在远景学院《数学文化赏析》的课堂上,数学教师武姝廷与物理教师许永红以双师协同教学模式,带领学生从三角形的稳定性与圆形的对称性出发,展开了一场跨越数学与物理的思维对话,揭示自然规律背后的数学本质。
课程从“三角形之美”切入。武姝廷老师以三角形的稳定性为例,引导学生思考:“为什么三条腿的凳子总能放稳?为什么三角形结构在建筑与工程中无处不在?”通过五心(重心、内心、外心、垂心、旁心)的讲解,学生不仅理解了三角形的几何特性,更体会到其背后“对称、有序、简洁”的数学美学。许永红老师则从力学角度补充:“三角形的稳定性源于其结构的力学均衡,这与自然界中许多稳定系统——如晶体结构、生物骨架——遵循同一原理。”

在探讨“圆形之美”时,武老师以毕达哥拉斯学派的“圆是最美的平面图形”为引,讲述圆在宇宙模型、天体运动中的核心地位。许老师则以开普勒三大定律为例,对比古希腊的“完美天球”与实际的椭圆轨道,引导学生思考:“为什么宇宙中许多天体近似圆形?是什么力量塑造了它们的形态?”学生通过讨论意识到,数学中的“极值原理”——如等周问题中圆具有最小周长——在物理世界中同样适用,从露珠的形成到星球的轮廓,无不体现着数学与物理的深度交融。

课堂互动环节,学生围绕“数学是描述自然的语言还是人类思维的创造”展开激烈讨论。有学生提问:“如果三角形不存在于自然界,为何它能如此精确地解释世界?”武老师回应道:“数学是人类对自然规律的抽象与提炼,它既源于观察,又超越具体。”许老师补充道:“正如勾股定理不仅适用于直角三角形,更成为广义相对论中度量时空的基础——数学的普适性正是其魅力所在。”



课程在热烈的思辨氛围中圆满结束。不少学生表示,这场跨学科对话不仅让他们领略了数学之美与宇宙之奥秘,更激发了他们对科学探索的热情和对未知世界的好奇心。同学们纷纷表示,这场对话不仅让他们领略了数学的形式美与内涵美,更深刻感受到科学与人文、理性与直觉的相互滋养。正如两位老师在总结中所言:“数学不仅是公式与定理,更是人类理解宇宙、探索真理的桥梁。在三角形与圆形的对称与和谐中,我们看到了自然与思维的同一性。”
撰稿:武姝廷 摄影:王钰涛 责任编辑:任欣