七巧板,俗稱"七巧圖"或"智慧板",是中國傳統的益智玩具,它是由七塊板組成的,它包含了5個三角形、1個正方形和1個平行四邊形,可以用七巧板拼出很多有趣的圖形。七巧板按大小分為大板、中板和小板,其中,大板是2個大三角形,中板是1個三角形、1個正方形和1個平行四邊形,小板是2個小三角形。用七巧板可以擺出男女老幼、飛禽走獸、山水草木、樓臺亭閣……七巧板的各個形狀之間不僅存在著極為嚴謹的數學規律,還蘊含著許多有趣的數學問題。
七巧板由北宋黃伯思《燕幾圖》和明朝嚴澄的《蝶幾譜》演變而來。外國人管它叫“唐圖”(Tangram)。七巧板在西方的流行可以追溯到19世紀初。1817年到1818年間,關于七巧板的書籍在英國、法國、瑞士、意大利、荷蘭、丹麥、德國和美國先后出版發行。1848年,七巧板的英文名字“Tangram”首次出現在出版物中,并在講英文的國家和地區沿用至今。
七巧板融趣味性、活動性、知識性為一體,讓學生在游戲實踐活動中學習數學知識,感悟數學思想,積累數學活動經驗,進而增強學生的動手操作能力、推理能力和問題解決能力等。七巧板還具有形狀概念、視覺分辨、認智技巧、視覺記憶、手眼協調、鼓勵開放、擴散思考、創作機會等益智功能。
歷史淵源
七巧板原本為宋代的黃伯思(1079-1118)發明的一套七件的小方桌,可以根據宴會客人數的不同而擺出不同的造型,他將這套小桌稱作“燕幾”,并將這些小桌拼組的圖形做出《燕幾圖》。黃伯思最初設計了六件長方形案幾,兼具拼合與拆分使用的功能,可根據宴會太子賓客數量調整組合方式。其后,他增加至七件案幾,全部拼合時呈大長方形,拆分組合則形態多樣,已具備七巧板的早期特征。南宋時期,《燕幾圖》刊行,系統記錄了通過燕幾組合形成的26類、40種拼法,標志著模塊化組合思想的初步形成。
明代出現了三角形的“蝶翅幾”,戈汕據此編著《蝶幾圖》流傳于世。蝶翅幾由十三件大小不同的案幾組成,以45°角與90°角的關系為基本組合原理,其組合變化遠較“燕幾”復雜。之后,實用之余,轉為清玩,變桌為板,成為“七巧圖”的前身。清代大學者俞械在《茶香室三鈔》卷二十二中亦有類似記載:“明人嚴澄又因燕幾圖而變通之,以勾股之形,作三角相錯,形如蝶翅,名曰‘蝶幾’。今俗傳有七巧牌者,疑出于此。”
從“蝶幾圖”蛻化為七巧板是明末清初的時候。在清宮中,每到新春佳節時也常用取“七夕取巧”之意的“七巧板”拼湊成“六合同春”的游戲活動,深為宮女們所喜愛。
18世紀末的拿破侖·波拿巴就十分喜愛玩七巧板,對它愛不釋手。即使后來在滑鐵盧戰役失敗后,被流放到圣赫勒拿島上也念念不忘玩七巧板。西方人還給七巧板起了“唐圖”這個名字。因為唐朝是我國十分昌盛的時期,外國人常用“唐”來代表中國,所以,七巧板就成了“中國的圖”了。
19世紀初,當時歐洲和美國的商人們乘船到廣州口岸通商,把許多雕刻非常精美的象牙七巧板帶回了家。1817年到1818年間,各種各樣關于七巧板的書籍在英國、法國、瑞士、意大利、荷蘭、丹麥、德國和美國先后出版發行,其中大部分是翻譯或轉抄來自中國的早期版本。七巧板的英文名字“Tangram”在1848年首次出現在出版物中,并在講英文的國家和地區沿用至今。
在當代,七巧板以其豐富的變化和簡潔的圖形成為現代設計中的重要元素之一,在家具、產品、平面等作品的設計中,都可見到其身影。
組成結構
七巧板由七塊板組成,完整圖案為一正方形,分開后分別是:五塊等腰直角三角形(兩塊小型三角形、一塊中型三角形和兩塊大型三角形)、一塊正方形和一塊平行四邊形。
主要功能
按功能的性質分類,我們可以將其分為“實用功能”和“情感功能”。所謂“實用功能”是指七巧板滿足用戶實質性需求的功能,而“情感功能”指的是七巧板滿足人們情感體驗的功能,例如美觀、易用等體驗。很多時候,實用功能和精神功能往往是同時存在于七巧板之中的,只是在不同的應用中,主要顯現出的是不一樣的,有時其中一種會表現得更為突出。
在七巧板成形前,“燕幾”“蝶幾”作為聚會使用的餐桌,供人就餐、承載物品的實用功能是它們的主要功能。與此同時,它們也提供了一定的情感功能——可以根據人數進行自由組合,為聚餐提供更好的情感交流體驗。
在七巧板成形后,情感功能愈發顯現。作為玩具的七巧板成為了人們休閑益智、鍛煉耐力的玩具,游戲的娛樂性,讓人們的生活更為多彩有趣。然而,當七巧板的功能主要表現為情感體驗時,它的實用功能也沒有完全減退,它們的機構表現為“情感為主,實用為輔”。作為幼兒啟蒙玩具,七巧板很好的結合了情感體驗與實用功能,在教育幼兒圖形識別以及圖形聯想的同時,給予他們巨大的想象空間和創作機會。
作用
七巧板是一種拼圖游戲,它的好處太多了。有人曾經用七巧板拼組成1600多種不同的圖形(比如:三角形、平行四邊形、正方形等),還有人用它拼成了各沖各樣的人物、動物、房屋、橋梁等,也有人用它拼成一些數字和字母。拼七巧板時,可以用一副七巧板來拼,也可以用多副七巧板連續來拼。人們在拼圖的過程中,能夠鍛煉記憶能力、觀察能力、想象能力、手眼協調能力和形狀辨別能力等。很多小朋友通過經常動手拼七巧板,都變得更加聰明了。
這個深受孩子們喜愛的游戲,同時也吸引了很多的大人。在古代,有的皇帝用玩七巧板來慶賀節日;在國外,著名的軍事家拿破侖·波拿巴曾經玩七巧板度過了他的流放生活;許多七巧板的狂熱愛好者紛紛制作出象牙七巧板、玉石七巧板等做為收藏,有的還把各種好玩的方法寫到書里,供人們互相傳閱學習。
幼兒教育
七巧板是我國傳統幼兒玩具,因其獨特的“益智”功能被幼兒園選為活動材料。七巧板中有正方形、三角形、平行四邊形三種圖形,雖然數目不多,圖形簡單,但是可以拼出各種各樣的圖案,包括字母拼音、0~9的數字、人物、動物的圖案,還有植物花草、電器建筑等。神奇的七巧板可以應用于各項課堂游戲活動中,尤其是對數學圖形的認識,七巧板更是發揮了重要的作用。用七巧板進行學習,可以提高幼兒的學習興趣,培養幼兒的創造性思維。
一、激發幼兒的創作興趣七巧板神奇的功能本身就可以激發幼兒學習探究的興趣,在推陳出新的七巧板的游戲中調動學生拼玩的主動性。七巧板本身材料并沒有奇特之處,重要的是挖掘材料本身所含的功能,讓幼兒感受玩具不斷翻轉出的新意,引發孩子思考。
二、培養幼兒的想象能力孩子的想象力非常豐富,如果教師給予正確引導,則可以鍛煉孩子的求異思維。七巧板的拼接千變萬化,拼接的方法不同拼出的圖形各異,教師要在七巧板的“巧”字上下功夫,讓七巧板真正變成“智慧板”,不斷發展學生的想象力。
三、提高幼兒的實踐能力《3~6歲兒童學習與發展指南》中對幼兒“動作”發展的要求中明確規定:“利用多種活動發展身體平衡和協調能力。”動手實踐能力的培養在幼兒教育中是重要的方面。七巧板拼接活動可以鍛煉孩子手指的靈活性,加強手部肌肉的力量。
四、培養幼兒的合作能力七巧板拼接游戲可以一個人玩,也可以幾個人一起玩。如果把兩組七巧板放在一起,可拼接的圖形將更多。
七巧板在幼兒成長過程中具有重要的益智作用,能夠培養幼兒觀察和動手能力,促進形象思維和創新思維的發展。七巧板游戲可以隨孩子年齡的增長不斷變換玩法,而且常玩常新,激發孩子學習的興趣,體現寓教于樂思想。孩子在七巧板拼接過程中不斷發揮想象,融故事情節于圖形拼接中,提升孩子的綜合表達能力。因此,七巧板在幼兒園教育中具有舉足輕重的作用。
數學教學
作為一款玩具,一款教具,七巧板的教育價值可以通過不同的游戲規則來實現不一樣的教學效果,以適應不同發展階段的學生的數學學習需求。
在運用七巧板進行不同的游戲活動,可以培養學生不同的數學能力。首先可對七巧板的各類游戲活動進行一個分類定義:根據已知拼法的重復性拼圖活動為簡單操作性活動,根據目標的圖形輪廓或根據現實對象的拼圖活動為創造操作性活動,運用數學工具解決與七巧板相關的代數、幾何、邏輯問題為邏輯分析活動。
在進行簡單操作性活動中,學生需要分析七塊板在二維空間中的位置,學習空間與圖象方面的數學知識,能夠培養學生的空間想象能力,這也是七巧板的最基礎的教學功能;在進行創造操作性活動中,學生需要分析拼圖目標,能夠培養學生的信息處理能力;在進行邏輯分析活動中,學生需要收集分析問題的各種信息,能夠培養學生邏輯思維能力和問題解決能力。
美學特點
七巧板的美學可以從靜態美學和動態美學兩方面進行分析。
1。靜態美學
七巧板的靜態美學源自它巧妙的圖形關系。一方面,七巧板圖形本身所呈現的幾何美是不受任何文化和歷史背景影響的,在時代的變化中能夠保持永恒的美感。幾何是最簡單的概念,卻衍生出是世界上最復雜的邏輯。此外,七巧板的七個組成圖形的面積比例分別為1:2:4,其所有角度均為45°角的倍數。這種完美的比例關系使其原本就具有美感的幾何圖形顯得更為精巧和嘆為觀止。七巧板的這種完美的幾何結構,使之具有很強的適用性,這也是它能夠成為許多設計師借鑒和使用的元素的原因之一。
2。動態美學
七巧板的動態美學是其最大的魅力所在。七巧板形制的成倍數的完美的數理關系,為七巧板進行自由組合提供了基礎。七巧板雖然僅有最為簡單的七塊幾何板,卻能拼出上萬種復雜的圖形,這種強烈的對比是七巧板與眾不同的亮點所在。它為人們提供了無限想象、自由發揮的空間,讓人們在娛樂中,無限伸展自己的創造力,它啟發了人們想象力,讓人們在只用中充分享受能動的樂趣。
奧秘
七巧板是一種拼圖玩具,是用七個大小不同的幾何圖形,分別是兩個大三角形、一個中等三角形、兩個小三角形、一個正方形和一個平行四邊形,以不同的方法拼出各種圖案。其中最為基本的圖案就是拼合成一個大正方形。
原來,七巧板中的七個圖形的面積都恰好是正方形面積的幾分之一,同時,這些“幾分之一”之間還存在相等和倍數遞增的關系。對照上方圖片,不難看出,1號、2號三角形面積各占正方形面積的1/4;3號、4號和5號圖形面積各占正方形面積的1/8(3號是直角三角形,兩條直角邊都是正方形邊長的1/2,所以其面積為正方形面積的1/8;4號是平行四邊形,其底邊等于正方形邊長的1/2,高為正方形邊長的1/4,所以其面積為正方形面積的1/8;5號是小正方形,其邊長等于3號斜邊的1/2并等于3號斜邊上的高,所以其面積等于3號面積,為正方形面積的1/8);6號、7號三角形面積各占正方形面積的1/16。1/4+1/4+1/8+1/8+1/8+1/16+1/16=1,即表示七個圖形剛好能拼成一個正方形,這就是七巧板“拼整”的奧秘。
七巧板“拼整”實際與三個分數密切相關。
古人將制作七巧板的方法編成口訣“兩大,兩小,一中,一方,一斜”,即畫兩個大三角形、兩個小三角形、一個中等三角形、一個正方形和一個斜的圖形(平行四邊形)。
現代應用
意大利設計師DanieleLago,在2002年設計的TANGRAM(譯為:七巧板書架),就是利用七巧板原理,讓原本不能移動的書架動了起來。他的設計中,將書架拆分成7個不同的模塊,可以進行任意組合,就形成了不同的書架形態。這款設計就是在七巧板的基礎上,將其中一部分功能擴大化,在形不變的情況下,使之成為了另一件產品。
市面上的一些家具設計,如沙發組合就是利用了七巧板的原理創作的產品。這些產品拋棄了傳統的家居設計理念,變成了靈活多變的產品,同時解決了占用空間的問題,為小戶型的家庭提供了選擇;同時每個家庭的戶型格局都不一樣,這種自由組合的家具產品可以適應不同格局,自由變換,而且這樣的設計在搬運和運輸的過程中也比較方便。
類似產品
國外也有類似的產品。例如:阿基米德的“小盒子”、日本的七巧板、德國的蛋圖等。
衍生產品
九巧板是巧板類益智玩具的杰出代表之一,是七巧板的變形和延伸,它在七巧板基礎上添加了一些柔和的設計,因此,拼出的圖案更加栩栩如生。
九巧板外形有蛋形、長方形、心形和圓形多種,其中最常見的是心形九巧板和蛋形九巧板。拼圖時必須使用所有組件,角與邊可相連接,但組件不能重疊。玩法可依圖造形,亦可自創花樣,單單一種蛋形九巧板就能排出一百多種飛禽圖形,可以說是變化無窮、極富趣味,因此也被稱為“百鳥朝鳳”拼板。
啟示
一個傳統造物,從誕生開始隨著時代的發展,在社會生產力、經濟、經濟、政治、文化的復雜多方面因素影響下,會發生意義、形式以及人們對其使用方式的變遷:七巧板最初的意義僅僅是古人發明的一種生活用品,之后成為了益智玩具,包含了一種可拼可組合的趣味性游戲性,以及在當代設計中還帶有一種數理思維的科學性嚴謹性、還有精妙的平面設計感等等符號意義;在形式上也多有變化,不同的組合方式,表現方式以及與其他符號的共同呈現方式都有變化;在使用方式上,由最初的功能家具到燈具、文具、平面、食品設計等廣泛的媒介上都可以看到七巧板的身影。
未來發展
依據七巧板原理,可以開拓思維、自由創意、大膽創新,將之運用到產品設計中,可以使產品設計成為一個完整的、持續的體系。同時,七巧板原理也給人們的設計帶來了新的思路和新的設計理念。這種新的設計思路和理念正是發揚我國民間文化的魅力,使產品設計上升一個新的高度。
相關評價
英國皇家協會會員李約瑟博士稱七巧板是“東方最古老的消遣品之一”。
參考資料 >