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数学美与形象化激起学生对数学理论的兴趣

发布时间:2021-07-29 08:52:54 浏览数:

摘 要:在视觉化时代,处处充满着斑斓色彩影像。数学美与形象化使得数学问题生活化。为了点燃学生对数学理论自主地产生浓厚的兴趣。通过数学理论在建筑设计、衣服设计、钻戒设计、绘画以及爱情故事等各领域的形象化、视觉化,引导学生领悟和欣赏数学在他们生活中的作用和意义。

关键词:数学美;形象化;兴趣

中图分类号:G420

引言

毕达哥拉斯说:“万物皆数,数理通天下”。迪拜的标志性建筑、中国的红旗设计、分形的花椰菜、菠萝和松果的螺纹符合斐波那契数列等等问题,都离不开数学。信息化时代,数学的应用范围更广以及更形象化,因此让学生对数学理论产生兴趣变得非常重要。在提倡高等数学教材改革时期,怎么激发学生主动学习数学,成为新时代讨论的重点方向。本文通过实例,形象化,视觉化,简单化,趣味化地让学生了解数学理论的作用。

1.建筑设计

举世闻名的法国巴黎埃菲尔铁塔,当今世界最高建筑之一的加拿大多伦多电视塔533.33米,都是根据黄金分割原则来构造的,上海的东方明珠广播电视塔,塔身高达468,为了美化 塔身,设计师巧妙地在上面装臵了晶莹耀眼的上球体,下球体和太空舱,即可供有人登高俯瞰地面景色,又使笔直的塔身有了曲线变化。更妙的是,上球体锁选的位臵在塔身高度5:8的地方,即从上球体到塔顶的距离,同上球体到地面的距离大约是5:这一符合黄金分割之比的安排,使塔体挺拔秀美,具有审美效果。

2.衣服设计

数学的点、线、面在衣服设计得到充分的展示。数学的垂直线是一种单纯的直线,它能诱导人们的视线沿所指的方向上下游动,因此很多衣服设计采用竖条纹,在视觉上,竖条纹比横条纹显瘦。斜线是一种充满动感且活波青春的线条,相对于横条纹、竖条纹斜线更适合于年轻的人。斜线在服装上表现的形式,为V字领的设计,冬天的羽绒服给人很臃肿,但斜线条设计就给人带来纤瘦的效果。

3.钻戒设计

数学曲线在钻石设计得到人们的喜爱。梵克雅宝(Van Cleef & Arpels)四叶草Alhambra系列自面世以来一直深受全球女性顾客喜爱 。这个象征幸运、健康、财富和爱情的四叶草图案不仅是梵克雅宝的标志性设计元素,同时也成为珠宝界最具辨识度的系列之一。

4.绘画

数学元素在画中作用体现的淋漓尽致。蒙德里安使用更基本的元素创作(直线、直角、三原色)组成抽象画面此时期的代表作“线与色彩的构成”色彩柔和、充满轻快和谐的节奏感。

5.爱情故事

笛卡尔(René Descartes),17 世纪著名的法国哲学家,曾经提出“我思故我在”的哲学观点,有着“现代哲学之父”的称号.笛卡尔对数学的贡献也是功不可没,中学时大家学到的平面直角坐标系就被称为“笛卡尔坐标系”。

传闻,笛卡尔曾流落到瑞典,邂逅美丽的瑞典公主克里斯蒂娜(Christina).笛卡尔发现克里斯蒂娜公主聪明伶俐,便做起了 公主的数学老师, 于是两人完全沉浸在了数学的世界中.国王知道了这件事后,认为笛卡尔配不上自己的女儿,不但强行拆散他们,还没收了之后笛卡尔写给公主的所有信件.后来,笛卡尔染上黑死病,在临死前给公主寄去了最后一封信,信中只有一行字:r=a(1-sinθ)。

自然,国王和大臣们都看不懂这是什么意思,只好交还给公主.公主在纸上建立了极坐标系,用笔在上面描下方程的点,终于解开了这行字的秘密——这就是美丽的心形线.看来,数学家也有自己的浪漫方式啊。

结论:

生活离不开数学,数学离不开生活,数学知识源于生活而高于生活,最终服务于生活。马克思说:“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时,才算真正发展了”。数学强,国家强,数学在自然科学、社会科学、数据科学、技术科学、国防、国民经济等紧密相连。对于新时代,新思维的学生,单论数学理论激起数学兴趣已显得苍白无力。我们天天享受着数学服务的同时,怎样才能更好地发现数学美以及研究数学怎样创造美,通过上面生活几个简单、形象化数学应用的例子,希望提高学生对数学的吸引力。

作者简介:

江琴(1982-)女,江西九江人,硕士,讲师,研究方向:优化、数值计算。

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