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數學營養午餐的巧妙解法
數學營養午餐的巧妙解法
更新时间:2024-11-18 04:51:02

“媽媽,一根玉米上到底有顆‘牙齒’呀?”

“扁豆是不是四季豆遭壓扁了呀?”

你有沒有在餐桌上被孩子問過類似的“奇奇怪怪”的問題?你知道蔬菜與水果其實蘊含豐富的數學知識麼?作為生活中最常與家人面對面相處,但卻最難找到話題的場景之一,餐桌上的美食往往是孩子們抒發好奇心的“主戰場”。

享用美食之餘,不少小朋友似乎都對食物充滿好奇與聯想。解鎖更多食物知識,我們的餐桌也能變成有趣的課堂。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)1

你家孩子更喜歡水果玉米脆脆甜甜的風味,還是糯玉米香香軟軟的口感?作為“五谷”之一,玉米端上餐桌的機會可謂頻繁,無論是直白地煮玉米,還是炒在菜裡做成玉米雞丁、青椒玉米,甚至在煮飯時撒一把進去,或包在餃子裡……相信絕大多數孩子都不會拒絕小小玉米粒的誘人味道。

但是你知道,玉米粒們在一根玉米棒上的總數幾乎都是偶數麼?不信,找來一根玉米棒數數看——據說,數萬根玉米裡才會出現一個奇數的特例。

這是因為在玉米還是“寶寶”的時候,它們穗軸上開出的小花都是成對排列的,小花枯萎後會結成一粒玉米,所以玉米粒的總數就隻會是成偶數了。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)2

善于觀察的孩子可能會問了:有時候我們見到的玉米并不每一行都整整齊齊,也有一排玉米粒長歪到另一排上的情況,那這樣的玉米粒總數還會是偶數麼?

答案是一樣的,有時因為小花沒有完全授粉等原因,會出現玉米粒排列上的“并行”,不過仔細觀察,在一些看似沒發育好的“并行”玉米下,還是會有很小的玉米粒被擠在大顆玉米粒間“躲”了起來,總的來說,它們還是偶數,不過有部分玉米粒一直保留了“童年”的模樣。

隻有唯二的特殊情況,玉米棒上的玉米粒會是奇數:一是因為基因個體突變,花穗結出了單個的花朵,因而結出奇數個玉米粒,不過這種情況非常罕見。另一種就是在蒸煮過程中的玉米粒折損,要是孩子數來數去玉米粒都是奇數,建議你先去看看鍋裡有沒有正在“潛水”的“逃兵”。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)3

有多少孩子嫌棄秋葵黏呼呼的口感,就有多少孩子喜愛它脆脆的韌勁兒。這種讓孩子“又愛又恨”的蔬菜,走進我們的菜籃子不過十來年——相信四川父母們小時候就沒什麼機會去好奇,為啥秋葵都是妥妥的正五邊形?

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)4

與其說秋葵是正五邊形,其實不如說它的橫截面是正五邊形。切開一枚秋葵會發現它每邊長度幾乎都一樣,像是被設計師精确設計過。嗯,大自然的确是個了不起的“設計師”。

秋葵不僅橫截面是五邊形的,它白色的花瓣、金色的花蕊也都是五個,甚至連葉子邊也有五個葉齒。可以說數字“五”被秋葵寫進了基因密碼中,實在是太“執着”了。

當然,基因并不總是一成不變的,和前面的玉米一樣,秋葵也有小概率結成六邊形,如果媽媽們買來一袋秋葵想讓小朋友幫忙洗菜,為了調動他們積極性,不妨就讓孩子去找找看裡面是否藏了六邊形的特殊秋葵吧。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)5

1、1、2、3、5、8、13、21、34……看着這一排數字你能聯想起什麼?

如果你一臉茫然,我們幫你的數學老師回答你,這是咱們以前學過的斐波那契數列……這個數列從第3項開始,每一項都等于前兩項之和,它的延展應用有很多,在圖案上直觀的表現形式就是“黃金分割”。

大自然中其實也有不少斐波那契數列的“原生态”案例。比如我們吃的葵瓜子,當它排列在向日葵上時,便是一圈一圈按“黃金分割”比例排列,還有菠蘿、松子等,一眼看上去就非常具有美感的堅果、水果和蔬菜,都可以套用上斐波那契數列和“黃金分割”。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)6

讓這些植物如此“美麗”的幕後推手,正是基因。通過一個數學現象,我們可以從生物學、數學,上升至幾何學和美學,孩子也能從餐桌上領略到大自然的神奇——前提是,我們還沒把數學知識還給老師。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)7

寶塔菜有兩種,通常我們見到的是綠油油像花菜的那種,也叫做羅馬花椰菜。這種寶塔菜一開始它隻是作為高級餐廳擺盤裝飾,如今也被拿來做家常小炒,味道相當不錯。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)8

雖然寶塔菜逐漸平價,但第一次見到它,我們大概都被它過分漂亮的“顔值”和造型驚豔過。一座座整齊的翠綠“寶塔”四面鋪開,塔面上小小的鋸齒也尤為可愛。但你知道麼,除了好吃,它也能幫我們去理解抽象的分形概念。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)9

簡單理解分形結構就是,在保持恒定特征下,形狀不斷堆疊、延展。拿寶塔菜來說,看似複雜的形狀,其實是由一個個小鋸齒不斷延展複制而成的,小鋸齒最終堆砌出的“寶塔”也與每個小鋸齒形狀相似,這就是一個經典的、自然中存在的分形結構。

說個題外話,另外還有一種長得像蠶寶寶的蔬菜也叫“寶塔菜”,不過它和分形沒啥關系,完全是不同地區叫法不同,不過做成泡菜後口感脆脆的也挺好吃。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)10

想到秋天,許多人第一時間就會想到金黃一片的麥田。作為常見主食,小麥象征着豐收。也因這份對豐收的美好願景,除了磨成面粉做成各類面食端上餐桌,極具幾何排列之美的麥穗,也常被人們拿來做成裝飾品。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)11

小麥與數學也極具淵源,除了麥穗的排列,關于它的數學題出奇地多。比較出名的“麥子與棋盤”的故事,形象地闡述了幾何級數。

古希臘思想家蘇格拉底,也曾給弟子出過一道“如何在一片麥田中找到最大一株麥穗”的數學與哲學題。弟子為了拿到最大的麥穗,把麥田分為三份,走第一部分時,他隻看不摘,分出大、中、小三類麥穗;在第二個部分,他比較了和前面麥田麥穗的大小,并驗證自己的分類是否準确;最後,他在第三個部分的麥田裡找到了最大的一支麥穗。

這道關于麥子的題兼顧數學的邏輯與哲學的思辨,包含的“不求最好,隻求更好”的道理也可以運用到孩子們的成長之中。

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)12

數學營養午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)13

一方餐桌,不僅包含萬千美食,同樣也為我們揭示自然的嚴謹與完美。在此之前,孩子們或許會認為大自然是随性而野蠻的,但通過分享這些蔬菜水果的數學小知識,自然有序的一面被展現了出來,自然科學的種子或許就在某一刻于他們心中生根、發芽……

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