黄维洁
一、七巧板的由来
大家玩过七巧板吗?七巧板中有长方形、平行四边形和三角形,它的数目不多,却能拼出很多图形,如数字、汉语拼音字母、动物、建筑物等,简单的七块板,竞能拼出千变万化的图形。
这玩具究竟是怎么来的呢?
宋朝有个叫黄伯思的人,对几何图形很有研究,他热情好客,发明了一种用6张小桌子组成的“宴几”——请客吃饭的小桌子,后来有人把它改进为7张桌组成宴几,可以根据吃饭人数的不同,把桌子拼成不同的形状,比如3人拼成三角形,4人拼成四方形,6人拼成六方形……这样用餐时人人方便,气氛更好,再后来,有人把宴几改进到只有七块板,用它拼图,演变成一种玩具。
18世纪,七巧板传到国外,有些外国人通宵达旦地玩它,并叫它“唐图”,意思是“来自中国的图板”,1978年,一个荷兰人编写了一本有关七巧板的书,书中搜罗了1 600多种图形,并被译成多国文字出版。
二、七巧板的制作与玩法
七巧板如此神奇,你是不是有马上玩一玩的冲动呢?不妨立刻动手做一个吧!
七巧板是由两个大等腰直角三角形、两个小等腰直角三角形、一个中等腰直角三角形、一个正方形和一个平行四边形构成。
七巧板的制作,并不复杂,材料也是普通文具:一支笔、一把尺、一把剪刀和一块纸板或纸张,如果要增加效果,可准备少许颜色笔,
1.首先,在纸上画一个正方形ABCD,把它分为16个小方格,
2.再从左下角到右上角画一条对角线BD,
3.右下角的△BCD中,画出BD边的中位线EF,
4.再从左上角往右下角画线AG,碰到第二条线EF就停止,
5.找到对角线BD的四等分点H,I,画线HF,IG,
6.最后,我们沿着画线部分剪开,并给每一块涂上不同的颜色,你就有一副属于你的私人定制的七巧板了。
制作好了七巧板,我们马上动手试一试吧,不过还要注意以下两点:
1.排七巧板的时候,所有的组件都必须使用到,而且只能使用这7个组件排列,
2,七个组件之间可以“角边相接”,或“边边相接”,但绝对不能重叠,不论排成哪种图形,总面积一定相等。
知道了这些简单的规则,我们就可以一起游戏了,七巧板的玩法有4种:
1.依图成形,即从已知的图形来排出答案;
2.见影排形,从已知的图形找出一种或一种以上的排法;
3.自创图形,可以自己创造新的玩法、排法;
4.数学研究,利用七巧板来求解或证明数学问题,
右面就是一个依图成形的例子:(左侧是已知图形)
由于七巧板可以持续不断地反复组合,已引起哲学、心理学、美学等许多领域的研究者的兴趣,还被作为制作商业广告和印章的辅助手段,仔细观察一下,我们生活中的七巧板元素还是比较容易发现的。
三、七巧板悖论
简单的七巧板中蕴含着许多有趣的数学问题,在数学和逻辑学中出现悖论,是科学家历来十分关注的一个问题,如“飞矢不动”、“理发师悖论”等,在七巧板的研究中,人们也发现了有趣的悖论,下面就让我们来欣赏一下吧。
我们首先把七块小板标上号码,并标出各边之预设长度,这样大家就能够看明白下面的拼法了。