数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)

“妈妈,一根玉米上到底有颗‘牙齿’呀?”

“扁豆是不是四季豆遭压扁了呀?”

你有没有在餐桌上被孩子问过类似的“奇奇怪怪”的问题?你知道蔬菜与水果其实蕴含丰富的数学知识么?作为生活中最常与家人面对面相处,但却最难找到话题的场景之一,餐桌上的美食往往是孩子们抒发好奇心的“主战场”。

享用美食之余,不少小朋友似乎都对食物充满好奇与联想。解锁更多食物知识,我们的餐桌也能变成有趣的课堂。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(1)

你家孩子更喜欢水果玉米脆脆甜甜的风味,还是糯玉米香香软软的口感?作为“五谷”之一,玉米端上餐桌的机会可谓频繁,无论是直白地煮玉米,还是炒在菜里做成玉米鸡丁、青椒玉米,甚至在煮饭时撒一把进去,或包在饺子里……相信绝大多数孩子都不会拒绝小小玉米粒的诱人味道。

但是你知道,玉米粒们在一根玉米棒上的总数几乎都是偶数么?不信,找来一根玉米棒数数看——据说,数万根玉米里才会出现一个奇数的特例。

这是因为在玉米还是“宝宝”的时候,它们穗轴上开出的小花都是成对排列的,小花枯萎后会结成一粒玉米,所以玉米粒的总数就只会是成偶数了。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(2)

善于观察的孩子可能会问了:有时候我们见到的玉米并不每一行都整整齐齐,也有一排玉米粒长歪到另一排上的情况,那这样的玉米粒总数还会是偶数么?

答案是一样的,有时因为小花没有完全授粉等原因,会出现玉米粒排列上的“并行”,不过仔细观察,在一些看似没发育好的“并行”玉米下,还是会有很小的玉米粒被挤在大颗玉米粒间“躲”了起来,总的来说,它们还是偶数,不过有部分玉米粒一直保留了“童年”的模样。

只有唯二的特殊情况,玉米棒上的玉米粒会是奇数:一是因为基因个体突变,花穗结出了单个的花朵,因而结出奇数个玉米粒,不过这种情况非常罕见。另一种就是在蒸煮过程中的玉米粒折损,要是孩子数来数去玉米粒都是奇数,建议你先去看看锅里有没有正在“潜水”的“逃兵”。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(3)

有多少孩子嫌弃秋葵黏呼呼的口感,就有多少孩子喜爱它脆脆的韧劲儿。这种让孩子“又爱又恨”的蔬菜,走进我们的菜篮子不过十来年——相信四川父母们小时候就没什么机会去好奇,为啥秋葵都是妥妥的正五边形?

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(4)

与其说秋葵是正五边形,其实不如说它的横截面是正五边形。切开一枚秋葵会发现它每边长度几乎都一样,像是被设计师精确设计过。嗯,大自然的确是个了不起的“设计师”。

秋葵不仅横截面是五边形的,它白色的花瓣、金色的花蕊也都是五个,甚至连叶子边也有五个叶齿。可以说数字“五”被秋葵写进了基因密码中,实在是太“执着”了。

当然,基因并不总是一成不变的,和前面的玉米一样,秋葵也有小概率结成六边形,如果妈妈们买来一袋秋葵想让小朋友帮忙洗菜,为了调动他们积极性,不妨就让孩子去找找看里面是否藏了六边形的特殊秋葵吧。

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1、1、2、3、5、8、13、21、34……看着这一排数字你能联想起什么?

如果你一脸茫然,我们帮你的数学老师回答你,这是咱们以前学过的斐波那契数列……这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,它的延展应用有很多,在图案上直观的表现形式就是“黄金分割”。

大自然中其实也有不少斐波那契数列的“原生态”案例。比如我们吃的葵瓜子,当它排列在向日葵上时,便是一圈一圈按“黄金分割”比例排列,还有菠萝、松子等,一眼看上去就非常具有美感的坚果、水果和蔬菜,都可以套用上斐波那契数列和“黄金分割”。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(6)

让这些植物如此“美丽”的幕后推手,正是基因。通过一个数学现象,我们可以从生物学、数学,上升至几何学和美学,孩子也能从餐桌上领略到大自然的神奇——前提是,我们还没把数学知识还给老师。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(7)

宝塔菜有两种,通常我们见到的是绿油油像花菜的那种,也叫做罗马花椰菜。这种宝塔菜一开始它只是作为高级餐厅摆盘装饰,如今也被拿来做家常小炒,味道相当不错。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(8)

虽然宝塔菜逐渐平价,但第一次见到它,我们大概都被它过分漂亮的“颜值”和造型惊艳过。一座座整齐的翠绿“宝塔”四面铺开,塔面上小小的锯齿也尤为可爱。但你知道么,除了好吃,它也能帮我们去理解抽象的分形概念。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(9)

简单理解分形结构就是,在保持恒定特征下,形状不断堆叠、延展。拿宝塔菜来说,看似复杂的形状,其实是由一个个小锯齿不断延展复制而成的,小锯齿最终堆砌出的“宝塔”也与每个小锯齿形状相似,这就是一个经典的、自然中存在的分形结构。

说个题外话,另外还有一种长得像蚕宝宝的蔬菜也叫“宝塔菜”,不过它和分形没啥关系,完全是不同地区叫法不同,不过做成泡菜后口感脆脆的也挺好吃。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(10)

想到秋天,许多人第一时间就会想到金黄一片的麦田。作为常见主食,小麦象征着丰收。也因这份对丰收的美好愿景,除了磨成面粉做成各类面食端上餐桌,极具几何排列之美的麦穗,也常被人们拿来做成装饰品。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(11)

小麦与数学也极具渊源,除了麦穗的排列,关于它的数学题出奇地多。比较出名的“麦子与棋盘”的故事,形象地阐述了几何级数。

古希腊思想家苏格拉底,也曾给弟子出过一道“如何在一片麦田中找到最大一株麦穗”的数学与哲学题。弟子为了拿到最大的麦穗,把麦田分为三份,走第一部分时,他只看不摘,分出大、中、小三类麦穗;在第二个部分,他比较了和前面麦田麦穗的大小,并验证自己的分类是否准确;最后,他在第三个部分的麦田里找到了最大的一支麦穗。

这道关于麦子的题兼顾数学的逻辑与哲学的思辨,包含的“不求最好,只求更好”的道理也可以运用到孩子们的成长之中。

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(12)

数学营养午餐的巧妙解法(有些蔬菜表面上是食物)(13)

一方餐桌,不仅包含万千美食,同样也为我们揭示自然的严谨与完美。在此之前,孩子们或许会认为大自然是随性而野蛮的,但通过分享这些蔬菜水果的数学小知识,自然有序的一面被展现了出来,自然科学的种子或许就在某一刻于他们心中生根、发芽……

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