前言

2022年1月21日，大型數學藝術特展《玩藝數》於「國立臺灣科學教育館」正式登場。本文將和大家分享《玩藝數》之策展緣由與信念，策展團隊這些年來致力於辦理結合數學、遊戲、和藝術的各式推廣活動過程中，所獲得的經驗和感想，以及對《玩藝數》未來的規劃與期望！

 壹、學生缺乏學習數學的動機

筆者自2006年8月1日任教於國立嘉義大學應用數學系至今已十餘年，期間持續擔任授課教師與導師。在教導與輔導學生的過程中，明顯感受到大部份的學生對於為何從小就要學習「數學」充滿了困惑與不解，以及學習「數學」帶給他們的往往是沉重的挫折感，彷彿學習「數學」除了應付學校的考試或用來升學外，既不有趣，也沒有明確的目的。國內的數學教育改革進行這麼多年卻有如此的結果，背後有許多的原因，但個人認為其中最主要的，還是學校教育受限於「成績 = 表現」的僵化政策或制度，只能著重在「解題」或「侷限的知識或理論」的傳授，師生忙著追趕實質上無多大意義的課程進度，卻沒有詳細告訴學生到底「數學」有什麼用？「數學」的趣味在哪裡？「數學」的美在哪裡？因而造成學生對學習數學「無感」。

 貳、新穎有趣的數學活動能引起學習動機

2015年8月1日，筆者接任國立嘉義大學應用數學系系主任，因緣巧合下，參與了中華民國數學會於該年12月至隔年2月在高雄「國立科學工藝博物館」以及3月至5月在臺北「國立臺灣科學教育館」辦理之臺灣第一次大型數學展覽《超越無限 數學印象》的相關活動。由於此展覽展示了各式各樣和數學相關的藝術圖像、3D雕塑、互動軟體、與多媒體影音等，呈現出數學少見但卻豐富多元的樣貌，著實讓人耳目一新、大開眼界。另外，筆者也參與了主辦單位辦理的多場「數學工作坊」，除確實感受到這些工作坊一開放報名就瞬間額滿的驚人魅力外，在「動手做數學」的過程中，也直接感受到數學的「趣味」與「美麗」，因而顛覆了筆者以往對於數學的印象，也開啟了一個嶄新的世界。因此，筆者積極爭取將此展覽移師至國立嘉義大學蘭潭校區圖書資訊館辦理（圖1），展期是2016年5月至7月，並配合該展覽規劃了多場「數學遊戲與藝術工作坊」。（可參考下列宣傳片https://www.youtube.com/watch?v=ZSZQP7aXPiY）


圖1. 《超越無限 數學印象》(嘉義場) 特展海報

值得一提的是，因為初次在嘉義辦理，考量到可能有城鄉差距，我們採取了和高雄科工館或臺北科教館不同的宣傳策略「以工作坊辦理附帶看展覽」。當時只要有學校或團體對此展覽表達了觀展意願，我們就會加碼為他們量身訂作工作坊課程，所衍生的師資、材料、交通等費用則由我們一手包辦。這種做法在當時獲得了許多參與者正面、肯定的回饋，也因此逐漸累積了後續所辦理展覽的基本客群。細究獲得此熱烈迴響的主要原因之一，當為工作坊課程內容的「創新」與「有趣」。我們邀請的講師利用特製化的數學「玩具」或「材料包」，精心設計出生動活潑的教學內容以及可親自動手完成的美麗精緻作品，讓參與活動的學員在摸索、嘗試、組裝的過程中，領略數學的奧妙與趣味，並獲得無以言喻的成就感。

另外，在進行這些工作坊時，學員常不自覺的延長活動時間，甚至不願中途下課或休息，只想再繼續研究手中玩具的種種變化或將作品完成。這些現象著實支撐和鼓舞著我們對辦理後續活動的信念與熱忱，尤其看到小朋友眼睛發亮、極端專注的把玩或擺弄著手中的數學「玩具」或「材料」，以及搶著發問、群體鬧哄哄的表現，跟平日上數學課時那種沉悶感覺真是天壤之別。參與活動的老師學員，則往往在活動結束後，洽詢是否可以接續至所屬學校單位辦理類似活動，讓時間和人力有限的我們，只能絞盡腦汁盡力來配合。

 參、申請科技部科普活動計畫以持續推廣

因此，我們興起了申請科技部科普活動計畫的念頭，打算與學者專家、藝術創作者等繼續合作，規劃設計出更多不同類型的數學主題活動以及配合活動的數學「玩具」或「材料包」，而計畫這些年也都順利的核定通過。為持續推動數學科普，呈現數學的多面姿態，計劃執行團隊也再接再厲於2017年10月至12月在嘉義大學蘭潭校區圖書資訊館推出2場大型數學藝術展覽，以傳達數學的本質其實就和藝術一樣，具有無限的想像力。第一場展覽《多面自造：沈岳霖師生幾何創作展》以「多面自造」為主題，展出國立後壁高中美工科沈岳霖師生精彩的幾何創作，讓觀者體驗自造者用以致學的驚人實踐力，欣賞數學與工藝的極致結合（圖2）。第二場展覽《轉幾‧轉積‧轉機：吳寬瀛積木幾何創作展》，透過「平面幾何」與「立體幾何」兩種維度，呈現臺灣著名幾何雕塑家吳寬瀛老師充滿想像力的幾何創作，期待觀者從中感受創作的純粹與熱情，發掘數學的理性與感性（圖3）。這兩次展覽的觀展人數皆將近1400人次，其中甚至有遠從臺北專程下來觀展的民眾。


圖2. 後壁高中沈岳霖老師（已退休）精緻細膩的多面體作品


圖3. 幾何雕塑家吳寬瀛老師充滿想像力的幾何創作

2019年4月8日至28日，我們再次和吳寬瀛老師、沈岳霖老師合作，於國立嘉義大學民雄校區大學館策畫了一場前所未見的大型數學幾何藝術特展《幾何之森》。此次特展主要展示從球體衍生的最基本立體－柏拉圖立體、阿基米德立體、以及疊合體等。正如『典雅的幾何』書內序文所提：「自古以來，這些美麗的立體是探索數學和藝術的基石，雖歷經無數世代，仍叫人著迷、予人啟迪和鼓舞。」透過建構及展示大型的多面體木作（高度1.5至3公尺），能讓觀展者感受領略對稱性與結構性之美，不僅得到知識性的啟發，更可身歷其境感受藝術創作者所展現之獨特創意（圖4）。2019年10月至12月，《幾何之森》正式踏出嘉義，展開了大學校院藝文空間的巡迴，第一站是崑山科技大學，第二站則是屏東科技大學。2020年11月至2021年1月，吳寬瀛老師更以《幾何之森》為名分別於臺南文化中心和靜宜大學藝術中心辦理個人創作展，希望能讓不同縣市的民眾能確實感受到數學幾何驚異的魅力。


圖4. 民眾於嘉義大學民雄校區大學館《幾何之森》展場觀展情景

2020年11月24日至12月13日，於臺中的國立自然科學博物館辦理之《玩藝數》教育系列活動（以下簡稱《玩藝數》）則可說是一項創舉。《玩藝數》以3D列印、立體幾何、鑲嵌摺紙、視覺藝術、互動體驗等不同主題，帶領觀眾探索其中奧妙，在玩樂中發現學習的樂趣（圖5）。《玩藝數》在經費、人力都極其有限的情況下（科博館主要提供場地和部份人力經費），業餘策展的我們首度踏進了國家級、專業級的博物館作展出，這已極為難得，更不用說科博館本身很少辦理跟數學相關的科普活動或展覽。更振奮人心的是，經過粗略估計，在短短18日的展出中，《玩藝數》總觀展人數竟高達4431人次，創了我們歷年來觀展人次的紀錄。尤其在《玩藝數》展出最後幾天，到場觀展民眾止不住的詢問，為什麼《玩藝數》的展出檔期這麼短，讓他們不得不排出時間過來觀展？（可參考下列紀錄片https://www.youtube.com/watch?v=YAIz_8IaoCs）


圖5. 國立自然科學博物館《玩藝數》展場實景

2021年4月9日至11日，策展團隊與國內首屈一指的生活數學教育品牌「數感實驗室」攜手合作，於華山1914文化創意產業園區辦理的《數感嘉年華》活動中規劃了一個小而美的《玩藝數》特展（圖6）。該年《數感嘉年華》總共邀約逾30組攤商聯合舉辦數感市集，希望藉著眾多數學愛好者們聚集的場合，讓一般大眾也能體驗無處不在的數學。除此之外，還有數學實驗課、體驗工作坊等豐富的活動在場館中展開，期望能透過有趣、多元的角度傳遞數學的樂趣。


圖6. 民眾於數感嘉年華《玩藝數》展場觀展情景
圖片由數感實驗室授權提供使用

 肆、玩藝數 in 科教館

2022年是策展團隊極端忙碌的一年！首先，繼2016年《超越無限 數學印象》特展後，我們很榮幸再次受邀於位處臺北市士林區的國立臺灣科學教育館，簡稱科教館，辦理《玩藝數》特展（圖7），展期則為1月21日至4月5日。科教館是一個以教育、展示、研究、實驗為經營目標的科學博物館，並結合周邊地區的天文科學館、兒童新樂園、美崙公園等，形成一個科學、藝術、生態、文化教育及休閒設施集中的「臺北科學藝術園區」，實在非常適合《玩藝數》的展出。


圖7. 國立臺灣科學教育館實景

以下為科教館《玩藝數》之策展理念：

課堂以數學、物理、化學、文學、藝術等不同科別分割，總讓人誤以為知識是如此的壁壘分明、截然不同。事實上，世界是一座無牆的學校，萬事萬物皆蘊藏了大大小小的關聯性。

感性的藝術裡仍存有理性的足跡，抽象的思維中卻藏有具體的景象，仔細尋找便能發現數學驚喜。幾何形狀的排列，創造了畫面的美感；數字產生「量」的觀念，以數量建構圖形，又有迥異的風景……。

展覽集合6位「藝數家」的精彩創作，以「玩」、「藝」、「數」簡單區分，涵蓋「立體紙雕」、「3D列印」、「鑲嵌與組合摺紙」、「動態雕塑」、「串珠與珠串」、「平面與立體幾何」等和遊戲、藝術、數學相關之主題，藉此來帶領觀者「探索」數學的奧妙，感受「跨域學習」帶來的新奇與樂趣（圖8）。


圖8. 國立臺灣科學教育館《玩藝數》展場實景

另外，《玩藝數》展期間，現場更將定期舉辦教師研習、親子體驗坊等活動，邀請國內不同專業領域的知名專家及創作者親臨分享，並安排手作互動課程，讓各級學校師生、一般民眾能體驗數學與生活藝術結合的樂趣。

科教館展覽於4月5日結束後，緊接著接棒演出的則是和嘉義縣政府合作辦理之嘉義縣北回二館太空館《玩藝數》特展（圖9），將於2022年4月29日正式開展，展期至10月30日，以及和明道大學數學博物館合作規劃的《玩藝數》常設展（圖10），預計暑假前正式開館。


圖9. 嘉義縣北回二館太空館實景


圖10. 明道大學數學博物館實景

 結語

未來《玩藝數》除了延續過往策展的信念與目標外，還將特別著重在「跨域合作」上。回顧《玩藝數》在經費、人力、設備等資源皆有限的情況下，還能有目前不錯的成績，主要都在於獲得了許多個人以及單位無條件的支持與贊助。所有支持與贊助者的殷切期盼和熱情付出無非只是希望讓學校師生、社會大眾能因而領略數學的趣味與美，因此我們很希望能和這些具有高度熱忱的個人以及單位有更緊密的連繫和實質合作。另外，我們期待──且深具信心──在未來幾年裡逐漸建立起《玩藝數》自給自足的營運模式，將經由更積極的態度和擴大辦理場域來進行推廣，例如和藝數家或民間企業採共生共榮共同開發的產學合作方式，以及和地方縣市政府攜手合作辦理等，如此方能營造出日後創新數學教學長遠發展的良好前景。《玩藝數》執行團隊與合作夥伴後續也將秉持初衷，持續辦理數學科普推廣活動，如展覽、工作坊、教師研習、講座等，期望能引領學校師生和大眾學會欣賞數學之美，也為拓展更多元的數學學習環境貢獻心力。