譯者注：

首屆歐洲數(shù)學(xué)會（EMS）Simon Norton數(shù)學(xué)科普外展獎（2024），一等獎頒發(fā)給了法國里昂數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院（MMI）的 Nina Gasking（尼娜·加斯金） 的展覽項目《在我的廚房里 Dans ma Cuisine》，本文是對該項目理念的進(jìn)一步介紹。另請參閱

兩位作者簡介：

Nina Gasking，自2021年以來一直擔(dān)任里昂數(shù)學(xué)與信息研究所的科學(xué)外展官員。她擁有波爾多大學(xué)純數(shù)學(xué)碩士學(xué)位和波爾多蒙田大學(xué)科學(xué)外展碩士學(xué)位。她是《在我的廚房里 Dans ma Cuisine》的策展人。

圖源：mmi-lyon.fr

Katie Chicot，MathsWorldUK的首席執(zhí)行官，其目標(biāo)是創(chuàng)建英國第一個數(shù)學(xué)探索中心。除此之外，Katie還是英國開放大學(xué)（The Open University，OU）的高級講師、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的專職導(dǎo)師。其工作包括與學(xué)生和導(dǎo)師合作，以及創(chuàng)建素材。這兩個角色都涉及數(shù)學(xué)外展，Katie現(xiàn)在是EMS數(shù)學(xué)外展和互動委員會的主席。

作者：Nina Gasking，Katie Chicot 2024-12-28

譯者：zzllrr小樂（數(shù)學(xué)科普公眾號）2025-1-4

EMS Simon Norton數(shù)學(xué)外展獎介紹

（作者：Katie Chicot）

EMS外展和公眾互動委員會聚焦于：

（1）建立一個由參與數(shù)學(xué)互動的人組成的社區(qū)。

（2）提高數(shù)學(xué)互動工作的知名度和地位。

（3）分享外展、評估和籌款方面的良好做法。

委員會決定設(shè)立一個國際獎項，即EMS Simon Norton數(shù)學(xué)外展獎，以實現(xiàn)上述所有目標(biāo)。該獎項將每兩年頒發(fā)一次，并在2024年、2026年和2028年由私人捐助者提供支持。今年早些時候，我們收到了來自世界各地的33份2024年優(yōu)秀參賽作品。評審團(tuán)由委員會成員和委員會前主席Roberto Natalini組成。

來自里昂的數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院（MMI）的Nina Gasking在今年夏天的Matrix × Imaginary會議上獲得第一名。小組對這個項目的獨(dú)創(chuàng)性、影響力和數(shù)學(xué)深度印象深刻。除此之外，委員會的網(wǎng)頁上還展示了一些參賽作品，以展示數(shù)學(xué)推廣的最佳實踐。請參閱

請盡情觸摸：你無法抗拒抓住的數(shù)學(xué)

（作者：Nina Gasking）

數(shù)學(xué)的外展（outreach），就像數(shù)學(xué)本身一樣，很難定義。大多數(shù)人都會同意，它指的是為向更廣泛的受眾（通常是在正式的學(xué)術(shù)環(huán)境之外）交流和促進(jìn)對數(shù)學(xué)的理解和欣賞所做的努力。目標(biāo)是打破數(shù)學(xué)困難或難以接近的觀念，培養(yǎng)好奇心、參與度和對數(shù)學(xué)之美和實用性的欣賞。但是我們怎樣才能做到這一點(diǎn)呢？有很多方法可以進(jìn)行外展，我想分享我的方法。

MMI：動手體驗數(shù)學(xué)之家

如果不先談?wù)勎以谀睦镒?，我就無法解釋我的工作：

MMI（Maison des mathématiques et de l’informatique，mmi-lyon.fr ）成立于2012年，是LabEx MILYON的一部分，該組織匯集了里昂數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)社區(qū)，是一個致力于外展的中心。我們提供各種活動，從展覽和研討會到戲劇表演和會議。僅在2023-2024學(xué)年，我們就接待了450個學(xué)校團(tuán)體，總共吸引了約4000名公眾參觀者。

《在我的廚房里》展覽入口

圖源：Bertrand Paris-Romaskevich

(www.bertrandparo.photo)

我們的價值觀是我們所做一切的核心：包容性（讓每個人都有賓至如歸的感覺）、實踐活動以及對“人類外展”的關(guān)注。我所說的人類外展，我的意思是，每當(dāng)你訪問MMI時，總會有人在那里與你親自互動。無論是展覽的導(dǎo)覽還是研討會，我們都確保有人接觸 —— 有人回答問題、提供支持或促進(jìn)更深入的反思。這種互動讓大家有參與感和受到重視。

展覽中的各種體驗活動

圖源：Bertrand Paris-Romaskevich

(www.bertrandparo.photo)

為了解釋我們的工作，我想分享一個具體的例子。今年早些時候，我有幸獲得了EMS西蒙·諾頓數(shù)學(xué)外展獎，因為我們舉辦了一個名為“在我的廚房里”Dans ma cuisine的展覽。我將以此作為我的例子。雖然我策劃了展覽，但該項目是許多敬業(yè)的貢獻(xiàn)者團(tuán)隊一起努力的結(jié)果。

展覽速覽

當(dāng)然，我們非常歡迎你來里昂并親自體驗展覽（展覽將持續(xù)到2025年6月）。但是，對于那些無法參加的人，以下是你可以期待找到的一瞥。

當(dāng)大多數(shù)人在烹飪的背景下想到數(shù)學(xué)時，他們通常會想到比例性。我們甚至在展覽中都沒有提到它！從一開始，我們就很明顯不想專注于單個數(shù)學(xué)概念。相反，我們想以廚房為借口來探索不同的數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)主題。整個展覽圍繞著動手活動展開，因此公眾可以直接參與數(shù)學(xué)。我們還希望鼓勵推理和解決問題的能力，推動我們的參觀者更多地發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維，而不是學(xué)習(xí)特定主題。

牢記這些目標(biāo)，展覽的結(jié)構(gòu)開始形成。我們創(chuàng)建了4個主題空間，共有11個展臺。每個展臺都涉及一個特定的科學(xué)主題，并配有互動活動。廚房是凝聚力的元素，將所有東西聯(lián)系在一起。由于沒有共同的科學(xué)線索，我們想出了一個介紹虛構(gòu)人物的想法——一個對數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和烹飪充滿熱情的人。這個角色引導(dǎo)參觀者經(jīng)歷烹飪過程的不同階段，這些階段構(gòu)成了展覽中的四個空間：準(zhǔn)備、烹飪、分享和聊天。

以下是涵蓋的科學(xué)主題：

• 準(zhǔn)備（如規(guī)劃你的食譜或菜單，或考慮你將邀請誰）：算法、數(shù)據(jù)組織和調(diào)度安排。

• 烹飪（不言自明）：熵、調(diào)和函數(shù)、裝箱問題和側(cè)信道攻擊。

• 分享（你的披薩已經(jīng)準(zhǔn)備好了，現(xiàn)在是時候?qū)⑵浞峙浣o你的客人了）：概率與統(tǒng)計、雙人游戲和項鏈拆分問題。

• 聊天（你已經(jīng)吃完飯，現(xiàn)在是喝茶或喝咖啡聊天的時候了）：認(rèn)識真正的研究人員！

仔細(xì)研究一項活動

希望這些主題列表激起了你對展覽內(nèi)部內(nèi)容的好奇心。雖然我無法在這里深入探討每個想法，但我將解釋一項特定的活動。

專注于一項活動：切蛋糕

圖源：Bertrand Paris-Romaskevich

(www.bertrandparo.photo)

活動是這樣的：兩個人想平分一個蛋糕，包括上面的裝飾品。蛋糕有8個紅色和6個黃色裝飾品，這意味著每個人都應(yīng)該得到4個紅色和3個黃色的裝飾品。他們還希望以最少的切蛋糕次數(shù)來實現(xiàn)這一目標(biāo)。

圖源：Bertrand Paris-Romaskevich

(www.bertrandparo.photo)

這個解決方案對你來說似乎很明顯，但珠子（代表裝飾品）可以重新排列。使用不同的配置時，問題開始堆積：你能找到解決方案嗎？只有一個嗎？甚至有解決方案嗎？你能保證是最少的切割次數(shù)嗎？你會如何證明呢？這些是我們要求參觀者考慮的一些問題。另外還有兩種蛋糕：一個有3種顏色，另一個有4種顏色，但在這些情況下，珠子不能移動。任務(wù)保持不變：將蛋糕均勻地分給兩個人，盡可能用最少的次數(shù)來切。我將把這個挑戰(zhàn)留給你！

圖源：Bertrand Paris-Romaskevich

(www.bertrandparo.photo)

那我為什么以及怎樣想出這個主意的呢？

這一切都始于一個數(shù)學(xué)主題的想法：項鏈拆分問題。當(dāng)我們?yōu)檎褂[探索許多科學(xué)主題時，這個主題脫穎而出。在不深入所有技術(shù)細(xì)節(jié)的情況下，原因如下：

• 這是一個獨(dú)立的問題：在MMI，我們喜歡在沒有電子設(shè)備或屏幕的情況下進(jìn)行動手活動。

• 規(guī)則說明很簡單。

• 對于兩種顏色，證明使用中間值定理（很容易用蛋糕來解釋）。然而，對于三個或更多，你需要 Borsuk-Ulam定理——可以理解的是，我們很少向參觀者提及這個概念。

一旦我們有了這個概念，我們就專注于我們希望人們從活動中得到什么。這并不是為了學(xué)習(xí)項鏈問題本身（我們甚至在展覽中沒有提到它的名字）。相反，它是為了幫助參觀者了解找到解決方案和證明它是最好的解決方案之間的區(qū)別——證明不會有更少的切割次數(shù)。

從那時起，我們花了大量時間設(shè)計動手體驗，并仔細(xì)選擇三種和四種顏色的實例。我們必須找到直觀算法不起作用的示例（就像在一般情況下不起作用一樣），并且參觀者可以在不援引Borsuk-Ulam定理的情況下輕松證明沒有更好的解決方案。

與每一位參觀者互動

展覽中的每個展臺都設(shè)計為在不同層面上易于接近，我剛才描述的那個也不例外。以下是交互的層次：

（1）玩并找到解決方案：任何人都可以嘗試通過簡單地閱讀說明來找到解決方案。

（2）證明最優(yōu)性：說明提到盡可能少地切割，但參觀者通常需要一些指導(dǎo)才能開始證明他們已經(jīng)找到了最佳解決方案。這就是為什么MMI的人在參觀期間總是在動手。

（3）推廣性：如果有人深入?yún)⑴c尋找和證明解決方案，我們可能會挑戰(zhàn)他們思考n種顏色會發(fā)生什么。這種情況并不經(jīng)常發(fā)生，也無大礙！

由于活動的設(shè)計以及避免過度技術(shù)性的術(shù)語，這些參與層次是可能的。無論參觀者只在第一關(guān)參與還是更深入地參與，他們都不會覺得自己錯過了——這對于可能不喜歡數(shù)學(xué)的學(xué)生來說至關(guān)重要。他們會欣賞沒有“復(fù)雜的公式”，他們可以按照自己的節(jié)奏從活動中吸收多少就吸收多少。

你可能會注意到閱讀沒有被提及太多，這是故意的。在這次展覽中，閱讀不是根本。每個展臺都包含一個面板，可以更深入地了解活動背后的科學(xué)，但這些面板是額外的——它們并不是體驗的核心。如果有人參觀了展覽并且甚至沒有閱讀任何一個，那也完全沒問題。

一片好奇心

這個展覽，就像我們在MMI所做的一切一樣，是許多技術(shù)人員合作的結(jié)果——研究人員、外展專業(yè)人士、設(shè)計師和舞臺設(shè)計師。我希望它是思想和專業(yè)知識的融合，反映了我的推廣方法：讓數(shù)學(xué)變得容易、有吸引力和動手實踐。通過這樣的活動，我們的目標(biāo)是激發(fā)好奇心，表明數(shù)學(xué)不僅僅是為了解決問題，也是為了發(fā)現(xiàn)新的思考方式。

因此，如果你渴望體驗數(shù)學(xué)，你知道在哪里可以找到我們。但也友情提示：你離開時可能帶走的問題會多于答案——這正是我們喜歡的！

參考資料

https://euromathsoc.org/magazine/articles/231

https://mmi-lyon.fr

https://www.bertrandparo.photo

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