科学游戏的智慧与启示

本书介绍了24个动手游戏，以力学内容为主，也有少量数学和密码方面的内容。这些游戏均在全国不同的中学或大学中开展过比赛，并己在中央电视台《异想天开》栏目中播出过。每个游戏包括三部分模块(1)游戏的内容和要求、工具和材料、比赛规则、难易程度；(2) 游戏涉及的原理和概念、分析和处理的方法，如何从身边简单的现象获得启发，井从中引伸出很多相的关话题；(3) 参与者在比赛中的表现和小花絮、特别的技巧和成败的关键等。书中的重点是以游戏的原理和概念为线索，介绍处理问题的方法和思路。为了让更多的读者了解问题的实质，作者特意没有采用任何力学公式，而是用生动有趣的生活现象或专门设计的图片来说明道理。读者可以从中领悟如何快速分析问题、如何把复杂问题简单化。例如，利用人们在厚薄不同的冰层上的行为，说明扎气球破而不爆的道理；从平时走路鞋带可能会自己松开的现象，说明惯性力和摩擦力在里面所起的作用，自然而然地从不同的思路解决了轻重物体平衡的问题。另外作者还从游戏所涉及的原理中引伸出很多有关联的现象或典故，例如从沙漏的沙子流动现象，引出交通堵塞问题和规则设计的重要性；从用振动法测大象的质量，引出判别西瓜生熟的方法和古代自呜罄的故事；从柔绳绕圈的摩擦，引出几何级数的增长和国际象棋的故事，等等。书中强调了如何把知识变为智慧。例如，在“空中传水”的游戏中，参与者自己要把秋千荡起来，这里就涉及到做功的概念和功的正负。书中不用任何计算公式，而是从投影的角度直接看出功的正负，然后笔锋一转，介绍了人类有记载的最早利用投影的故事：希腊哲学家泰勒斯曾游学埃及，他利用影子的长度，不用登上金字塔就知道了金字塔的高度，令当时的祭师对他十分敬畏。书中评述说：这个例子很好地表明了“知识”和“智慧”的区别：人人都知道物体在阳光下有影子，也知道影子长短会变化，但是泰勒斯利用这些知识就可以解决某些问题，他把知识变成了智慧。本书内容丰富，文笔流畅，相关的成语和典故信手拈来，是一本文理交融的科普读物。本书可以作为中小学生的课外科普读物和试验指南，也可以作为中小学科学课教师的补充教材，还可以作为大学生力学竞赛和动手实践环节的参考书。