,因为我想用肉眼看看蚂蚁一直往前走能不能走到樱桃那边,结果发现越看越烧脑,因为我做的那个环比较长,还各种绕来绕去,自己都有点Lost了,最后还是用手指帮忙在纸上比划着,这样才不会迷失。
这是因为Mobius环在三维空间里是弯弯绕绕的,孩子看到的图像一下子是正面,一下子是侧面,一下子又变成了反面。这就需要孩子能在大脑中对图形进行多角度的还原,比如说蚂蚁走到反面后,孩子的大脑就得构建蚂蚁的在反面的行动轨迹。这对空间思维能力的要求很高,如果孩子只看平面图形就能找出Mobius环的路径,那么说明他的空间思维是相当好的!
什么是Mobius环?
那么怎样才能制作一个Mobius环呢?其实很简单,只需要一张纸条,然后扭转一下粘结就可以了,就像下面这张图一样。
最后做出来的Mobius环就是下面这个样子。
2
Mobius环的好玩实验
Mobius有两个非常有意思的特性,都可以做个小实验给孩子玩一玩的。
1. 第一个特性就是Mobius环所有的面其实都在同一面的。
这个特性实在太神奇了,就跟我上面说的那个蚂蚁采樱桃的例子一样,蚂蚁为什么能走到背面的樱桃那边去呢?就是因为它们其实都在同一面的,不信你用一支笔在环上画线。
你会发现这条线画着画着竟然穿过了Mobius的每一面最后回到了起点。
这完全突破了我们平时所能想象的3D概念,我们传统的“内外”是泾渭分明,没法连接在一起的,而Mobius环却是能够实现内外相通。
2. 第二个特性就是Mobius环的分身。
憨憨还在沉醉于Mobius环的神奇时,我又问了他第二个问题,“如果用剪刀从环中间开始剪,你觉得会剪成什么样子呢?”
“那肯定是剪成两个环啦”,儿子又是不假思索地回答。想来也没错啊,如果一个纸环,从中间剪开,肯定一分为二变成两个环呢。
于是我给憨憨一把剪刀让他开始剪,剪啊剪啊,小家伙发现越剪越不对劲。
等最后剪完,很神奇的是这个环并没有如想象中一般分开,而是还缠在一起,等我们把环展开的时候,奇妙的事情发生了,这个环竟然变成了一个更大的Mobius环!
“哇!”,儿子叫了起来,有几分吃惊,更有几分发现新大陆的激动和兴奋,他对数学的认知在那一刻又得到了极大的激发。
3
Mobius环的浪漫
昨天和憨憨在捣鼓Mobius环的时候,无意中我们搜到Youtube里有一个视频,原来老外有一个超级美的创意,叫做“永结同心”,就是用Mobius环来创作呢!
做出来的效果就是下面这个样子,你看两颗心都是缠绕在一起的,从不分开!
当时看得我一阵激动,这创意真赞,又可以在老婆面前炫耀一下浪漫了。话说,之前给老婆做过那个超级浪漫的全息投影,直到今天我还回味无穷(就是不确定老婆还记不记得了~)。
上面这个就是之前做给老婆的全息投影,浪漫的爱心,你们要看制作方法的话点击这里能看到!
Mobius环的永结同心也很容易做的,有个操作步骤的视频,文末我会告诉你们下载方式。
简单来说,其实就是将两个Mobius环黏在一起。
然后沿着中间剪开,不过因为有两个环,所以需要剪两次。
等最后剪完,两个缠绕着的爱心就做好啦!这不就是永结同心吗!多浪漫啊!
剪完Mobius爱心后,我屁颠屁颠地拿着作品到憨妈面前嘚瑟,“老婆,你看我为你做的永结同心!”,为了体现这颗心的高技术含量,我还再三强调,“这可是用Mobius环做的永结同心哟,很难做的!”
“什么Mobius?”,老婆狐疑地看了我一眼,接过心细细打量起来,“这不就用两张纸条黏贴起来的吗,有什么难的”,她又仔细瞅了一眼,“喏,这里还能看到胶带纸 …”
“呃,可这是Mobius环的爱心呢!”,我又嘟囔了一句,不过见老婆对Mobius环无感只得悻悻作罢。哎,理工男和文科女的思维还是不在一个频道上呢 …
不过,憨憨还是超级喜欢这个Mobius爱心的创意的,他觉得好不可思议啊,因为两个分开的环剪出来后,竟然变成两颗心套在一起了,这是怎么做到的啊!这对儿子的创造力又是一次激发!
来源公众号:憨爸在美国
图片翻摄自网路,版权归原作者所有。如有侵权请联系我们,我们将及时处理。