序言
热爱魔方的人很多,但是能把魔方中的数学原理提炼出来,编写为训练青少年空间思维能力的教程,在国内涉足的人较少。刘爱侠老师和她的《魔方的思维世界》,则较好地进入了这个深水区。她在编写这本书的时候,能够借鉴的文字资料屈指可数,基本上全部靠自己琢磨、理解、消化和创新。
魔方,这个结构复杂的物理模型,当你第一次拿到它的时候,会感到既神秘又好奇,即使摆弄了一段时间,许多问题也是百思不得其解。主要是因为我们的空间思维能力在平时训练得不够系统,这一直是我们青少年思维的短板。
魔方还原是一项非常好的空间思维体操,它涉及诸多数学概念,如中心对称、轴对称、逆运算等。它能有效训练和提升青少年不同角度的观察力、公式和规律的记忆力、空间位置预判的想象力、各步骤功能叠加的推理力、符号识别的能力、表达能力和举一反三的应用能力等空间思维能力。这一切才是魔方最有价值之处。现在,刘爱侠老师和她的《魔方的思维世界》把这些隐形的价值充分挖掘出来,呈现在我们的面前。
撰写这本书,需要对三阶魔方的标准还原程序进行挖掘和拓展,对魔方的还原技巧融会贯通且有相当深度的理解。把规律归纳成数学原理,通过变式思维,重新设计各种新的问题让学生去解决,巩固对这些原理的理解,迁移到其他情形。这足以见证刘老师扎实的教育功底和突出的研究能力。学生在思考中充分感受空间思维之美,这足以抵消抽象符号语言的单调乏味。每一句话,都需要反复推敲,每个章节,都需要反复琢磨。在学习中,要征求其他魔方玩家的看法,吸取他们的智慧。这本书,凝聚着作者开放的胸怀和持之以恒的决心,以及所需要的钻研精神,我相信每位学习此教程的青少年都会有较大的收获。我们在遇到各种问题时,只有静下心来,在漫长的时间里,不辞辛苦地消耗脑力,并持之以恒,才能走向成功。
魔方世界是不断发展的,魅力也是无穷的,希望这本教程在实践中能不断地充实和完善,也希望更多的朋友加入到这个领域中来。
张文枫
2020年3月
(张文枫,2012年出版《魔方探秘》,由南海出版社出版。)