不喜欢数学的孩子挺多,觉得刷题枯燥,应用题搞脑子,几何题?不好意思,实在没有空间想象力。
其实,数学是一门非常有趣的学科,前几天我就在网上看到一组基于数学原理、视觉原理等知识设计出的有趣图片,先跟大家分享一张:
感觉大齿轮在转动?不,它没有动。旁边几个小齿轮有在转?NO,这只是一张静态图。
为什么静态图也会给人一种动图的感觉呢?
其实,很多企业和设计师,就是在数学的基础上,通过视觉错觉的原理,来设计出一些东西来改变人们对信息的接收,改变人和空间的交互感受。
一、视觉系统如何欺骗你?
我们都知道生活中呈现了很多颜色,红,橙,黄,绿,蓝等颜色。但其实在我们的颜色知觉中,每一种颜色都有它对应的互补色,比如红和绿,黄和蓝,黑和白。
当互补色两者同时呈现在一处画面上时,我们会看到特别鲜明的图。如果在周围充满一种颜色刺激时,无刺激的空白处便会产生互补色的感觉,从而产生所谓的“无中生有”的错觉。
(注视这个黑色灯泡30秒钟, 然后朝自己身边的白墙看,你会看到一个发光的灯泡)
而且,由于明暗和阴影的影响,我们在看事物时,会有凹凸的感觉。同一张图片中的物体,明亮部分在上方,阴影部分在下方,看上去这个物体是凸出的;如果把这张图片倒过来,便会觉得物体是凹进去的。
还有的时候,几何图形和线条的组合会致使我们的视觉系统发生错误。这是因为我们会根据自己的经验去比对事物的大小,所以,有些正常的直线会有弯曲感,相同长度的线条也会有长短的差异。
在现代生活中,其实我们见到的很多东西都非常具有设计感,一些设计大师会设计出混淆视觉系统的作品。比如法国巴黎的某一个公园:地球草坪?
从上方看这块草地,呈现出来的便是地球的样子,但走近了看,其实这是一块有起伏的草坪。
很多视觉错觉是运用了数学中的几何原理来完成的。像荷兰错觉艺术家Maurits Cornelis Escher,也是从数学的立体几何出发,创作了很多闻名世界的木刻、版画。
二、领略数学设计的魅力
这就给大家带来一系列的视觉错觉图。家长可以跟孩子们一起看看,这些源自数学的设计图有多么神奇!
同等长度的线条
同一水平线的眼睛
全部是正方形
长线条互为平行
这只是一张静态图
这也是一张静态图
盯着中间蓝点,蓝点就会消失
盯着黑点30秒以上再看白墙,会有红色爱心
交叉的地方感觉有黑点在移动
感觉颜料在扭动着跳舞
是魔方还是平面画?
列车到底往哪儿开?
摩天轮到底往哪转?
告诉你:A和B色块颜色相同
下图揭秘:
这些视觉错觉图的设计,其实归根结底是源自数学的力量。设计师们通过各项计算,让图形的角度、大小发生改变,以呈现出“不可能”的效果。
所以说,数学这门学科,它不仅仅是孩子们成长路上的一门必修课,也是各类艺术创造的基础。包括未来的人工智能时代,很多新科技的研发、人才与人工智能的协作都需要运用到大量数学。
三、数学与未来
现在人工智能技术越来越发达,谷歌、腾讯、百度、阿里都开出高薪吸引数学方面人才的加入,而在未来,只会有更多的行业需要应用到数学,数学的重要性不言而喻。
但就目前来说,热爱数学的孩子太少,大多数孩子讨厌数学,觉得数学枯燥无聊,提不起学习兴趣。
我们的孩子可能很会计算,也能够背出一大堆复杂的公式,但唯独不擅长数学应用。很多孩子迷茫:我们为什么要学数学?
约翰·霍普金斯大学数学博士Arthur Benjamin在TED的演讲中,向人们揭示过学习数学的三个根本原因:计算、应用和激发灵感。
https://v.qq.com/x/page/k0542k1hh72.html
什么叫激发灵感?就是通过你所学的数学知识,带动你的想象力、创造力去推理问题,认识世界,教你学会如何思考,如何解决问题。
打个简单的比方。之前有次我带凯凯去邻居家串门,他们正在指导孩子计划一场两日的出行。计划要求是这样的:给孩子200美金的预算,让孩子安排这两天的具体行程,包括交通、餐饮、住宿、和娱乐活动项目。孩子刚上小学二年级,并没有学习过多么复杂的数学运算,所以这件差事在我们大人看来,有一定的难度。但后来,我仔细看了孩子最终给出的计划表,他在各项事情的安排上,金钱的使用额度基本合理。这只是数学在生活中的一次简单应用,只要我们能给予孩子尝试的机会,他们就能把课堂上学过的知识积极地调动起来,转化为自己的想法,落实到具体的方案中。
这也是学数学的真正意义——帮助孩子发展逻辑思维,培养思辨力与创造力。
你,明白了吗?