新聞記者 張靜嫻
通訊員 危雄
不用尺子，卻能畫出完美的六邊形蜂巢；不用公式，卻嚴格遵循著神秘的黃金比例生長——這些大自然中的生物，其實是隱藏的“數(shù)學(xué)天才”。10月11日，華中師范大學(xué)附屬小學(xué)的同學(xué)們就在一場題為《自然界的數(shù)學(xué)魔法師》的講座中，跟隨著來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的方芳教授，進行了一場奇妙的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅。
“蜜蜂是一位‘六邊形戰(zhàn)士’?！狈椒冀淌趶淖约貉芯康拿鄯淙胧郑颐亓朔涑驳膸缀螉W秘。她并沒有停留在知識講解上，而是給孩子們講了一個“蜜蜂筑巢的節(jié)能故事”：蜜蜂分泌蜂蠟需要消耗大量蜂蜜，造8個巢房就要消耗相當(dāng)于采集上萬朵花蜜的能量?！坝谑牵诼L的進化過程中，它們面臨一個數(shù)學(xué)問題：如何用最少的材料，造出最大的空間？”
方教授引導(dǎo)同學(xué)們用正三角形、正方形和正六邊形的磁片動手比拼，大家發(fā)現(xiàn)，在周長相同的情況下，果然是正六邊形的面積最大，結(jié)構(gòu)也最穩(wěn)固?！斑@就是大自然的智慧，也是數(shù)學(xué)中的‘最優(yōu)化問題’?！彼M一步引申，就連蜜蜂的復(fù)眼，也是由一個個六邊形小眼構(gòu)成的，這種結(jié)構(gòu)能讓更多光線進入。
自然界還有很多“數(shù)學(xué)魔法”，方教授又展示了鸚鵡螺的剖面圖，其光滑完美的螺旋曲線引來了同學(xué)們的驚嘆?！斑@叫‘黃金螺旋’，背后是著名的斐波那契數(shù)列?！彼v述了一個數(shù)列中的“巧合”：把斐波那契數(shù)列中連續(xù)的10個數(shù)相加，它們的和竟然正好是第7個數(shù)的11倍?！斑@個數(shù)列在自然界中無處不在，比如向日葵種子的排列、松果的鱗片等，甚至你們尋找的四葉草之所以稀有，也是因為三片葉子才是這個數(shù)列的‘?？汀?。”
接下來的大雁飛行講解也讓同學(xué)們聚精會神，方教授揭示了“人”字形隊列背后的空氣動力學(xué)原理?！邦I(lǐng)頭雁扇動翅膀會產(chǎn)生上升氣流，后面的雁借助這股‘東風(fēng)’，可以節(jié)省高達70%的體力?！彼岬?，有科學(xué)家通過模型計算出，當(dāng)“人”字夾角在110度左右時，節(jié)能效果可能最佳?！岸?，沒有一只大雁會永遠領(lǐng)頭，累了就換到后面休息，這是一個天然的‘輪流系統(tǒng)’，蘊含著公平與協(xié)作的數(shù)學(xué)智慧?！?/p>
“原來蜜蜂跳舞是在告訴同伴方向和距離，這本身就是一種數(shù)學(xué)語言！”課后，504班的王資綾興奮地分享她的收獲，“我覺得數(shù)學(xué)不再是課本上的數(shù)字，它就在我們身邊，特別有趣?！?/p>
據(jù)悉，本次活動是該?！皵?shù)學(xué)之美悟”系列課程的第二期。校長宋濤在總結(jié)中表示，希望通過這樣跨學(xué)科的融合課堂，讓孩子們真正理解“數(shù)學(xué)不是發(fā)明，而是發(fā)現(xiàn)”，學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界，探索更多隱藏在生活里的知識。
