在巴黎歷史悠久的拉丁區一條小街上的一棟紅磚建築裡,一群高中生正試圖解決一個難題。
他們必須根據記憶重新製作一個足球,將幾何形狀貼到一個普通的球體上。
這需要一些心理體操——六邊形似乎是合乎邏輯的選擇,但僅使用這種形狀是不可能覆蓋球的。經過一番挫折後,其中一人想出了辦法──在戰略位置丟一些五邊形,銳角就會消失。一行人歡欣鼓舞。
這個場景的一個版本每週上演五天龐加萊屋,法國第一座數學博物館。
「我們試圖在博物館中創造能夠吸引人們的入口點,」亨利龐加萊研究所所長西爾維·本佐尼-加瓦奇(Sylvie Benzoni-Gavage)說道,該研究所在其校園內設立了博物館。 “這些日常物品是人們所認識的東西,這讓他們能夠更多地進入這個主題。”
Benzoni-Gavage 帶領一支由來自法國其他機構的專業研究人員、數學教師、教授和調解人組成的團隊設計了博物館,繼承了她的前任、法國議員和數學家塞德里克·維拉尼(Cédric Villani) 的工作。
9 月 30 日,博物館開館一周年了,其雄心勃勃的目標是讓數學變得有趣——尤其是對年輕人來說。但前進的道路並不總是清晰的。
「一開始我有點懷疑,像是『我們到底要在這個博物館裡放什麼?』」Benzoni-Gavage 告訴歐洲新聞文化。人們對此抱持著許多懷疑。但我們需要迎接這項挑戰。這變成了一項集體行動。
巴黎數學博物館是如何組成的
亨利·龐加萊研究所與建築師和場景設計師合作設計了博物館的空間,該空間位於研究中心巴黎校區中心的一棟機構建築的底層。
場景設計師負責展覽的視覺方面,例如選擇家具或不同展品的佈局。 Benzoni-Gavage 解釋說,就內容而言,決定在博物館中放置什麼是一項共同努力。
「我們的想法並不是要建造一個為幼兒提供玩具和遊戲的科學博物館,」她說。 “我們真正從以下事實開始:這是一個國際研究中心,我們希望依靠科學界的知識 - 所以我們不能與很小的孩子交談。”
博物館攝影師 Céline Nadal 擔任科學家和場景設計師之間的橋樑,利用她在數學和物理方面的背景,為更廣泛的受眾翻譯一些更複雜的主題。
納達爾表示,研究人員如此參與博物館或展覽的建造是不尋常的。
「通常情況下,科學委員會更多地扮演外部角色,重讀文本等,」她與歐洲新聞文化分享。 “但是 [Benzoni-Gavage] 確實希望研究人員參與整個過程,甚至參與某些體驗的構思。”
研究人員甚至為博物館中的一個程式編寫了程式碼,該程式模擬人群運動。
Benzoni-Gavage 也捲起袖子,製作了博物館中某些展品的原型,其中包括高級水平的足球挑戰賽。
她的辦公室裡仍然堆滿了她用彩色建築紙製作的一些模型,其中包括一種名為 rulpidon 的神秘形狀,它激發了她的靈感她的最新書。
數學是現代的!巴黎數學博物館背後的訊息
Maison Poincaré 的內容是針對具有數學基礎知識的高中生和成年人。本佐尼-加瓦奇說,最初的目標是讓數學更為大眾所知。
「作為數學專業人士,我們的觀點是大多數人不懂數學,」Benzoni-Gavage 說。
「人們對數學的看法與學校有關,甚至可能有一些不好的記憶。但最終他們不知道數學今天到底做了什麼——不知道數學每天都在進步。大多數人認為數學以畢達哥拉斯結束,」她解釋道。
納達爾補充說,學生在學校學習的數學其實已經相當過時了。
「畢達哥拉斯定理來自古代!我們想把這一切都塵埃落定,以表明數學也是關於當代研究課題的。
為了傳達數學是現代且有趣的訊息,本佐尼-加瓦奇表示,他們排除了過度關注過去的情況。
“我們不想建造一座關於數學歷史的博物館——我們想要建造一些有脈搏的東西。”
相反,博物館專注於數學的現在和未來——它的第一個臨時展覽專注於人工智慧,而永久性的「成為」展覽則展示了在工作中使用數學的真實的人的例子。
「我們想表明,從事數學工作並不一定意味著在大學或 CNRS(法國國家科學研究中心)進行學術研究,」納達爾說。 「在工作中使用數學還有很多其他方法;這就是為什麼我們舉了一些例子,例如魔術師或製作數學影片的 YouTuber。
解決數學的形象危機
Maison Poincaré 的開幕是一場雷雨中的婚禮——近年來法國學生數學成績的下降給全國敲響了警鐘。
經合組織國際學生評估計畫 (PISA) 的最新報告分析了 81 個國家和經濟體約 70 萬名參與學生的數據,法國學生的平均數學成績在四年內下降了 21 分。
法國的數學排名也低於其他歐盟國家,包括愛沙尼亞、荷蘭、比利時和英國。
本佐尼-加瓦奇表示,另一個障礙是學生對數學揮之不去的負面形象,很難克服。
「在法國以及其他地方,數學是著名高等教育課程選拔過程中使用的一門學科,」她說。 “在學校裡要擅長數學的壓力——這使得數學對許多人來說成為一個壓力很大的科目。”
害怕犯錯或不能立即理解某個主題也可能令人沮喪。對本佐尼-加瓦奇來說,數學需要進行改造,以便讓更多人——尤其是女性和少數族裔——更容易接觸到數學。
「我們需要改變這種觀念,即數學是一些孤獨的天才以最快的速度解決不可能的計算,並將其描述為集體的東西,可以透過合作、協作來完成的東西,它可以很慢,錯誤是正常的, 「她說。
“我們需要改變這種在法國非常精英主義的數學方法。”
關於 STEM 性別平等的微妙表述
在博物館周圍漫步時,大多數遊客可能會忽略對其規劃至關重要的細節。如果你留意的話,你會發現每個展覽的男性和女性人數都是相同的。
性別平等是 Maison Poincaré 背後的團隊主要關注的問題,其中很大一部分是數學領域的女性。
“我們的觀點是展示一個性別平等的世界,這樣所有類型的人都會在這裡感到受歡迎,而不會想到‘哦,那是為老年白人保留的’,”Benzoni-Gavage 分享道。 “我們確實努力展現性別平等和多樣性。”
在法國,只有 20% 的數學家是女性——這個數字在過去幾十年幾乎沒有成長。透過在博物館中平等地描繪女性和男性,團隊希望參觀者能夠內化這樣的想法:女性和男性一樣能夠追求數學。
但納達爾表示,即使有最好的意圖,規劃委員會有時也會發現自己陷入了熟悉的模式。
「一段時間後我們意識到我們確實需要注意,」納達爾說。 “因為如果我們不注意,我們就會過度關注男性聲音,從而助長這些刻板印象。”
“我們制定了這條規則,這樣博物館的參觀者就不會產生這種無意識的偏見,認為數學是男性的專利。”
她承認,他們甚至確保展覽中的旁白具有相同數量的男性和女性聲音。
驚喜等待著數學好奇者
Benzoni-Gavage 表示,一年過去了,Maison Poincaré 收到了許多參觀者的正面回饋。
「總的來說,人們感到驚訝,而且普遍喜歡它,」她說。 “人們非常驚訝地發現數學如此活躍、如此明亮,事實上數學與他們的日常生活如此緊密相連。”
她承認,有些人離開時確實感到沮喪,因為他們沒有完全理解所有內容,但她所說的方式代表了學習數學的過程。
「我認為這也是訊息的一部分——你不可能透過打響指就掌握數學,」本佐尼-加瓦奇說。 「你必須付出努力才能真正理解。改變數學思維方式可以幫助學生更坦然地犯錯、緩慢和不能立即理解主題。
博物館目前的臨時展覽名為“Comme Par Hasard(彷彿偶然)”,透過互動遊戲和影片向年僅 8 歲的參觀者解釋機率原理。有效期限至 2025 年 3 月 22 日。
Maison Poincaré 也將於 10 月 12 日免費向公眾開放,以慶祝全國科學節。
巴黎數學博物館(或 Maison Poincaré)每天開放給遊客(週日和週三除外),地址:巴黎皮埃爾和瑪麗居里街 11 號。門票必須在線預訂。