用藝術詮釋數學之美

張志娟

摘 要：數學是文化體系的重要構成部分，它的發展對人類文化有較大的影響。筆者針對中職生的學習實際，探討了數學的藝術之美、展示了數學美的魅力、在教學中充分運用數學的藝術美，激發學生學習興趣，提高數學課堂教學效率。讓學生享受數學所帶來的快樂，從而將這種快樂帶到課堂，進而樂于學習。

關鍵詞：中職數學;數學美;藝術美

數學和藝術相融合，不僅對數學研究有積極的促進作用，對于藝術的發展更加有益，因此，兩者的結合可以促使兩者在今后的發展中取得更大的成果。數學與藝術雖然外在有較多的區別，但如果從終極視野角度來看，兩者確實相通的。藝術教育可以促使學生的數學思維能力、創造能力及人文素養得到有效的發展。作為一名合格的中職數學老師，要正確看待藝術教育的學生數學發展的作用，有意識地將藝術教育融入數學教學之中，促使學生今后的健康發展，為中職教育課程人文化教育發展奠定基礎。

一、數學的藝術之美

說到數學都會想到昏昏欲睡的數學課、無法理解的公式，還有永遠也算不出來的X先生和α先生。但是很少會有人知道。其實數學也有非常柔美華麗的一面呢。無論是達芬奇親自為意大利數學家盧卡·帕西奧利（Luca Pacioli）出版的《神奇的比例》所配的圖，還是荷蘭藝術家M.C.埃舍爾 （M. C. Escher）所發表的大多數作品，都向我們展示了空間幾何的巧妙。這些畫面不僅出現在人類以往的著作上，也出現在今天的數學家和藝術家們所描繪的動人的圖案中。并且在計算機的幫助下，其表現力更為卓越。可以看到，蘊藏在數字與公式之間的純粹樣式也可以把我們的世界裝點得更為美麗。

數學看似復雜、煩瑣，但究其本質，它其實包含著簡單、統一、對稱的美。越接近真理的往往越是純粹、簡單，它和大自然的本質是一樣的。一般來說，能被稱為“數學美”的對象和方法，應該是具有在極度復雜的事物中揭示出的極度的簡單性，在極度離散的事物中概括出極度的統一性或和諧性，在極度無序的事物中發現極度的對稱性，在極度平凡的事物中認識到極度的奇異性。具有簡單性、統一性、對稱性和奇異性的數學對象與其背景反差越大，則顯得越美，越有吸引力。比如，歐幾里得幾何學和以前的經驗性幾何學相比，是很美的，但F·克萊因用群的變換思想統一各幾何學分支的“愛爾蘭根綱領”，就比歐幾里得幾何學更美，而希爾伯特的公理化理論則比“愛爾蘭根綱領”更美。因為在涉及的知識領域越來越大的情況下，它們一個比一個更簡單，更具有統一性、對稱性和新奇之處。相比之下，最美的應該是希爾伯特的公理化理論，而不是歐幾里得的幾何學。這樣來追求數學美，才會促進數學的發展，促進人們認識的深化。

二、數學教學的藝術教育等同于審美教育

中職學校對學生實施數學藝術教育便是指：要給學生營造感受、展示、創造的藝術氛圍，引導學生主動參與到數學教學活動中，培養學生的學習熱情和積極性;使學生逐漸獲得藝術審美的體驗，體會數學學習過程的快樂與享受。那么老師應如何在數學課堂中發揮數學教學的藝術性呢？老師需要在數學教學之中，通過有效的藝術引導，吸引中職學生的學習熱情，引導學生將此熱情逐漸內化為學生學習數學的情緒，進而喜歡上數學課程，之后再透過藝術教育的滲透，不斷陶冶學生的情操，發展其創作能力，這樣便可以為學生全面的學習創造有利的條件，促使學生達到真正的全面和諧發展。

三、中職數學教學之中數學美的運用

（一）數形結合之美

隨著電腦科技的迅速發展，電子計算機圖形推開了分形幾何學的大門，它通過一些簡單的公式或線條圖形經過多次迭代，產生許多奇妙、誘人、出人意料的美術作品，當我們踏入這個新的幾何世界時，撲面而來的分形圖像琳瑯滿目、美不勝收、令人流連忘返。而計算機的當場臨摹事物或作品，在自動拓展設計出負載的圖案和形體，被廣泛用于印染、針織、裝潢、電影上。20世紀末已形成一門新的藝術形式——計算機美術，許多復雜的繪畫過程和難以得到的視覺效果，在計算機中變得輕而易舉，它不僅極大地豐富了當代的視覺藝術世界，而且有助于人類。那么在中職數學教學中可以很好地利用現代信息技術講數學知識通過精美的圖形、曲線表達出來，不但給人以美的享受，而且能激發學生的學習興趣。

（二）透視之美

透視學是在平面上再現空間感、立體感的方法及相關的科學。透視學是“誕生于藝術的科學”，今天成了最美的數學分支之一。數學模型是一個非常抽象的東西，因此也是很本質的，很理性的，很完美的，研究的是最本質的一些幾何規律。繪畫是一個非常具象的東西，就是為了在畫紙上表現出真實的視覺效果，相對數學概念來說，就顯得非常表面了。透視是脫離美術的單獨的一門理工學科，只不過繪畫需要學習基礎的透視知識，來表現真實的空間，使畫面中的位置關系舒服合理。簡而言之，數學模型是為研究幾何規律服務的，繪畫透視是為了表現視覺效果服務的，一個是為了真實，一個是為了合理，可以說二者交集甚少。在中職數學教學中，教師可以結合精美的建筑圖形、繪畫作品，講解透視，學習知識，可以取得很好的效果。

數學美的研究是一個時時探索又時有新意的課題，對數學美的深入和全面的認識，無論是改善數學教學，還是促進數學的創造、發明都有重要意義。

參考文獻：

[1]魏迎濤，李恒.數學與藝術之美[J].美與時代（下旬刊）.2008（5）：114-115.