中國古典益智玩具介紹
中國是一個偉大的文明古國，它為世界數(shù)學的發(fā)展做出過巨大的貢獻。中國古老的智力游戲和古典數(shù)學玩具，如九連環(huán)、七巧板、華容道、魯班鎖、四喜人等把數(shù)學和游戲玩具結(jié)合起來，對于提高玩具品位、開發(fā)思維智力具有獨特的功能。西方有時將它們統(tǒng)稱為“中國的難題”（chinese puzzle）。這些難題涉及了數(shù)學中的幾何學、拓撲學、圖論、運籌學等多門學科。著名英國皇家協(xié)會會員李約瑟博士在《中國科技史》中，稱七巧板是“東方最古老的消遣品之一”。日本《數(shù)理科學》雜志將華容道稱為“智力游戲界三大不可思議之一”。國外稱九連環(huán)為“中國環(huán)”，稱魯班鎖為“六根刺的刺果謎”。美國智力大師馬丁·佳德納認為西方著名的智力玩具“驢的魔術(shù)”的靈感來自中國的“四喜人”。由此可見中國古典智力玩具對世界的巨大影響和世界對中國古典數(shù)學玩具的重視。
一、巧妙的拼板玩具
拼板是我國古老的益智玩具之一，其中最著名的是七巧板。國外稱它為“唐圖”（tangram），是世界公認的中國優(yōu)秀智力游戲代表作。古人尚七，用七塊板來拼圖，恰到好處。
清人童葉庚對古代七巧板和“十三只做式圖”（即蝶幾圖）進行研究后，取長補短，產(chǎn)生“環(huán)視為圓，合矩成方，千變?nèi)f化，十色五光”的方案，制成十五巧板，取名“益智圖”。此名緣起為“足開發(fā)心思”之意。益智圖中的15塊分割源于《易經(jīng)》的卦與爻：一畫、二儀、四象、八卦。卦中又分乾、坤、巽、震、坎、離，“合陽九陰六得十五之數(shù)”。
在拼圖玩具家族中，除了以上兩種典型的玩具之外，還有四巧板、五巧板、九巧板、十巧板、十二巧板、十四巧板、十六巧板、百巧板等。十六巧板是著名游戲?qū)＜仪亓⑿掳l(fā)明的新型拼板，曾獲國家發(fā)明獎。2000年9月9日他用這種拼板拼出***主席致薩馬蘭奇先生的信，表達他對申奧的迫切心情。這些巧板，板塊數(shù)量不同，形狀也多有區(qū)別，這就為巧板家族增添了無限光彩，為游戲憑添了無窮樂趣。
中國1813年出版的《七巧圖合璧》中說的“七巧源出于勾股法”，這是最早將七巧玩具與數(shù)學相聯(lián)系的記載。我們可以用兩副相同的七巧板來巧妙地求證勾股定理。而勾股法的基礎(chǔ)是“矩”。早年山東出土的武氏祠漢代墓室畫像中就有伏羲執(zhí)矩、女媧執(zhí)規(guī)的形象。
有的學者認為，七巧板源于后漢數(shù)學家作出的弦圖。本屆世界數(shù)學家大會的會標即為中國古老的弦圖。形成七巧板玩具的直接因緣，來自古代家具“幾”。宋代黃伯思作《燕幾圖》。燕幾即宴幾，它由6張幾組成，可以根據(jù)宴客人數(shù)拼出各種形狀。明朝嚴澄改進了燕幾圖，拼板由6塊改成了13塊，圖形也不再是方形，而是三角形和梯形了，稱作“蝶幾圖”。蝶幾圖拼出的圖樣比燕幾圖更多。燕幾圖稍作改進，就成了七巧板了。
七巧板是數(shù)學與藝術(shù)的結(jié)晶，歷代文人常將拼排的佳作編譜出版。從清嘉慶年間到民國初年就有六種拼排圖譜出版。
七巧板深得古人尤其是古代婦女的喜愛。清宣宗孝全皇后曾用七巧板排出“六合同春”四字。清代畫家吳有如就畫有仕女玩七巧板的風俗畫《天然巧合》。
七巧板約從18世紀開始流傳到海外，先是日本、朝鮮，隨后是歐美。1742年日本出版的《清少納言智慧板》就介紹了七巧板。1805年歐洲出版的，《新編中國兒童謎解》介紹了24幅七巧圖譜。1813年以后，英、美、德、意、法、前蘇聯(lián)等，都出版了有關(guān)七巧板的圖書。許多世界名人，如拿破侖、亞當、愛倫坡、安徒生等都熱于玩七巧板。 20世紀30年代，日本數(shù)學家曾提出一個論題：用一副七巧板能拼出多少個不同的凸多邊形？1942年，我國浙江大學兩位數(shù)學家在《美國數(shù)學日刊》上發(fā)表答案：13種。智力專家周偉中的回答是300多種。
二、奇妙的中國環(huán)
國外將中國的環(huán)類玩具統(tǒng)稱為“中國環(huán)”，九連環(huán)是各種巧環(huán)玩具的代表。中國巧環(huán)玩具品種繁多，從解一個環(huán)到解多于9個環(huán)，數(shù)目不計其數(shù)，形狀材料也是千奇百怪，但其玩法的理論基礎(chǔ)都是數(shù)學中的拓撲原理。
李約瑟博士認為，九連環(huán)起源于算盤。這一論斷有待考證。關(guān)于它的發(fā)明，我國有許多民間傳說。最早記載這種玩具的典籍是《戰(zhàn)國策》。其中提到秦始皇派使臣入齊時，帶有一種玉連環(huán)。宋朝周邦彥《解連環(huán)》詞中，就有“信妙手，能解連環(huán)”。九連環(huán)的定型大約與中國古代以“9”作為“陽數(shù)之極”有關(guān)。它流傳之后，尤受婦女的喜愛。古典小說《紅樓夢》中就有黛玉在寶玉房中玩九連環(huán)的描寫。
九連環(huán)早在16世紀時就傳到國外。一位叫卡爾達諾夫的數(shù)學家在1550年出版的著作中就提到了九連環(huán)。舊上海明信片中就畫有母子玩九連環(huán)圖。明信片于1909年5月25日從上海寄往英國，可以作為九連環(huán)外傳的證據(jù)。
連環(huán)玩具千姿百態(tài)，從結(jié)構(gòu)上大約可以分作摘套、摘環(huán)、解繩、交錯、翻花和綜合等六大類。摘套玩具的玩法是將套子從環(huán)中脫出。
摘環(huán)玩具是將其中的環(huán)解出來。解繩玩具是要將其中繩結(jié)中的環(huán)解出來。交錯玩具是部件互相交錯，玩法是將他們分開。解九連環(huán)看似復(fù)雜，但只要掌握了訣竅就不難解出。關(guān)于解九連環(huán)脫步數(shù)計算法，早在1958年出版的《巧環(huán)》一書中就總結(jié)出了公式：Rn=3(2 —1)，其中n代表環(huán)數(shù)，Rn代表脫步數(shù)。
三、精明的魯班鎖
傳說春秋時代魯國工匠魯班為了測試兒子是否聰明，用6根木條制作一件可拼可拆的玩具，叫兒子拆開。兒子忙碌了一夜，但終于拆開了。這種玩具后人就稱作魯班鎖。其實這只是一種傳說，魯班鎖亦稱孔明鎖、別悶棍、六子聯(lián)方、莫奈何、難人木等。它本起源于中國古代建筑中首創(chuàng)的榫卯結(jié)構(gòu)。
清代桃花仙館主人所著《鵝幻匯編》一書中，詳細介紹了“六子聯(lián)方”。書中稱它“乃益智之具，若七巧板、九連環(huán)然也。其源出于戲術(shù)家”。6根短木分別冠以六藝，中間有缺，以缺相合，作十字雙交形。我國民間藝人利用魯班鎖結(jié)構(gòu)制出多種工藝品，如繞線板、筷子筒、燭臺、健身球等。另外，近代還有用塑料和木材制造的組合球、組合馬、魔方鎖扣和鏡框等。智玩專家秦筱春致力于魯班鎖的創(chuàng)新，他將傳統(tǒng)的六柱式魯班鎖改進為7柱、8柱、9柱、10柱、11柱、12柱，乃至15柱，并由此獲國家專利。魯班鎖鎖鎖相連，就成了新的組合。秦筱春創(chuàng)作的“井字連方”、“連方塔”就是用多個魯班鎖連接而成。河北安平農(nóng)民李鐵墩甚至用數(shù)百個魯班鎖制成了“萬啃塔”。這種連接不是簡單的堆接和膠接，而是帶缺口的復(fù)雜插接。
據(jù)美國智力大師馬丁·加德納考證，魯班鎖約在幾百年前傳到外國。1857年美國出版的《魔術(shù)師手冊》中就提到了這種玩具。加德納還采用單元分割法來標示缺口，指出理論上的4096種樣式。英文中常用burr（刺果）來稱呼魯班鎖。全稱是Six-piece burr puzzle，意為“六根刺的刺果拼湊難題”。
中外藝術(shù)家都想到用魯班鎖結(jié)構(gòu)來創(chuàng)作雕塑藝術(shù)品。中國秦筱春為北京金融中心設(shè)計了“噬嗑”，結(jié)構(gòu)為卦形，寓意“匯通天下，成為世界金融中心”。西班牙雕塑家貝羅卡利用魯班鎖結(jié)構(gòu)創(chuàng)作了許多舉世聞名的杰出作品，如《米歇爾像》、《小型瑪麗來像》、《向畢加索致敬》等。
四、費思量的華容道
華容道故事出自古典小說《三國演義》，說的是劉備和孫權(quán)聯(lián)合，在赤壁一戰(zhàn)中，把曹*殺了個片甲不留。曹*只帶了十余人馬，沿華容小道落荒而逃。埋伏在小道上的關(guān)羽思念曹*舊情，放走了他，使他得以逃出華容道。
后來這個故事成了中國古代一種圖形移位玩具的名稱。這種玩具是要將一塊大圖塊通過空位移到出口，和華容道故事有些相似。后來根據(jù)不同時代的特點，叫法不一，有叫“關(guān)羽放曹”的，有叫“曹*逼走華容道”，也有叫“魯智深沖出五臺山”、“趕走紙老虎”、“敢把皇帝拉下馬”、“船塢排檔”的等等。
華容道玩具到底成形于何時？目前尚無考證材料。中國最早研究這種玩具的是西北工大教授姜長英，他在1949年出版的《科學消遣》一書中，專列有“華容道”內(nèi)容。他說，最早看到的華容道實物是在40年代的上海。1952年數(shù)學家許莼舫在《數(shù)學漫談》一書中也提到了華容道。1956年武漢出版的《數(shù)學通訊》發(fā)表過這種游戲的征解文章。上世紀80年代，一些媒體組織過華容道比賽，同時有一些專著出版。
華容道的誕生，有一個發(fā)展演變過程，其雛形應(yīng)首推中國唐宋時代風行的重排九宮游戲。九宮游戲的起源，可以追溯到遠古時代的八卦、河圖和洛書，河圖和洛書是數(shù)學里的三階幻方，中國古代叫“縱橫圖”。唐宋時代的數(shù)學書中記載有許多縱橫圖的排法，在此基礎(chǔ)上，就產(chǎn)生了重排九宮游戲?，F(xiàn)在北京益智玩具專家余俊雄將這種游戲設(shè)計成一種“八仙過海”玩具。毛鵬將重排九宮游戲與魔方結(jié)合，創(chuàng)制了中華夢幻魔方玩具。
華容道玩具經(jīng)過多年傳播得以定型，其典型樣式是包括棋盤和棋子兩部分，棋盤有4 5個方格，棋子共10枚，分別占1、2、4個方格，其中最大的一枚棋子被命名為曹*，中號的5枚棋子為劉備的 “五虎上將”，小號的4枚棋子是兵。玩法是通過棋盤的2個空格將曹*調(diào)到出口。
華容道的棋子布局形式多種多樣，典型樣式為“橫刀立馬”。名稱來歷是關(guān)羽棋子橫著放，關(guān)羽武器為刀，故名“橫刀”；馬超棋子立著放，故名“立馬”。一般玩法是要求用最少步數(shù)使曹*走到出口。據(jù)資料介紹，日本藤村幸三郎在《數(shù)理科學》上發(fā)表了85步解法，后清水達雄減到83步，美國馬丁·加德納又減到81步。據(jù)新四軍老戰(zhàn)士梁青回憶，當年戰(zhàn)士們在休息時也常玩這種玩具，就得到81步的解法。這是最少的步數(shù)，也是不可再減的記錄。華容道除了“橫刀立馬”典型布局外，還有其他布局，多達數(shù)百種。
中國古老移圖游戲大約在元朝時經(jīng)中亞傳到歐洲。1914年美國智力大師山姆·勞埃德在《趣題大全》一書中，就引進了“中國的文字轉(zhuǎn)換趣題”，這實際上也是一種移圖玩具。西方19世紀末廣為流行的“移動十五”（The Fifteen puzzle）游戲就是在中國“重排九宮”基礎(chǔ)上發(fā)明的。華容道吸收了“重排九宮”和“移動十五”玩具的優(yōu)點，采取了移動10塊圖形方案，所以英文中講華容道稱作 Chinese Sliding Block（中國滑塊難題）。
五、多彩的棋類
中國民間棋文化是中華傳統(tǒng)文化的重要組成部分，他們長期植根于民間，歷史悠久，種類繁多，有：獨子棋、雙虎棋、牛角棋、四色棋、五子棋、雙步棋、羊拐棋、碗棋、西瓜棋、爬山棋、方圓跳棋、斗獅棋、直棋、圈棋、四季棋、撿石子棋等。秦立新在綜合了多種民間棋類的基礎(chǔ)上，發(fā)明了“智力組合棋”。秦立新在綜合多種民間棋類的基礎(chǔ)上，發(fā)明了“智力組合棋”，這種棋用一副棋子，可適應(yīng)多種棋盤，下50多種甚至更多種棋，曾獲國家專利。
六、喜慶的四喜人
四喜人實際上是一種民間美術(shù)造型，這種造型采用的是適形造型中的共用形，它是用幾何中的形與形的部分重合和借用來造型。這種造型早在原始彩陶藝術(shù)中就有。如商周青銅器紋飾中有兩只夔龍共用一個身體。敦煌藻井有隋朝時創(chuàng)作的“三兔共耳”圖案。“四喜人”的來歷傳說是這樣的。傳說明初時江西才子解縉，五歲就熟讀四書五經(jīng)，進京趕考，深得皇帝賞識?；实厶卦S他回鄉(xiāng)與秀才一起進縣學念書。但縣學教諭心里不服。一天，教諭想出一個難題刁難解縉，叫他以“風調(diào)雨順出嘉禾”為題作畫。解縉畫了一幅雙頭八肢連體娃娃圖。教諭大怒：“本縣大豐收，你卻畫個怪物，是何居心？”解縉曰：“九旱逢甘雨，他鄉(xiāng)遇故知，洞房花燭夜，金榜題名時，這是人間四喜，我畫的正是 ‘四喜合局’ 呀！”這僅僅是傳說，四喜娃最早是誰創(chuàng)作的？雖未有確實的考證，但可以說民間創(chuàng)作，民間流傳，民間發(fā)展的可能性最大。這從四喜人物圖常常出現(xiàn)在我國年畫創(chuàng)作中可以看出。清代蘇州桃花塢年畫的“五子日升”和清代河北武強年畫中的“五子十成”都采用了這種構(gòu)圖造型，可以印證。“四喜人”因為喜慶所以流傳甚廣。在西藏阿里，曾存在一個雄據(jù)一方的古格王國，這個王國存在于公元10世紀至17世紀。在王國遺址壁畫中就有“四喜人”造型，其形象為“連體力士”“連體龍”。19世紀20年代，火柴發(fā)明了。1838年火柴輸入我國。1877年中國民族火柴廠在上海誕生。作為火柴標志的火花也應(yīng)運而生。我國清末民初火花上就有“四喜人”，甚至“四喜猴”的圖案。四喜人玩具也是利用連體適形造型法而制出的民間玩具。人們將它擺在家中或掛在身上，以期招來福喜。早在唐代，就有了銅質(zhì)四喜娃。此外，陶質(zhì)、木質(zhì)、玉質(zhì)、瓷質(zhì)、泥質(zhì)四喜娃也紛紛出現(xiàn)。適形造型畫在世界其他國家也有發(fā)現(xiàn)，美國波士頓美術(shù)館收藏一幅17世紀波斯圖，就是連體馬。日本古典庭園踏石排列也采用這種造型。西方也有“三個丘比特”和“三兔共耳”連體造型.
中國古典益智（智力）玩具博大精深，因流傳中外、喜者眾多而博大，因文明高雅、造型優(yōu)美、數(shù)學底蘊深厚而精深。這類玩具以它開發(fā)智力、啟迪思維的功能發(fā)揮著獨特的作用。
總結(jié)：
中國古典益智玩具作為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，孕育著深厚文化底蘊和民族智慧之光，在外國被稱為“中國的謎題”。但是，這些優(yōu)秀的民族文化，卻正在慢慢淡出我們的視線，有很多已經(jīng)失傳，著實令人痛心、遺憾。作為中國人，我們有責任擔負起推廣中國古典益智玩具，弘揚中國國粹的使命，積極為中國古典益智玩具的傳承和發(fā)揚盡自己的 |
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