科学游戏的智慧与启示_高云峰_9787040310504

    《科学游戏的智慧与启示》介绍了24个游戏，以力学内容为主。这些游戏均在全国不同的中学或大学中开展过比赛，并已在中央电视台“异想天开”栏目中播出过。每个游戏包括三部分模块：游戏的内容和要求、工具、材料、比赛规则以及难易程度，游戏涉及的原理和概念、分析和处理的方法，如何从身边简单的现象中获得启发，并从中引申出很多相关的话题，学生们在比赛中的表现和小花絮、特别的技巧和成败的关键等。
    书中的重点是以游戏的原理和概念为线索，介绍处理问题的方法和思路。作者用生动有趣的生活现象或专门设计的图片来说明道理，读者可以从中领悟如何快速分析问题，如何把复杂问题简单化。例如，利用人们在厚薄不同的冰层上的行为，说明扎气球让外面的气球不爆破而里面的气球爆破的道理：从平时走路鞋带可能会自己松开的现象，说明惯性力和摩擦力在里面所起的作用。另外作者还从游戏所涉及的原理中引申出很多有关联的现象或典故，例如，从用振动法测大象的重量，引出判别西瓜生熟的方法和古代自鸣磬的故事，从柔绳绕圈的摩擦，引出几何级数的增长和国际象棋的故事，等等。
    《科学游戏的智慧与启示》内容丰富，文笔流畅，是一本文理交融的科普读物。《科学游戏的智慧与启示》可以作为中小学生的课外科普读物和试验指南，也可以作为中小学科学课的补充教材和案例材料，还可以作为大学生力学竞赛和动手实践环节的参考书。

    由于各种机缘，我经常参与中央电视台“异想天开”栏目的策划和论证，也经常以专家的身份在节目中进行点评。2008年底，中央电视台“异想天开”栏目推出了“大师挑战赛”系列节目，我集中地为节目量身设计了大量游戏，这些游戏的共同特点是：利用尽可能简单的工具和材料，运用相关的知识和经验，灵活巧妙地解决问题。
    节目拍摄时由于时间的限制，很多分析问题的思路和方法没能在节目中充分展示出来。我希望有机会把自己设计的题目和参加过的活动汇集成册，以便充分地介绍游戏背后的原理和概念、处理问题的方法和技巧，以及引申出来的相关话题，希望读者（特别是看过该节目的读者）能从中获得更多的启发和收获。
    这本书之所以献给我的女儿，是因为她和节目有特别的关系。中央电视台“异想天开”栏目开播时，我女儿正好出生，她从小就跟随我参加节目的拍摄：在北京拍摄纸桥过车时，3岁的她曾经在纸桥上兴奋地打滚；在昆明拍摄弹簧秤称大象时，6岁的她曾经被大象用鼻子卷起来而吓得畦畦叫；在湖北省赤壁市拍摄节目时，9岁的她十分自信而成为当地学生们羡慕的对象。她偶尔也会在节目中作一些示范表演，如用铁钉扎气球，空手做泡泡，放飞纸蜻蜒，还有完成一些中学生未成功的游戏等。总之，她见证了很多游戏，并有自己的见解。
    因此我在写作本书的时候，从开始就定下了一个目标：希望我女儿（目前正在读小学四年级）以及很多没有学过物理知识的小读者也能看懂绝大部分内容。所以我在书中没有用任何物理或力学公式，最多只需要利用“+一×÷”这类最基本的数学知识（当然，某些内容对具有高中知识的人来说更容易理解，特别是其背后引申的含义）。书中采用了大量日常生活中的现象来解释游戏背后的原理和概念，我写完后给她看并征求她的意见。初稿完成后，为了照顾像我女儿这样的小读者，在游戏之前专门增加了一个单元基本概念的介绍，把很多游戏中涉及的概念或原理汇集在一起进行介绍。
    书中正文介绍采用宋体字，重要的概念和结论采用黑体字，而引申出来的相关话题一般用有灰色底纹的楷体字。书中有大量的插图和照片，其中绝大部分照片由我拍摄，少量照片由中国科学院力学研究所工作人员拍摄，或是从视频上截取下来的：书中的插图配合文字说明，其内容和人物均由我设计，希望通过人物简短幽默的对话，使读者更容易理解书中的内容。

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