定 價(jià):30 元
叢書(shū)名:大眾力學(xué)叢書(shū)
- 作者:高云峰
- 出版時(shí)間:2011/1/1
- ISBN:9787040310504
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類(lèi):N33
- 頁(yè)碼:215
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《科學(xué)游戲的智慧與啟示》介紹了24個(gè)游戲,以力學(xué)內(nèi)容為主。這些游戲均在全國(guó)不同的中學(xué)或大學(xué)中開(kāi)展過(guò)比賽,并已在中央電視臺(tái)“異想天開(kāi)”欄目中播出過(guò)。每個(gè)游戲包括三部分模塊:游戲的內(nèi)容和要求、工具、材料、比賽規(guī)則以及難易程度,游戲涉及的原理和概念、分析和處理的方法,如何從身邊簡(jiǎn)單的現(xiàn)象中獲得啟發(fā),并從中引申出很多相關(guān)的話(huà)題,學(xué)生們?cè)诒荣愔械谋憩F(xiàn)和小花絮、特別的技巧和成敗的關(guān)鍵等。
書(shū)中的重點(diǎn)是以游戲的原理和概念為線(xiàn)索,介紹處理問(wèn)題的方法和思路。作者用生動(dòng)有趣的生活現(xiàn)象或?qū)iT(mén)設(shè)計(jì)的圖片來(lái)說(shuō)明道理,讀者可以從中領(lǐng)悟如何快速分析問(wèn)題,如何把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。例如,利用人們?cè)诤癖〔煌谋鶎由系男袨,說(shuō)明扎氣球讓外面的氣球不爆破而里面的氣球爆破的道理:從平時(shí)走路鞋帶可能會(huì)自己松開(kāi)的現(xiàn)象,說(shuō)明慣性力和摩擦力在里面所起的作用。另外作者還從游戲所涉及的原理中引申出很多有關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象或典故,例如,從用振動(dòng)法測(cè)大象的重量,引出判別西瓜生熟的方法和古代自鳴磬的故事,從柔繩繞圈的摩擦,引出幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)和國(guó)際象棋的故事,等等。
《科學(xué)游戲的智慧與啟示》內(nèi)容豐富,文筆流暢,是一本文理交融的科普讀物!犊茖W(xué)游戲的智慧與啟示》可以作為中小學(xué)生的課外科普讀物和試驗(yàn)指南,也可以作為中小學(xué)科學(xué)課的補(bǔ)充教材和案例材料,還可以作為大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽和動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)的參考書(shū)。
《科學(xué)游戲的智慧與啟示》: 無(wú)處不在的 異想天開(kāi)的游戲 融會(huì)貫通的 別出心裁的啟示
由于各種機(jī)緣,我經(jīng)常參與中央電視臺(tái)“異想天開(kāi)”欄目的策劃和論證,也經(jīng)常以專(zhuān)家的身份在節(jié)目中進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。2008年底,中央電視臺(tái)“異想天開(kāi)”欄目推出了“大師挑戰(zhàn)賽”系列節(jié)目,我集中地為節(jié)目量身設(shè)計(jì)了大量游戲,這些游戲的共同特點(diǎn)是:利用盡可能簡(jiǎn)單的工具和材料,運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),靈活巧妙地解決問(wèn)題。
節(jié)目拍攝時(shí)由于時(shí)間的限制,很多分析問(wèn)題的思路和方法沒(méi)能在節(jié)目中充分展示出來(lái)。我希望有機(jī)會(huì)把自己設(shè)計(jì)的題目和參加過(guò)的活動(dòng)匯集成冊(cè),以便充分地介紹游戲背后的原理和概念、處理問(wèn)題的方法和技巧,以及引申出來(lái)的相關(guān)話(huà)題,希望讀者(特別是看過(guò)該節(jié)目的讀者)能從中獲得更多的啟發(fā)和收獲。
這本書(shū)之所以獻(xiàn)給我的女兒,是因?yàn)樗凸?jié)目有特別的關(guān)系。中央電視臺(tái)“異想天開(kāi)”欄目開(kāi)播時(shí),我女兒正好出生,她從小就跟隨我參加節(jié)目的拍攝:在北京拍攝紙橋過(guò)車(chē)時(shí),3歲的她曾經(jīng)在紙橋上興奮地打滾;在昆明拍攝彈簧秤稱(chēng)大象時(shí),6歲的她曾經(jīng)被大象用鼻子卷起來(lái)而嚇得畦畦叫;在湖北省赤壁市拍攝節(jié)目時(shí),9歲的她十分自信而成為當(dāng)?shù)貙W(xué)生們羨慕的對(duì)象。她偶爾也會(huì)在節(jié)目中作一些示范表演,如用鐵釘扎氣球,空手做泡泡,放飛紙蜻蜒,還有完成一些中學(xué)生未成功的游戲等?傊(jiàn)證了很多游戲,并有自己的見(jiàn)解。
因此我在寫(xiě)作本書(shū)的時(shí)候,從開(kāi)始就定下了一個(gè)目標(biāo):希望我女兒(目前正在讀小學(xué)四年級(jí))以及很多沒(méi)有學(xué)過(guò)物理知識(shí)的小讀者也能看懂絕大部分內(nèi)容。所以我在書(shū)中沒(méi)有用任何物理或力學(xué)公式,最多只需要利用“+一×÷”這類(lèi)最基本的數(shù)學(xué)知識(shí)(當(dāng)然,某些內(nèi)容對(duì)具有高中知識(shí)的人來(lái)說(shuō)更容易理解,特別是其背后引申的含義)。書(shū)中采用了大量日常生活中的現(xiàn)象來(lái)解釋游戲背后的原理和概念,我寫(xiě)完后給她看并征求她的意見(jiàn)。初稿完成后,為了照顧像我女兒這樣的小讀者,在游戲之前專(zhuān)門(mén)增加了一個(gè)單元基本概念的介紹,把很多游戲中涉及的概念或原理匯集在一起進(jìn)行介紹。
書(shū)中正文介紹采用宋體字,重要的概念和結(jié)論采用黑體字,而引申出來(lái)的相關(guān)話(huà)題一般用有灰色底紋的楷體字。書(shū)中有大量的插圖和照片,其中絕大部分照片由我拍攝,少量照片由中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所工作人員拍攝,或是從視頻上截取下來(lái)的:書(shū)中的插圖配合文字說(shuō)明,其內(nèi)容和人物均由我設(shè)計(jì),希望通過(guò)人物簡(jiǎn)短幽默的對(duì)話(huà),使讀者更容易理解書(shū)中的內(nèi)容。
高云峰,清華大學(xué)航天航空學(xué)院副教授,主要的研究領(lǐng)域?yàn)椋汉教炱鲃?dòng)力學(xué)與控制。
作者長(zhǎng)期以來(lái)一直提倡動(dòng)手實(shí)踐教育,理論聯(lián)系實(shí)際,是中央電視臺(tái)《異想天開(kāi)》欄目的特別顧問(wèn),參與了眾多節(jié)目的策劃和論證,設(shè)計(jì)了大量的科學(xué)游戲。
作者在教學(xué)和科研方面都形成了自己獨(dú)特的風(fēng)格。所獲獎(jiǎng)勵(lì)包括:2002年獲軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),2003年獲國(guó)防工業(yè)出版社年度優(yōu)秀圖書(shū)獎(jiǎng),2005年獲北京市教育創(chuàng)新標(biāo)兵,2007年獲第六屆周培源全國(guó)大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng),2009年獲中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)全國(guó)徐芝綸力學(xué)優(yōu)秀教師獎(jiǎng)。
零開(kāi)卷有益
游戲1 巧扎氣球
游戲2 旋轉(zhuǎn)風(fēng)車(chē)
游戲3 巧綁繩索
游戲4 加密解密
游戲5 無(wú)處藏身
游戲6 巧找平衡
游戲7 天降雞蛋
游戲8 平移水杯
游戲9 深不可測(cè)
游戲10 雞蛋承重
游戲11 巧測(cè)重心
游戲12 前仰后翻
游戲13 草船借箭
游戲14 歪打正著
游戲15 降雨滅火
游戲16 隔三岔五
游戲17 空中傳水
游戲18 動(dòng)物爬繩
游戲19 以大測(cè)小
游戲20 以輕搏重
游戲21 百足爬蟲(chóng)
游戲22 架橋過(guò)河
游戲23 紙橋過(guò)車(chē)
游戲24 巧稱(chēng)大象
附錄A 游戲內(nèi)容索引
附錄B 加密解密中的答案
附錄C 無(wú)處藏身中的答案
附錄D 紙橋過(guò)車(chē)比賽后記
首先利用給定材料設(shè)計(jì)制作一個(gè)發(fā)射裝置用于射擊氣球。把氣球排成一排并依次編上號(hào)碼,但在這排氣球的延長(zhǎng)線(xiàn)上只能看到第1號(hào)氣球。要求擊破2、4、6號(hào)氣球,而保持1、3、5號(hào)氣球不破。發(fā)射裝置的出口高度與氣球高度接近,水平距離與氣球最近為1米,最遠(yuǎn)為2米。
比賽規(guī)則:擊破2號(hào)氣球,得15分;擊破4號(hào)氣球,得25分;擊破6號(hào)氣球,得35分。但是如果擊破1、3、5號(hào)氣球,則每個(gè)扣10分。
制作發(fā)射裝置時(shí)間為1小時(shí),比賽時(shí)問(wèn)為5分鐘。
工具:鉗子1把,裁紙刀1把。
材料:牙簽或大頭針1盒,粗鐵絲1米,木筷或竹筷10雙,繩子1束,橡皮筋10根,圓珠筆1支。
如果是學(xué)校開(kāi)展活動(dòng),需要準(zhǔn)備好氣球和懸掛氣球的竹竿。公共工具為秒表。如果你在家自己做,不必受時(shí)間限制,可以考慮不同方案,爭(zhēng)取好的結(jié)果。
本活動(dòng)適合小學(xué)和中學(xué)各年級(jí)學(xué)生參與。
對(duì)于小學(xué)生,3人一組,難度系數(shù)為★★★。
對(duì)于初中生,3人一組,難度系數(shù)為★★。
對(duì)于高中生,3人一組,難度系數(shù)為★。
如果1人一組,難度系數(shù)增加1顆★。
本游戲?qū)?chǎng)地沒(méi)有要求,需要準(zhǔn)備好桌子和椅子,讓學(xué)生有地方做發(fā)射裝置和炮彈。要注意發(fā)射裝置不能對(duì)著人發(fā)射,另外在用裁紙刀時(shí)注意不要?jiǎng)澲帧?nbsp;
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