GCL科普活动：2025年“小科豆”暑期成长营科普活动成功举办

中国科学技术大学于2025年7月14日至18日举办了为期五天的“小科豆成长营”，本次成长营面向小学四年级至六年级的学生，旨在利用学校资源优势，增进“小科豆”对科大、对父母工作的了解与熟悉，培养“小科豆”热爱科学、追求创新的精神。

作为成长营日程的一部分，数学科学学院于7月16日下午在东校区第五教学楼举办了一场科学探索活动。本次科学探索活动包含六场讲座，由中国科学技术大学“数学与应用科普基地”（中国数学会科普教育基地）的傅孝明老师以及孙天阳、韩嘉程、杜伟、邢思媛、程元元五名研究生主讲。讲座期间穿插了动手实践活动和趣味答题活动。

第一场讲座由傅孝明老师带来题为“无处不在的几何”的科普报告。他从起源于古埃及土地测量的实践技术讲起，追溯了几何学的发展历程，并以地球仪、屋顶建筑和虚拟三维模型等丰富案例，深入浅出的阐明了“自由曲面”的概念及其在现实世界与数学世界的广泛应用。傅孝明老师还通过“橘皮成型”、“镜杯碟艺术”和“纸片阴影艺术”等生动案例，展示了其中蕴含的数学原理，为后续的实践活动进行了理论铺垫。

第二场活动由孙天阳同学主持，主题是3D打印，为了激发孩子们的思考，孙天阳同学提出了几个问题，例如“3D打印机是怎么工作的？”、“它和我们熟悉的雕刻有什么区别？”以及“3D打印机能用来做什么？”。现场气氛十分热烈，孩子们踊跃举手，回答非常积极，分享着自己的理解和想象，通过一系列讨论，孩子们对3D打印技术有了直观的认识。

第三场活动为鲁班锁体验，由韩嘉程同学主讲。鲁班锁是一种启发于中国古代榫卯结构，将三维模型分解为一系列按指定顺序拼接的块状结构。其各个部件通过凹凸设计，结构相互嵌合，形成一个稳定的整体。鲁班锁的设计注重对称和平衡，确保锁具稳固且美观，体现了中国古代工匠的智慧，是传统工艺和文化的象征。在动手环节中，志愿者为孩子们分发了3D打印的鲁班锁实物，让孩子们动手进行拆解和组装，在实践中体会空间结构和逻辑思维的乐趣。

第四场活动是魔镜艺术，由杜伟同学为大家介绍。魔镜艺术的核心是“焦散设计”：通过将“光”编码于玻璃的形状之中，经过加工与打磨，便能够在光照下呈现出任意图案。现场，孩子们亲手拿起看似无奇的“魔镜”板材，在光照下见证了奇妙图案的浮现，近距离体验了光学与几何产生的神奇效果。

第五场活动为纸片阴影艺术，由邢思媛同学讲解。纸片阴影艺术是一种别具匠心的艺术形式，通过精心设计纸片的形状，可以在灯光下投射出多个不同的图案。GCL实验室团队开发的算法，将多幅图像生成分段可展曲面的问题，转化为单幅图像分别生成一个曲面，然后将生成的分段可展曲面合并到最终结果中，最后自动计算出实现特定投影效果的最佳纸片形状。孩子们动手转动纸雕作品，观察其投影随着角度变换呈现出的不同图案。

第六场活动是橘皮成形体验，由程元元同学带领大家完成。这是一种将平面模型映射到橘子表面，得到一系列割缝，切开即可得到目标模型的艺术设计形式。在体验中，孩子们在志愿者的指导下，依据图纸在橘皮上刻画、切割，最终将橘皮剥下并展开成一个个生动的造型，在实践中感受数学与艺术设计交融的独特魅力。

除了讲座和动手实践外，还有充满趣味的数学小游戏环节。在孙天阳同学的主持下，孩子们在“24点”游戏中展开了热烈的脑力互动。面对屏幕上给出的题目，孩子们踊跃举手，积极思考，争相给出自己的解法。这个环节不仅锻炼了孩子们的口算和逻辑思维能力，也让他们在轻松愉快的氛围中感受到了数学的魅力。

本次活动将理论讲座和动手实践紧密结合，让抽象的数学知识不再停留于课本，而是通过孩子们的亲手实践，变得生动、有趣且富有意义。在与科研成果的直接互动和探索中，孩子们不仅直观感受到了数学与艺术的魅力，更培养了观察、思考和解决问题的能力，激发了对科学的兴趣。