极目新闻记者 张静娴
通讯员 危雄
不用尺子，却能画出完美的六边形蜂巢；不用公式，却严格遵循着神秘的黄金比例生长——这些大自然中的生物，其实是隐藏的“数学天才”。10月11日，华中师范大学附属小学的同学们就在一场题为《自然界的数学魔法师》的讲座中，跟随着来自华中农业大学的方芳教授，进行了一场奇妙的数学发现之旅。
“蜜蜂是一位‘六边形战士’。”方芳教授从自己研究的蜜蜂入手，揭秘了蜂巢的几何奥秘。她并没有停留在知识讲解上，而是给孩子们讲了一个“蜜蜂筑巢的节能故事”：蜜蜂分泌蜂蜡需要消耗大量蜂蜜，造8个巢房就要消耗相当于采集上万朵花蜜的能量。“于是，在漫长的进化过程中，它们面临一个数学问题：如何用最少的材料，造出最大的空间？”
方教授引导同学们用正三角形、正方形和正六边形的磁片动手比拼，大家发现，在周长相同的情况下，果然是正六边形的面积最大，结构也最稳固。“这就是大自然的智慧，也是数学中的‘最优化问题’。”她进一步引申，就连蜜蜂的复眼，也是由一个个六边形小眼构成的，这种结构能让更多光线进入。
自然界还有很多“数学魔法”，方教授又展示了鹦鹉螺的剖面图，其光滑完美的螺旋曲线引来了同学们的惊叹。“这叫‘黄金螺旋’，背后是著名的斐波那契数列。”她讲述了一个数列中的“巧合”：把斐波那契数列中连续的10个数相加，它们的和竟然正好是第7个数的11倍。“这个数列在自然界中无处不在，比如向日葵种子的排列、松果的鳞片等，甚至你们寻找的四叶草之所以稀有，也是因为三片叶子才是这个数列的‘常客’。”
接下来的大雁飞行讲解也让同学们聚精会神，方教授揭示了“人”字形队列背后的空气动力学原理。“领头雁扇动翅膀会产生上升气流，后面的雁借助这股‘东风’，可以节省高达70%的体力。”她提到，有科学家通过模型计算出，当“人”字夹角在110度左右时，节能效果可能最佳。“而且，没有一只大雁会永远领头，累了就换到后面休息，这是一个天然的‘轮流系统’，蕴含着公平与协作的数学智慧。”
“原来蜜蜂跳舞是在告诉同伴方向和距离，这本身就是一种数学语言！”课后，504班的王资绫兴奋地分享她的收获，“我觉得数学不再是课本上的数字，它就在我们身边，特别有趣。”
据悉，本次活动是该校“大家说数”系列课程的第二期。校长宋涛在总结中表示，希望通过这样跨学科的融合课堂，让孩子们真正理解“数学不是发明，而是发现”，学会用数学的眼光观察世界，探索更多隐藏在生活里的知识。