科学游戏的智慧与启示
作者: 高云峰著
出版社:高等教育出版社,2011
简介: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。