數學藝術美學在大學數學教學中的價值與呈現路徑探究

本文引用格式：.數學藝術美學在大學數學教學中的價值與呈現路徑探究［J］.藝術科技，2025，38（9）： 204-206.

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

文章編號：1004-9436（2025）09-0204-03

0引言

大學數學涵蓋豐富的藝術美學元素，如奇異美、統一美、對稱美、簡潔美等，展現了極強的數學魅力。教師在開展教學活動時，需深入挖掘大學數學中的藝術美學，并利用多樣化方法予以呈現，為學生營造良好的藝術美學氛圍，從而更好地培養學生的數學藝術素養。

1數學藝術美學在大學數學中的價值

1.1有助于提升學生學習興趣

數學藝術美學在大學數學教學中的呈現，有助于提升學生的學習興趣，促使其由被動學習轉變為主動探索。例如，教師可利用分形的精美圖案，打破學生以往對幾何圖形的固有認知，使其認識到數學不僅僅是抽象的定理與公式，更是可創造美的工具。奇妙的分形圖案可以吸引學生的注意力，促使其對數學知識產生好奇心，從而更主動地探索其背后的原理，更好地體會數學藝術美學所在。

1.2有助于培養學生的思維能力

數學藝術美學在大學數學教學中的呈現，能有效培養學生的思維能力，包括直覺思維、創新思維以及邏輯思維等。

數學還具有奇異美、創新美，可培養學生的創新思維。例如，學生學習具有創新性的數學理論或者接觸創新性問題時，如混沌理論與非歐幾何等，不僅可打破學生傳統數學思維的局限，擴展學生的數學思維，同時還可促使學生從不同角度思考問題，發表自身獨特的見解。教師在組織學生解決數學問題時，可引導學生從數學奇異美出發，突破常規思路，利用一些非常規方法創新性探尋解決問題的方案。另外，數學藝術美學在大學數學教學中的呈現，還可訓練學生的直覺思維。對于數學知識的學習，直覺思維十分重要。在解答一些復雜的數學問題時，學生可憑借直覺思維快速識別問題的關鍵，明確解決問題的思路。教師可利用數學藝術美學中的對稱美，加強對學生數學直覺的培養，使學生能夠敏銳捕捉數學問題中各個要素的關聯與規律[]。

1.3有助于提升學生的審美素質

在大學數學教學中呈現數學藝術美學，有助于提升學生的審美素質。大學數學具有統一美、簡潔美、奇異美與對稱美等特質，可以促使學生體會學習數學的樂趣，增強學生感知美的能力。例如，教師在組織學生學習歐拉公式4 e^iπ+1=0 ”時，可引導學生欣賞該公式的簡潔美。數學藝術美學和其他藝術間具有緊密關聯，教師還可向其他領域延伸，促使學生敏銳發現日常生活中更多的美，比如雕塑、建筑、繪畫等藝術領域中廣泛應用的比例關系與幾何圖形等。當學生對數學藝術美學有一定了解后，便可從數學維度欣賞其他藝術作品的美。如教師在組織學生欣賞繪畫作品時，可引導學生從色彩比例、幾何構圖的角度進行分析，體會繪畫藝術中數學元素的運用價值，提升學生的藝術審美水平。深化學生的跨學科審美體驗，不僅可拓寬學生的審美視野，還有利于學生多元化審美情趣的培養。

2大學數學中呈現數學藝術美學面臨的挑戰

2.1教師缺乏美學素養

教師是大學數學教學的實施者，其數學藝術美學素養直接關系著數學藝術美學在大學數學教學中的呈現效果。然而，一些教師的美學素養有待提高。一方面，教師自身作為學生時，接受的就只有理論知識傳授與教學實訓，缺乏對數學藝術美學的深度學習。另一方面，教師在接受繼續教育培訓時，通常聚焦于教學能力的提升，很少培養教師的藝術美學素養，導致教師在大學數學教學過程中很難有效呈現數學藝術美學。若想提升教師的數學藝術美學素養，需對人才培養方案進行恰當的調整。師范院校應系統構建數學專業課程體系，增加數學美學、數學文化以及數學史等課程，讓師范生準確理解數學藝術美學的重要價值與內涵。大學院校應定期組織針對在職教師的數學藝術美學培訓，可邀請相關專家到學校開展專題講座，對教師教學進行指導，在教學中巧妙呈現數學藝術美學。

2.2教學評價的局限

現階段，多數大學數學教師在實施教學評價時，以期末考試成績作為主要評價指標，評價內容傾向于學生對數學知識的掌握情況以及數學解題能力，并未將數學藝術美學納入教學評價中。單一的教學評價方式制約了數學藝術美學在大學數學教學中的呈現。第一，難以全面體現學生的學習情況，如思維方式、審美能力以及情感體驗等。部分學生可能在期末數學考試中成績較為優異，但缺乏數學學習興趣，并未感知到數學藝術美。第二，教師在開展教學活動時，會側重于對教學重難點的講解以及解題技巧的訓練，缺乏對數學藝術美學的深度挖掘與全面展示，不利于提升學生的數學美學素養。為了應對這一挑戰，大學數學教師需構建多元化的教學評價體系。除了考查學生對數學知識與技能的掌握以外，還需將學生的課堂表現以及課后作業完成情況等納入教學評價指標中。課堂表現涉及的內容包括學生參與討論的活躍度、話題討論時的思考深度等；作業完成情況不單單是作業答案的準確度，同時還包括學生解題思路的創新性和邏輯性等。

教師還可利用問卷調查、學生自評與學生互評等方式，深化學生對數學知識的理解以及對數學藝術美學的體會。

2.3學生的個體差異

學生的個體差異主要體現在數學基礎、興趣喜好、學習習慣以及認知水平等方面。例如，對于具有較強形象思維的學生，教師可借助直觀的教學工具呈現數學藝術美學，如數學模型、幾何圖形等，使學生直觀理解數學知識，體會數學的和諧與對稱美。對于視覺型學生，教師需精心制作教學課件，課件內容需具有生動的圖案、豐富的色彩，在傳遞數學知識的同時，從視覺維度調動學生學習和感知數學美的積極性。對于聽覺型學生，教師可在課前將下一課時的數學重難點知識、藝術美學元素等錄制成講解音頻，利用聲音激發學生的學習興趣，深化其對數學藝術美學的體會。對于動覺型學生，教師需適當開展數學實踐活動，如數學建模競賽、數學實驗等，促使學生在活動過程中體會數學藝術美學的魅力，培養學生的創新思維[2]。

3大學數學中呈現數學藝術美學的有效路徑

3.1深入挖掘數學課程內容中的藝術美學

大學數學教師在開展教學活動時，需深入挖掘課程中的數學藝術美學元素，為學生開啟一道認知數學的大門，促使其深刻體會到數學的藝術魅力。例如，大學數學中微積分這一部分知識內容便具有深厚的美學內涵。微積分的一個重要核心成果就是牛頓－萊布尼茨公式，其反映了微分和積分間的關聯。微積分的表達方式十分簡潔，充分展現了數學的簡潔美與統一美。教師在講解微積分公式時，可帶領學生針對該公式的推導過程進行深人剖析，讓學生感受數學家的嚴密邏輯與精妙思維，在繁雜的數學現象中提煉數學關系，體會數學的統一美。再例如，矩陣乘法規則看似復雜，但具有對稱性與邏輯性。借助矩陣呈現線性變換時，可將矩陣中行和列的對稱關系清晰呈現出來。教師可利用實際例子，如利用計算機進行縮放、旋轉等變換圖像的操作，促使學生真切體會實際生活中矩陣運算的藝術美感與高效性。

3.2利用多樣化方法呈現藝術美學

大學數學教師若想更好地呈現數學藝術美學，需要加強對多樣化教學方法的運用，持續不斷調動學生學習的積極性，激發學生的學習熱情。信息化背景下，大學數學教師要充分利用多媒體教學資源，生動、直觀地將抽象的數學藝術美學呈現出來。例如，教師在講解有關函數圖像方面的知識時，可借助數學軟件快速完成復雜函數圖像的繪制，還可借助數學軟件以動畫的形式將函數變化過程呈現出來，讓學生直觀了解函數的性質，如函數的周期性、奇偶性與單調性等。這不僅可促使學生輕松地理解函數概念，還可幫助學生直觀體會數學圖像的變化美與對稱美。實驗教學法就是將數學理論知識和實踐進行有機結合，讓學生在實踐中感受數學的藝術美。例如，教師在講解有關概率統計方面的知識時，可組織學生反復拋出硬幣，統計正面向上的次數，并計算正面向上的概率。除了可以深化學生對概率概念的理解以外，還可使學生認識到數學的實用美。另外，教師還可講述數學史故事，讓學生了解數學的曲折發展歷程，感受數學的人文底蘊以及藝術美學特點。例如，教師在講解無理數知識時，可先講述希帕索斯發現無理數的故事。希帕索斯為古希臘數學家，其在研究幾何問題時發現了不可公度比，人們對有理數認知自此被打破。該故事不僅可幫助學生了解無理數的起源，還可促使其體會到數學家潛心研究、勇于探索的精神魅力，深化學生對數學歷史文化美與創新美的體會[3]。

3.3營造數學藝術美學課堂氛圍

教師作為課堂教學的組織者和引導者，其自身對數學美的熱愛，能夠春風化雨般感染學生，營造充滿美感的課堂氛圍。課堂教學中，教師可利用生動的表情、語言以及肢體動作，表達自身對數學知識的敬畏與熱愛，促使學生產生情感共鳴。例如，教師在講解勾股定理時，可用激情的語言講解勾股定理的歷史以及重要性，向學生展示不同文化中勾股定理的證明方法，如中國的趙爽弦圖證法、古希臘的畢達哥拉斯證法等，促使學生體會到數學藝術的博大精深。除此之外，教師還可利用小組討論等方式引導學生在課堂上分享自身對數學藝術美學的體會與理解。如教師在講解完一個數學定理或概念后，可帶領學生圍繞其包含的藝術美學元素展開討論，一些學生可感知到數學公式的簡潔美，一些學生可感知到圖形的對稱美，還有一些學生可感知到數學知識的系統美。通過討論深化對數學藝術美的認知，除了可促使學生更扎實地掌握數學知識以外，還可深化學生對數學藝術美學的體會，提高學生的數學核心素養。

4結語

教師在開展大學數學教學時，需全面認識呈現數學藝術美學的價值，并不斷創新教學方法，持續激發學生的學習興趣，從而更好地融合藝術美學與數學學科知識，進而為學生未來的發展打下良好基礎。

參考文獻：

[1」田宇軒.數學學科在美術領域中的價值：以達·芬奇為例談在美術創作中運用數學學科知識[J」.教育（周刊），2021（3）： 67.

[2］楊超.多媒體在高校藝術設計專業教學中的應用研究［J]：大觀，2023（12）：139-141.

[3」李曉偉.思維可視化任務單在數學課堂中的運用[J」.教育藝術，2023（12）：74.