育儿指南

出去旅游玩中学——建筑中的数学让你的孩子感受数学美爱上数学课

导语:出去旅游的时候,我们除了享受美景美食,还可以在玩的过程中给孩子普及一些知识,让孩子玩中学”,从而激发孩子的学习兴趣。这个假期中的一次小科普让我有了意外的收获。有的时候真的是你给孩子一个机会,他会还你一个惊喜!”

我儿子今年10岁了,读小学四年级。国庆节期间带他去了北京,原本是想带他去天安门广场附近感受一下当时阅兵的氛围,结果在参观天坛公园时,我对建筑中数学知识的一次简单讲解,让我有了意外的发现——孩子对图形有特殊的兴趣。于是有了这个计划外的行程——北京凤凰国际传媒中心,也得到了一份意外的收获。我已经迫不及待的要先讲一下这个让我最以外的收获了!

最意外的收获

逛完天坛公园和天安门广场,在弟弟的推荐下我们去了北京朝阳公园附近的凤凰国际传媒中心。这个建筑是一个技术创新型工程,整个建筑参考了点集拓扑中著名的莫比乌斯环。建筑中的每一个钢结构构件弯曲的方向、弧度以及长度都是不一样的,而这所有的不一样,成就了这座建筑独一无二的美。

北京凤凰国际传媒中心

看到这个建筑时儿子不禁感叹到这个形状太特别了,设计者是怎么想到的?

我回答了他的问题:"这个建筑的形状是妈妈大学期间学的一门课程中的著名的图形,特点是如果把一张纸条的一端扭转180°黏到另一端会形成一个只有一个面的特殊图形,图形的形状就像这座建筑的形状。”

这里我没有讲特别深奥的东西,毕竟点集拓扑这门课是数学专业的一门课程,对于一个只上四年级的小学生来说未免太深奥了。但是孩子的兴趣被点燃了,他问我课程及图形的名称,我告诉他课程名称叫《点集拓扑》,图形名称叫莫比乌斯环。孩子感叹着、欣赏着,眼睛里都放着光。

惊喜1 晚上回到家后,儿子说要送我一个神秘的礼物,礼物就是下面这两个他亲手做的莫比乌斯环。

儿子亲手做的莫比乌斯环

其实这个环的制作本身并没有什么难度,但是重要的是孩子在白天玩的过程中知道了图形的特点并亲手把它制作出来,他的种用心难能可贵。

惊喜2 儿子说这个莫比乌斯环可以制作出来,但那个克莱因瓶制造不出来。并拿手机让我看了克莱因瓶的照片,告诉我这个瓶子的体积是无限的,全世界的水倒进去也装不满。

儿子给我看的克莱因瓶(来自网络,侵删)

其实我并没有给他提到过克莱因瓶,他告诉我是自己在网上搜的,并很认真的给我讲解了克莱因瓶的特点。那时的我真的很激动也很欣慰,本来只是在天坛公园玩时感慨皇家建筑的雄伟与讲究时顺便提到了轴对称图形及中心对称图形,结果产生了如此意想不到的连锁反应。

这份意想不到的收获源自于上午旅游中一次不经意讲解后的意外发现。

最欣喜的发现

其实我在北京读博士期间带他去了很多的地方,唯独天坛公园没有去过,所以这次北京之行的第一站我们选择了天坛公园。

当天(10月3日上午)我们是从天坛东门进去的,进入东门往里走看到的第一个建筑是祈年殿,大概是这个视角。

祈年殿

我告诉儿子这个建筑是祈年殿,是天坛的标志性建筑。然后问他这个建筑最大的特点是什么?儿子不加思索的回答到:这个建筑所有的形状就一个字——圆,大圆套小圆。自己嘴里还念叨着:好神奇啊,就这一个形状就能造出这么漂亮的建筑。

在祈年殿转了一圈我们来到了建筑的正中间,就是下图这个视角,儿子说除了中间这条道好像和刚才位置上看到的没什么太大的区别。我说这就是圆的特点:既是中心对称图形又是轴对称图形,中间的这条路就是对称轴。这么一来二去的对话,孩子的兴致上来了,他感叹到数学课本上的知识用到建筑上原来可以这么美。

继续往南走来到了回音壁,回音壁也是个弧形建筑,在这边对着墙说话在另一边的人可以听到。我向儿子解释回声的原理,他听的津津有味,并告诉我开学后要把这些知识告诉他的同学。哈,看来孩子都有在众人面前表现自己的欲望。

回音壁回声原理 是皇穹宇围墙的建造符合了声学的传音原理。围墙由磨砖对缝砌成,光滑平整,弧度过度柔和,有利于声波的规则反射。加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不致于散漫地消失,更造成了回音壁的回音效果。

最后来的天坛圜丘,中间的这个叫天心石,它位于圆丘的最中间,往外有9圈,他嘴里小声念叨着:又是圆!全是圆!太神奇了!

天坛圜丘

我告诉他圆形是所有图形中最美的,最奇特的。但几何中还有许多很好看的图形,说着我把前几天发的微头条里的分形几何图形让他看,结果他彻底被惊艳到了,而我也欣喜的发现儿子对图形有着特殊的兴趣。因此在弟弟的建议下我们下午去了北京凤凰国际传媒中心,后面就有了上一节中最意外的收获。

其实建筑中的数学知识还有很多,只要你用心发现、善于引导,孩子总是可以在玩中就能学到知识。而且这种最放松的状态下的学习能激发孩子的学习兴趣,使孩子发现数学美,同时爱上数学课,下次带孩子旅行你也试试吧!

结语

我经常说每一个孩子都是一匹千里马,而我们做父母的应该当伯乐,发掘孩子的兴趣和潜力。旅游中的玩中学”能让孩子在最放松的条件下接受知识,也许一次简单的旅行,旅行中一次不经意的讲解就能触发孩子内心的小宇宙。小宇宙一旦爆发,那种力量会让你震惊,也会让孩子受益终身!

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