中国数学,到底该如何教育

科技   2024-10-31 23:21   广东  


中国


 数学教育存在9个问题:


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1. 计算至上,忽略思维  

过分强调计算能力,忽略数学思维培养。

2. 兴趣缺失,做题机器  

缺乏对数学趣味引导,容易沦为“做题家”。

3. 应试导向,忽视理解  

以应试为主,扼杀数学本质的推理和探索。

4. 应用匮乏,脱离现实  

脱离实际生活,难以看到数学的创造和应用。

5. 缺少跨学科联系
数学与其他学科的联系被切割。

6. 提问太少,创新被抑制  

过度强调准确答案,忽视创造解题过程。
7. 数学与美的关系被忽略 

空间与线条带来的抽象之美,完全被忽略。

8. 缺少数学与幻想的结合 

忽视数学与幻想的联系,压制想象力。

9. 教学模式单一,缺乏游戏互动  

教学模式浅薄且单一,缺少游戏与互动环节。





面对以上问题,是时候探索新的数学教育之路
量子学派携手广州科协原创筹划302天,
打造“从一到无穷∞数学的进化”数学展。
这是国内首个“全龄段”数学启蒙展

开拓从0到1的数学启蒙之路
和数学信仰者一起共建数学大厦



让孩子和家长一起爱上数学

打造一个全息图景的数学王国



NO.01

什么是“从一到无穷∞数学的进化”数学展



它也是第一个针对家庭(父与子)教育的数学展!

数学是游戏,是思考,是父与子的对话,更是思想的启蒙之地。


《从一到无穷∞:数学的进化》数学展

于2024年10月19号正式开幕


⭕️场馆地点

广州市青少年科技馆


******************

点我打印展览信息


数学不再是枯燥的计算,而是沉浸式探索。通过游戏互动将数学知识从抽象变为具体,进入数学王国,俯拾数学之趣,体验数学之美

核心关键词:点亮顿悟启蒙激活


大大的 代表着无限,

勾股树藏着分形之美,
数学的比萨斜塔暗蕴危机


一个好父亲,应该带上孩子,发现数学之美

采用三原色://

配套《公式之美》《数学之美》《几何之美》。

激活隐性数学基因,从家庭开始!


“从一到无穷∞数学的进化”

数学展

具有以下特点:

1.数学家庭派对

让数学成为家庭互动的新方式,

从无限π对披萨店到爱心函数。

2.800平米的数学游乐场

通过互动挑战、拼图、打卡,

轻松理解数学的意义。

3.从1到∞,享受数学之深邃

数学是解决算不完的无穷大

研究诡异莫测的无穷小

4.数学大厦:30分钟让你读懂数学模样

只需30分钟,让你看到数学世界的全貌!


5.不分年龄,感知“数学之美”

数学启蒙不分年龄,人人可以爱上数学。

走进几何画廊,数学的美超越了一切。

6.数学到底有什么用?

数学与音乐、建筑、工程学

都可以巧妙结合。

7.让数学家复活与你对话

通过AI技术,复活数学家讲述他们的故事。

8.眼见未必为实,数学揭示真相

数学有一种魔力,

它能揭示眼睛所看不到的真相。

视觉会欺骗你,但数学不会。

9.数学大统一:打开幻想之门

跟随克莱因船,

跨越六大数学文明,寻找数学大统一理论。

10.点亮你的的数学大厦

动手参与构建数学大厦,

在官方网站继续你的数学之旅。


····


策展内容由文津奖得主主导

北京大学数学科学院教授

清华大学博士生导师

教育部高中数学课标研制专家

高等教育出版社数学首席编审论证审核

10万字策划“全息数学图景”

主创:量子学派+广州市科学技术协会




NO.02

🍕不能错过的“数学家庭派对”🍕


数学可以开派对!
适合家庭同行的数学派对,4个家庭成员最好。


想象一下,在生日派对上,你可以在披萨店的圆周率“π”中找到你的生日数字,看看它藏在小数点后的哪一位。




原来分享美食背后也有这么多数学的乐趣。


不仅如此,在这个数学家庭派对中,你还能和家人一起通过“爱心函数”打卡。用数学方程绘制爱心形状💗,在屏幕上调整变量, a(x²+y²-1)³+bx²y³ = 0,观察爱心变化,留下属于家庭的专属“数学爱心”。



NO.03

800平米的数学游乐场

沉浸式逛展↑)


整个展厅被设计成一个通关游戏。
任务是找到隐藏在展厅中的5个暗语,等待好奇心的探险者去发现。



第1步

前台领取任务卡

第2步


找到打卡点,提升数学能力

按照任务卡地图提示,寻找展厅中隐藏着打卡暗号!


第3步

寻找数学宝藏碎片

寻找15枚数学进化碎片,团队合作更高效!

第4步


点亮数学大厦


第5步

任务完成后领取盖章


每个暗语代表着计算力空间力推理力创造力与想象力。


寻找15块散落的数学进化碎片。
它们隐藏在几何模型里,埋在逻辑谜题之下。
每一个碎片代表了数学演化过程中的重要时刻,你将看到完整的数学进化图景。

这个800平方米的数学游乐场!拥有近30多个互动体验,无论是动手搭建、拼图游戏、逻辑挑战,一边玩一边学习,把数学变成探索的工具


提示

1

小朋友不要玩得太疯狂,请保持数学的理性;

2

不要只看到表面游戏,更要挖掘底层意义。表面是游戏,实际是数学。



04

从数字1到无穷∞,全龄段步步升级


从简单到复杂,让孩子先喜欢,再理解,边玩边学




从数字“1”开始,一路走向神秘的“∞”!

算不完的“无穷大”;读不懂的“无穷小”;还有前后矛盾的无穷逻辑。

人类的数学旅程就是挑战无穷的探险。


例如:
数字的无穷就像原始人数星星。数到10,数到100,再数到1000……数字没有尽头!算力的无穷。小时候用手指头数数,到后来用计算器,再到现在的超级计算机!
…………
还有维度的无穷应用的无穷分形的无穷……


你将从数数第一步开始,学习加减乘除,再到几何图形、函数公式,一直到最后探索神秘的“无穷”。像登塔一样,一步步爬上数学大厦,直至触碰“无穷”的秘密。



NO.05

数学大厦:30分钟让你读懂数学模样


学了这么多年数学,我们没有见过数学全貌!
身在此山中,云深不知处。

这一次,只需30分钟,你就能看到数学全貌!


最早的计数,再到代数和几何,再到改变世界的微积分,以及后面概率统计和拓扑学,还隐藏着数学分析、抽象代数、微分几何以及后门与各个学科的结合。

既是数学启蒙地图,也是数学全息世界


30分钟,轻松“登顶”数学大厦


NO.06

走进几何画廊,欣赏数学之美


爱数学的人,认为数学是最美的!

几何画廊,你将看到数学如何通过形状与比例,创造出惊人的美丽。


探索几何的对称与美感,从简单的三角形到神秘的分形,每一个都是美学与数学的结合

还有熟悉的蒙娜丽莎,她的画作中就隐藏着数学秘密——黄金分割!


还有被称为“数学的奇迹”的斐波那契数列。它出现在花朵的花瓣、贝壳的螺旋排列中,神奇的自然现象其实都与数学紧密相连!


最神奇的莫过于分形几何。蕨类植物、闪电的形状,甚至身体中的血管。分形的美丽让人感觉仿佛进入了奇幻世界,神秘又震撼。

几何画廊,不仅可以欣赏到数学之美,更可以领略背后的神奇数学规律!

懂得了数学的美,才能真正爱上数学。



NO.07

数学到底有什么用?


小朋友会问爸爸,学数学有什么用?
数学无处不在!只是很多时候没有感知到。

🏠建筑设计中的几何美学,

例如广州小蛮腰就利用了双曲线曲面!

🎵音乐旋律中的数学比例,

音乐节奏和旋律背后也有数学!

💰金融计算中复利魔法也是数学的有趣应用,这就是复利的魔力!


不仅如此,数学还可以帮我们理解小朋友的身高变化。通过正态分布,我们可以知道小朋友的身高的分布规律。还有趣味十足的转盘与概率游戏,明白什么是大数定律。最后墙面的翻翻板,聚齐了数学在各行各业的应用。

数学不再是枯燥的符号,

而是充满了乐趣的知识



NO.08

时空穿越:复活顶尖数学家


8位伟大数学家将“复活”,带你穿越到数学历史长河中。


想象一下,走进这个空间,看到电视里阿基米德被罗马士兵用刀架着脖子,欧拉在纸上推导公式,莱布尼茨在计算微积分的变化,伽罗瓦与陌生青年在决斗,陈景润在深夜中推算哥德巴赫猜想的步骤。


这些数学家们不再只是书上的名字,他们在互动中“复活”,将抽象的概念变得生动而具体。


我们还为展厅特写了一首数学歌《以数之名》!让更多的数学家重新回归到我们的视野。






NO.09

眼见未必为实,数学揭示真相


看到的未必是真的,数学告诉你真相!
通过视错觉装置体验视觉的局限——看起来静止的图形却在“旋转”,两个看似不同的大小其实一样大。


数学帮我们理解错觉

相信数学>相信你的眼睛。


还有更神奇的拓扑结构:

第一个是莫比乌斯带。第二个展具是克莱因瓶模型。你可以观察它的独特形状,尝试让小球从“里面”跑到“外面”,会发现它其实没有内外之分。




利用克莱因瓶的原理,设计了一台奇幻的克莱因船。它的结构模仿克莱因瓶的无缝连通特性,可以穿越不同的空间!让你感受到数学在想象力中的无限可能。


NO.10

数学打开幻想的大门


数学不仅仅是理性的工具,同样是想象力的起点。

将数学与科幻结合起来,具有更加强大的力量。
数学不是束缚思维的,反而是启迪想象的。


看看克莱因船的科幻之旅:

穿越六大数学文明,每个文明都充满了独特的数学谜题和思想。在旅程的每一站,克莱因船都面临全新的数学挑战,目标是寻找大统一理论。


特别是第23号舱,这是克莱因船上最神秘的舱室之一。在这个实验室中甚至可以通过互动装置“切割”高维立方体,观察在三维空间中的投影,亲身体会高维的奇妙与复杂。





这正是数学想象力的极致体现——

数学的世界里,充满了无尽的奇迹与发现!





NO.11

点亮你的数学大厦


数学就像一栋大厦

而你将成为这栋大厦的建造者!


在这里,你有机会通过47层数学挑战,一步步构建属于自己的数学高楼。

第39层~第47层:

受我一拜,你是我的偶像

你打通了前往无穷∞世界的大门!
第30层~第38层:

不晕吗,这可是大师的领地

穿越数论长廊!最难猜想在等你破解!
第21层~第29层

精英的战场,牛顿在等你

微积分∫在向你挥手,群论⊕为你闪耀!

第15层~第20层:加速了,系好天才安全带

排列组合和统计概率的风暴区,准备起飞!

第10层~第14层:攀登吧,进入学霸世界

在这里,你将遇到未知数x!

第8层~第9层:聪明的你,会应用数学了

世界不再是谜团,它可以被描述!

第5层~第7层:老师教过,你能轻松过关

几何的王国属于你!⊙、□、△是不是很熟悉?

第1层~第4层:坐好⇧电梯,这里你都懂

这里有可爱的123,还有+、-、×、÷魔法符号!



点亮大厦”是充满乐趣的游戏环节,目标是点亮所有47层,当你达到大厦顶端,整座大厦都会因为你的智慧而被彻底点亮!
一层层向上,最终筑起这座通往无限可能的数学之塔





NO.12

隐藏的逻辑、暗线和故事


除了表面的数学主线,还有隐藏的暗线等待你去发现!

1

数学漂流记

数学的漂流旅程就像是一场跨越数千年的探险,从公元前古中国、古巴比伦算术到公元 17 世纪的微积分,再到20世纪的现代计算机,隐藏在欧拉螺旋点上。

2

数学的进化

数学到底有多复杂,是堕入深渊还是挺进巅峰,这条线接近 10000字,隐藏在数学展厅的出口。


3

三次数学危机

数学曾经历三次重大危机,几乎颠覆数学体系。三次危机,细心的朋友能找到。

4

周易与二进制

中国古代的周易中就有关于二进制的思想,我们复刻了一枚莱布尼茨设计的二进制的古银币。


5

数学家历史图

历史上到底有多少数学家,他们的时间到底是如何分布的!



6

数学全息图景

虽然是一个数学启蒙展,实际上延伸到几乎数学所有领域。例如,代数、几何、微积分、群论和拓扑等,认真一点就可以看到数学全貌。

7

数学大统一

克莱因试图将几何、拓扑等数学分支统一。克莱因瓶引入拓扑结构,克莱因船进一步拓展高维空间,为数学和物理提供统一框架。虽然小朋友不能完全理解,但也希望他们能感知到数学大统一!


NO.12

从∞到1:为孩子种下一颗数学种子


从一到无穷∞数学的进化”数学展,

总体来说是在玩一个数学通关游戏:

提出 “∞”背后隐藏的秘密

通关 “47”层数学进化

交互 “36”个数学问题

解锁 “21”个知识领域  

搜寻 “15” 枚进化碎片  

探索 “8” 个无穷理论  

打卡 “5” 种核心能力  

化解 “3” 场数学危机  

寻找数学"大统1理论"


当然,通关只是一个结果,希望体现过程时让更多人知道:



数学是玩的,通过互动让孩子们发现数学的乐趣;

数学是美的,每一个几何形状、每一个函数曲线都充满了对称和韵律;

数学是真的,它让我们认识世界、解决问题;

数学是有想象力的,它能够描述我们眼睛看不到的世界;

数学是讲道理的,每一个定理背后都有着严谨的逻辑;

数学是宏大的,无穷大是它的探索对象;

数学是微小的,无穷小让我们理解变化的细节;

数学是有趣的,每一个谜题都有一个惊喜的答案;

数学是简单的,数学只要爱上就非常容易;

数学又是深刻的,它解释了宇宙的规律;

数学是最高级的审美,它是宇宙语言,是美和真理的统一。


中国的数学教育,

是需要做出一些新改变。


这个展的名字叫“从一到无穷”

而它隐藏的另一面却是“从到1”。
而这个1,指的正是你自己,所有的一切,皆由你来创造。


你,就是这个世界的一切。
真诚希望,为孩子种下一颗数学种子。



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