“老師,這個環帶怎么只有一面?!”初一(15)班學生陳嘉豪舉著剛剪開的紙環驚呼,教室里頓時爆發出此起彼伏的驚嘆聲。
近日,合肥市五十中學天鵝湖教育集團天鵝湖校區數學思維體操社以“莫比烏斯環帶”為主題的特色課程,將抽象的數學概念化作指尖躍動的魔法,讓初一年級學生在折疊、裁剪與驚嘆中,感受數學的奇妙魅力。
一張紙片的魔法變身
課程伊始,社團杜老師以“螞蟻不翻越邊緣就能走遍整個平面”的趣味問題切入。隨著視頻中莫比烏斯環帶在過山車軌道、機械傳送帶中的實際應用畫面閃過,學生們迫不及待地拿起準備好的紙條。“將紙條旋轉180度再粘合”——看似簡單的操作,卻在剪刀沿著中線剪開的瞬間引發奇跡:原本普通的紙環不僅沒有斷裂成兩半,反而化作更大的環帶,引得董子涵同學興奮地高舉作品:“這簡直是數學版的‘分身術’!”
當數學遇上藝術創意
實踐環節化作歡樂的創意工坊。學生們分組挑戰“莫比烏斯環帶進階實驗”,有人嘗試扭轉不同角度制作“雙生環帶”,有人用彩筆沿著環面畫線驗證單側特性。最熱鬧的當屬“環帶創意大賽”:李抒遙小組將三個莫比烏斯環嵌套組合成動態雕塑,秦雨澤團隊則用連環莫比烏斯環模擬出無限符號“∞”。“原來數學公式可以這么美!”王詩琪邊繪制漸變花紋邊感慨,“這種永不閉合的曲面,就像我們的思維一樣充滿無限可能。”
思維火花的碰撞現場
“如果螞蟻在莫比烏斯環帶上爬行,它的鏡像會怎樣運動?”隨著張老師拋出進階問題,課堂秒變辯論現場。持不同觀點的學生自發組成“拓撲派”和“幾何派”,用橡皮泥建模、畫三維坐標系展開論證。“我們組發現環帶的‘單側性’其實取決于維度變化”,朱子豪總結道,“這讓我聯想到科幻片里的時空穿越門!”下課鈴響起時,不少同學仍圍在展示墻前討論,用便利貼寫下今日收獲:“數學不是冷冰冰的公式,而是解決問題的超能力”“原來換個角度看世界,奇跡真的會出現。”
本次課程通過沉浸式體驗打通數學與生活的邊界,讓學生在動手實踐中領悟拓撲學精髓。正如社團宗旨“讓思維跳舞”所言,后續課程還將開展“克萊因瓶儲水挑戰”“分形圖案繪制”等趣味活動,持續點燃學生的探索熱情,讓數學思維在笑聲與驚嘆中拔節生長。(文 :杜月仙)
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