不喜歡數學的孩子挺多,覺得刷題枯燥,應用題搞腦子,幾何題?不好意思,實在沒有空間想象力。
其實,數學是一門非常有趣的學科,前幾天我就在網上看到一組基於數學原理、視覺原理等知識設計出的有趣圖片,先跟大家分享一張:
感覺大齒輪在轉動?不,它沒有動。旁邊幾個小齒輪有在轉?NO,這只是一張靜態圖。
為什麼靜態圖也會給人一種動圖的感覺呢?
其實,很多企業和設計師,就是在數學的基礎上,通過視覺錯覺的原理,來設計出一些東西來改變人們對信息的接收,改變人和空間的交互感受。
一、視覺系統如何欺騙你?
我們都知道生活中呈現了很多顏色,紅,橙,黃,綠,藍等顏色。但其實在我們的顏色知覺中,每一種顏色都有它對應的互補色,比如紅和綠,黃和藍,黑和白。
當互補色兩者同時呈現在一處畫面上時,我們會看到特別鮮明的圖。如果在周圍充滿一種顏色刺激時,無刺激的空白處便會產生互補色的感覺,從而產生所謂的“無中生有”的錯覺。
(注視這個黑色燈泡30秒鐘, 然後朝自己身邊的白牆看,你會看到一個發光的燈泡)
而且,由於明暗和陰影的影響,我們在看事物時,會有凹凸的感覺。同一張圖片中的物體,明亮部分在上方,陰影部分在下方,看上去這個物體是凸出的;如果把這張圖片倒過來,便會覺得物體是凹進去的。
還有的時候,幾何圖形和線條的組合會致使我們的視覺系統發生錯誤。這是因為我們會根據自己的經驗去比對事物的大小,所以,有些正常的直線會有彎曲感,相同長度的線條也會有長短的差異。
在現代生活中,其實我們見到的很多東西都非常具有設計感,一些設計大師會設計出混淆視覺系統的作品。比如法國巴黎的某一個公園:地球草坪?
從上方看這塊草地,呈現出來的便是地球的樣子,但走近了看,其實這是一塊有起伏的草坪。
很多視覺錯覺是運用了數學中的幾何原理來完成的。像荷蘭錯覺藝術家Maurits Cornelis Escher,也是從數學的立體幾何出發,創作了很多聞名世界的木刻、版畫。
二、領略數學設計的魅力
這就給大家帶來一系列的視覺錯覺圖。家長可以跟孩子們一起看看,這些源自數學的設計圖有多麼神奇!
同等長度的線條
同一水平線的眼睛
全部是正方形
長線條互為平行
這只是一張靜態圖
這也是一張靜態圖
盯著中間藍點,藍點就會消失
盯著黑點30秒以上再看白牆,會有紅色愛心
交叉的地方感覺有黑點在移動
感覺顏料在扭動著跳舞
是魔方還是平面畫?
列車到底往哪兒開?
摩天輪到底往哪轉?
告訴你:A和B色塊顏色相同
下圖揭秘:
這些視覺錯覺圖的設計,其實歸根結底是源自數學的力量。設計師們通過各項計算,讓圖形的角度、大小發生改變,以呈現出“不可能”的效果。
所以說,數學這門學科,它不僅僅是孩子們成長路上的一門必修課,也是各類藝術創造的基礎。包括未來的人工智能時代,很多新科技的研發、人才與人工智能的協作都需要運用到大量數學。
三、數學與未來
現在人工智能技術越來越發達,谷歌、騰訊、百度、阿里都開出高薪吸引數學方面人才的加入,而在未來,只會有更多的行業需要應用到數學,數學的重要性不言而喻。
但就目前來說,熱愛數學的孩子太少,大多數孩子討厭數學,覺得數學枯燥無聊,提不起學習興趣。
我們的孩子可能很會計算,也能夠背出一大堆複雜的公式,但唯獨不擅長數學應用。很多孩子迷茫:我們為什麼要學數學?
約翰·霍普金斯大學數學博士Arthur Benjamin在TED的演講中,向人們揭示過學習數學的三個根本原因:計算、應用和激發靈感。
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什麼叫激發靈感?就是通過你所學的數學知識,帶動你的想象力、創造力去推理問題,認識世界,教你學會如何思考,如何解決問題。
打個簡單的比方。之前有次我帶凱凱去鄰居家串門,他們正在指導孩子計劃一場兩日的出行。計劃要求是這樣的:給孩子200美金的預算,讓孩子安排這兩天的具體行程,包括交通、餐飲、住宿、和娛樂活動項目。孩子剛上小學二年級,並沒有學習過多麼複雜的數學運算,所以這件差事在我們大人看來,有一定的難度。但後來,我仔細看了孩子最終給出的計劃表,他在各項事情的安排上,金錢的使用額度基本合理。這只是數學在生活中的一次簡單應用,只要我們能給予孩子嘗試的機會,他們就能把課堂上學過的知識積極地調動起來,轉化為自己的想法,落實到具體的方案中。
這也是學數學的真正意義——幫助孩子發展邏輯思維,培養思辨力與創造力。
你,明白了嗎?