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数学名人馆·活动回顾|邂逅几何之美,探索密铺之谜

时间:2025-11-05

上周日,数学名人馆文化驿站开展了以“图形密铺”为主题的科普实践活动。本次活动旨在引导同学们从艺术与文化的视角走进数学,从生活中发现问题,亲手触碰、探索“密铺”的奥秘,活动兼具知识性与趣味性。


一、从生活到数学,从猜想到验证

本次活动的核心是“玩中学,做中悟”,打破数学高深莫测的刻板印象,从日常生活中随处可见的瓷砖、地板、蜂窝等图案引入。章老师引导同学们思考一个几何问题:为什么有些图形可以无缝、无重叠地铺满整个平面?


探秘之源——从历史与艺术中走来的密铺

章老师首先通过精美的图片和视频,展示了从古希腊马赛克、伊斯兰装饰艺术到荷兰版画家埃舍尔的作品,揭示了人类对图形密铺的探索历程。同学们惊叹于数学不仅是公式与定理,更是蕴藏在伟大艺术作品中的和谐与秩序之美。

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智慧之光——与名人跨越时空的对话

   在“名人堂”环节,章老师重点介绍了在密铺理论中贡献卓著的数学家与艺术家,如约翰尼斯·开普勒(他对雪花六边形和正多边形密铺的研究),以及将密铺艺术推向巅峰的M.C.埃舍尔。通过讲述他们的故事,同学们了解到,正是数学家们的严谨探索与艺术家的无限创意,共同揭开了图形密铺的数学原理。


实践之趣——猜想验证,复刻探索过程

围绕“哪些图形可以密铺”的核心问题,同学们大胆猜想、小心求证,提出关于三角形、四边形、五边形、圆形等图形的密铺猜想。随后,大家通过动手拼接实践验证。在过程中,老师设置了多个交流环节:分享个人密铺方法,区分规律与无规律密铺的效果差异;小组间交流经验,互补探索思路;聚焦特殊疑问,深入验证直角/锐角三角形、四边形的密铺可行性,以及不同图形的组合密铺效果,最终推导得出核心结论——能密铺的图形拼接后总角度为360°,五边形因角度无法统一凑成360°故部分可密铺,圆形因无法无缝拼接不可密铺。


二、从观察到创造,计设专属的密铺图案

在“设计专属密铺图案”环节中,同学们充分发挥主观能动性,将前期探索的密铺原理与个人创意、审美相结合。通过规律排列、对称组合等方式,打造出结构规整、逻辑清晰的图案,从线条对齐到图形搭配,都彰显着同学们对数学规律的精准把握。活动最后呈现出一批兼具数学严谨性与个性特色的优秀作品,展现了扎实的知识运用能力与丰富的想象力,让数学学习在创意实践中焕发出别样活力,展现了数学与美学的融合之美。


本次活动成功地将数学、艺术融为一体,不仅传授了知识,更培养了同学们的空间想象力、逻辑推理能力和创造性思维,全面提升了科学人文素养。


数学名人馆文化驿站将继续以“让数学变得有趣、亲切、触手可及”为使命,策划更多主题鲜明、互动性强的系列活动。我们期待与更多公众一起,继续这场穿越时空的数学之旅,共同发现隐藏在世界万物之中的数学之美。


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