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数学公式变成几何图形 可以看、可以摸,还能讲故事(图)

2021-08-01 00:18:06179 ℃

  

数学公式变成几何图形可以看、可以摸,还能讲故事(图)

  柠檬公式X2+Z2=Y3(1-7)3

数学公式变成几何图形可以看、可以摸,还能讲故事(图)

  桃心公式(X2+Y2+Z2-1)3-X2Z3-Y2Z3=0

数学公式变成几何图形可以看、可以摸,还能讲故事(图)

  陀螺公式60(X2+Y2)Z4=(60-X2-Y2-Z2)3

  龙虎网讯 有人说数学是稿纸上无止尽的演算和推理,剪不断理还乱;也有人说数学是一堆枯燥的公式加定理,闻不到摸不着;还有人说“数学就是一只拦路虎,挡住了我上大学的道路”。12月8日,国际权威数学展“IMAGINARY数学畅想巡回展”在位于苏州的西交利物浦大学开幕。本次展览引自德国,是首次在中国展出,现场布置的由一个个枯燥公式演变成一张张精美生动的几何图形,让参观师生们惊叹不已。扬子晚报记者 顾秋萍 文/摄

  数学可以看、可以摸,还能给你讲故事

  据了解,IMAGINARY是一个非商业互动巡回展览,2008年源自德国。参观者可以与部分展品互动,甚至可以用特殊的软件创作数学艺术品。该展览目的是唤起人们对数学的兴趣和好奇心,已经在德国、奥地利、英国、法国、乌克兰、瑞士、阿根廷、波兰、哥伦比亚、西班牙和美国的40多个城市举行。迄今为止,全球已经有累计超过37万人参观。

  数学化作3D雕塑

  扬子晚报记者在西交利物浦大学基础楼2楼的展览现场看到,展览大致将分为虚拟图片走廊、D雕塑走廊、互动程序体验站、数学影片放映室等区域。每个区域紧密相连,并有数学老师为大家讲解相关数学背景知识。展览展出5种不同的数学互动系统及其生成的数学动画,49个英汉双解的几何图形等,将数学化作触手可及的3D雕塑、色彩斑斓的曲面图片以及实用有趣的软件程序,甚至真实感人的故事影片呈现给参观者,双一流大学网,内容丰富,形式多样。

  公式变身墙纸图案

  “这是利用代数的对称群论所制的数学互动系统,我们随意改变其中的参数,就可看到电脑屏幕显示的图案发生相应变化。”一位老师边演示边介绍,“这就是将复杂的数学原理通过图像形象化,这就是代数对称群论在生活中的应用,比如电脑制作的设计图案可供布料、墙纸等应用。”有趣的互动甚至吸引了现场一个三岁男童的兴趣,在父亲的帮助下点击鼠标,变幻出不同的花样图案来,还可以将自己喜欢的作品打印出来带回家纪念。

  xyz画出甜心曲面

  (X2+Y2+Z2-1)3-X2Z3-Y2Z3=0,原来这么个复杂的方程式可以画出如此可爱的甜心曲面!太神奇了!”西交利物浦大学经济专业大一新生程雅君欣赏着展览,不禁发出惊叹声。记者现场看到,3D雕塑橱窗里展示的平常生活中熟悉的陀螺、柠檬、心脏曲面,都有其对应的一串串方程式。而著名的巴斯六次曲面、莱布斯七次曲面等高深复杂的理论公式,也通过可视化图形让人直观感受。

  专家学者:要把贵族化的微积分变草根化

  本次IMAGINARY展览主要发起人、西交利物浦大学数理中心主任刘刚博士表示,一直以来,数学给人们留下的都是非常精确、严密的刻板印象。举办这样的一个展览就是希望颠覆以往的这种枯燥乏味的形象。“其实数学也可以直观化、形象化、趣味化。为什么我们很多同学学习数学有困难根源的问题还是没有兴趣。我们希望通过这样一个色彩斑斓、生动有趣的互动世界激发起大家学习数学的热情。我们中国学生的数学基础很好,但是在国际上始终少有‘大家’,要想改变这样的局势就要培养学生乃至所有数学界同仁对数学的终身热情。”

  上海交通大学乐经良教授也指出:“数学不是冷冰冰的,它的背后是充满热情的。”他表示,目前中国应试的数学教育方式使得很多学生害怕数学,这次展览“拉近了人们与数学的距离”,“改变了数学不可接近的固有形象”,对于数学文化的广泛传播以及数学教育十分有益。

  中科院的资深院士林群教授昨天还给大学生们作了一场《计算机时代的微积分》的讲座,用一个浅显易懂“树高与山高”的小故事与大家分享了学习微积分的乐趣。他认为,微积分其实很简单,关键就在于数学教育如何将它以更直观生动、更有趣的方式教授给学生。他指出中国高等教育的改革方向是要“把贵族化的微积分变成草根化”,少数精英研究数学的方式已经无法适应当今的时代发展。“在当今这个计算机IT时代,学数学的方法不能如过去一样冥思苦想,而应该是大众看图识别,揭开人人都害怕的微积分的神秘面纱,欣赏其精美的一面。”谈到举办Imaginary展览的价值时,林院士表示Imaginary目前在国际上是比较前沿的,它揭开了数学的神秘面纱,是一种推进数学大众化的有效方式。

  

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