陇原大地上的“数理密码”︱一场数学与非遗的青春对话
七月陇中,黄土塬上麦浪翻涌,沟峁间风过千壑。当数学的刻度切入剪纸的纹路,当比例的法则渗入夯土的肌理,一场关于数理逻辑与乡土文脉的对话,在这片沉淀了千年农耕记忆的黄土地上悄然展开。
近日,西北师范大学数学与统计学院“耕育未来,梦启乡野”实践团怀揣着专业目光走进了甘肃定西,开展为期七天的非遗文创与研学课程开发专项实践。队员们将几何对称、比例计量、排列组合、空间结构等学科工具对准了非遗工坊的剪刀尖、编筐的经纬线、泥塑的弧度与农具的力学构造。从文化馆剪纸研学、博物馆纹样采风,到村史馆农耕溯源、中医药展馆跨界调研;从五坊联动技艺实操、成果研讨会创意敲定,到微课拍摄与基层宣讲——这支队伍用一条完整的“调研—创作—转化”链条,完成了从田野采集到课程开发的全闭环实践,探寻着以学科专业赋能乡土文化传承与乡村教育振兴的现实路径。
图为实践团与非遗传承人合影留念。杨婧 供图
指尖经纬里的几何密码
在安定区文化馆非遗培训中心,定西剪纸省级代表性传承人付忠民以“折、画、剪、刻”四步法为引,向队员揭开了剪纸技艺背后的数理逻辑。剪刀翻飞间,红纸经由数次折叠与剪刻,化作对称工整的窗花与十二生肖图案。偶数折产生均衡对称纹样,奇数折塑造放射状花卉造型,十余米剪纸长卷依靠平移与对称构图实现整体布局——这些脱口而出的经验之谈,证明民间艺人虽未受过系统数学训练,却在代代相传的技艺中内化了一套朴素而精密的几何认知体系。队员现场反复调整折纸等分与对齐方式,将剪纸纹样中的对称轴与折叠次数逐一对应记录。在安定区博物馆,马家窑彩陶上首尾相接的漩涡纹、榫卯木艺严丝合缝的咬合角度、秦腔脸谱左右对称的设色布局,无不在无声地证明:数学并非舶来的抽象符号,而是这片黄土上土生土长的审美语言。马家窑先民在旋坯绘制时对等分的本能把控、木匠在刨削榫卯时对力与角度的精确计算,都沉淀为日常器物中“日用而不觉”的数学意识。
图为剪纸传承人现场为实践团示范剪纸技法。杨婧 供图

图为付忠民老师24米“海上丝绸之路”剪纸作品。杨腾 供图
当日下午,团队专程走访通渭小曲戏省级非遗传承人孙维民。七十三岁的老艺人十四岁拜师,完整掌握小曲大小两套唱腔,现场携民间艺人合奏展演,队员全程录制演奏视频与口述史料。老人分享了自己守正创新的实践——一边搜集整理散落民间的失传曲目,修补残章断篇;一边为传统曲调填入时代新词,让老曲艺适配新语境。

图为通渭小曲传承人现场为实践团献唱。田洪铭 供图
图为孙维民先生从小收集整理的曲谱手稿。杨婧 供图
老物件里的计量智慧
从文化场馆到乡野村落,调研的触角不断延伸。香泉镇民俗展览馆内,煤油灯的燃芯高度与灯罩弧度构成最佳采光比例,犁铧的入土倾角设计暗合力学原理,粮票布票上的度量单位忠实记录着计划经济时代的计量体系。民俗收藏家马为民数十年来走村串户,抢救性搜集即将消失的农耕器具与生活器物。耘梦小队在征集老物件、分类整理尺寸数据的过程中,意外发掘出传统农具设计中蕴藏的数学建模价值——井轱辘的省力杠杆、风车的风量流速测算、土炕的传热面积规划,每一样老物件的结构比例背后都是乡土先民基于日常生产经验反复试错后形成的计量智慧。这些来自田野的一手测量数据,将成为团队面向乡村青少年开发农耕主题数理科普课件的重要支撑。
跨界视野下的学科碰撞
实践队将目光投向了更广阔的文化场域。在安定科技馆,队员们在裸眼9D轨道影院与物理互动展区中感受科技脉动,马铃薯种业专题展则直观呈现了定西薯业的科研底蕴——从育种统计到产量测算,科技赋能乡土产业的逻辑中处处有数学的在场。晚间,恰逢本地中医康养夜市开市,队员们走进展位体验传统推拿理疗,在专业医师指导下了解推拿发力方式与基础手法,感受中医药文化与数理逻辑的交融。
次日,在长春中医药大学附属医院定西医院,队员们系统辨识党参、黄芪等十大陇药形态特征,了解药食同源药材的日常应用,观摩督脉灸、耳穴压豆、沙疗、药浴等中医适宜技术。院史馆中,医院自1984年从几间平房起步、如今发展为双院区三甲中医医院的发展历程,从医疗卫生维度呈现了定西乡土社会的时代变迁。同日下午,团队抵达西巩驿镇河畔村红耕农场研学基地,分五组进入剪纸、编织、泥塑、榫卯、扎染五个非遗工坊,沉浸式体验工艺流程。编织组记录经纬线的排列组合规律,泥塑组测量造型比例数据,榫卯组拆解构件咬合的几何逻辑,扎染组观察晕染纹样的对称生成机制,在指尖起落间验证前期调研发现,为后续文创产品量产积累实操数据。
泥土中长出的美育新芽
经过田野调研的深厚积淀,成果转化阶段迅速找准了发力方向。“乡野数学学堂”系列微课以定西剪纸、泥塑、编织、扎染、榫卯五项本土非遗为教学载体,队员手持自制几何演示板,将轴对称、中心对称、排列组合、比例计量、空间几何等数学概念嵌入具体制作场景——讲剪纸时关联对称变换,讲编织时引入排列组合,讲泥塑时分析形体比例,讲扎染时观察纹样生成的随机与对称机制,讲榫卯时拆解构件咬合的空间几何逻辑。镜头下的课堂没有讲台与课桌的隔阂,只有手艺与公式的相互照亮,乡土手艺由此转化为可复制、可推广的教学资源。
图为实践团在红耕农场研学基地进行非遗技艺实操体验。王健童 供图
同期推进的还有纪实短片《耘梦七章·定西札记》的剪辑制作。镜头跟随队员的脚步走过文化馆的展柜、博物馆的长廊、红色记忆展览馆的旧物、中医药康养基地的标本墙,用影像语言凝练七天实践的完整脉络。在成果研讨会上,“十二生肖·非遗文创伴手礼盒”设计方案同步敲定,将剪纸、泥塑等五项传统技艺与几何美学融合,以现代设计语言推动定西非遗走向更广阔的受众。
图为实践团成员与参加科普宣讲的乡村少年合影留念。杨婧 供图
一场有回响的奔赴
七日实践覆盖非遗传承、农耕文化、红色教育、中医药产业、乡村科普五大领域,累计走访六处文化场馆,采访非遗代表性传承人及民俗收藏家4名,收集图文素材200余份,完成5节数学微课拍摄、7部纪实短片、4场科普宣讲。在河畔村研学基地面向三十余名乡村青少年开展趣味数学科普时,孩子们围在投影幕前,抢着回答“外卖怎么规划配送路线最省时”“超市促销有哪些隐藏的计算逻辑”,此起彼伏的抢答声里,数学第一次从课本上的抽象符号变成生活里的思考工具。队员在日志中写道:我们不是在教孩子们解一道题,而是想让他们发现,家乡的一把剪子、一堵土墙、一架纺车里,都藏着可以追寻的智慧。这或许正是“耘梦”二字的真正分量——把专业扎根在泥土里,等待一场更长久的萌发。
(通讯员 杨婧 李宜鸣 詹奕妍 王怡)