11月4日,数学老师张敏敏与美术老师刘炎在新言书院113进行了跨学科双师授课,以“导数”这一高等数学核心概念为轴心,串联起艺术世界中流动的形态与变化的瞬间,展开了一场理性思维与感性审美交融的探索之旅。这打破了传统的课堂形式,同时培养了学生用数学的眼光观察艺术,用艺术的感性理解数学的跨学科思维。

课堂伊始,刘老师以三幅横贯东西、穿越时代的艺术作品,揭开了“变化”这一主题的神秘面纱。他首先引导学生凝视梵高笔下的《星月夜》——那漩涡般的星云并非静止的图案,而是光芒在夜空中旋转、奔涌的轨迹,是宇宙能量躁动不安的视觉诗篇。接着,目光转向巴拉未来主义名作《拴着皮带的狗的动态》,画中小狗奔跑的四肢幻化为连绵的“虚影”,艺术家以重叠的线条捕捉了时间流逝中动态的延续性。最后,是徐渭的《墨葡萄图》,看似恣意挥洒的墨色中,葡萄藤蜿蜒盘绕,于静止的纸面迸发出生命生长的强烈势能。刘老师总结道,尽管文化背景与艺术手法迥异,这三幅作品却不约而同地指向同一个内核——“趋势”,即艺术家运用色彩、线条与构图,将万物运动中不可见的“变化”予以定格与显影。

艺术给了我们“变化”的直觉,数学则要给出“变化”的刻度,张老师从经典的瞬时速度问题与切线斜率问题入手,严谨而清晰地引出了导数的定义。紧接着,课堂氛围在一互动环节中达到高潮——张老师展示了刘老师在课上即兴绘制的一幅荷花图,图中一支荷梗弯曲而上,托起盛放的莲花。她挑战学生们:“能否用一个函数来近似描述这支荷梗优雅的弧度?”问题一出,教室里顿时思绪飞扬,有人脱口而出“二次函数”,也有人猜测“幂函数”。在热烈的猜想与探讨中,张老师引导大家最终选定了一个近似函数,并现场计算了其在 x=1处的导数,将抽象数学概念与具象艺术形态瞬间连接。

随后,张老师进一步阐述了导数的几何意义——函数图像上某一点切线的斜率,正是该点处函数变化率的直观体现。理论的知识落地,课堂进入了“反转”环节。同学们以小组为单位,围绕三个艺术案例展开深度讨论:如何用导数的语言解读《星月夜》中星云旋转所带来的“加速度”感?怎样借助切线斜率的变化,分析小狗腿部“虚影”由浓至淡的递减规律?又该如何度量《墨葡萄图》中葡萄藤线条所蕴含的“变化速率”?在整个过程中,两位老师穿梭于各组之间,适时点拨,确保数学的严谨与艺术的灵感得以完美结合。


经过一番思想的碰撞与探索,各小组代表轮番上台分享见解。他们分析道,《星月夜》的涡旋结构暗示着正值的导数,给人以“越转越快”的视觉心理效应;小狗腿部的虚影序列,恰恰反映了位移对时间的导数(即速度)其绝对值呈现出“先增大后减小”的规律;而徐渭笔下的葡萄藤实则暗合了函数曲线上变化率剧烈的区间,赋予了静态画面以强烈的动态张力。



此次双师活动不仅是简单的学科知识‘1+1’,而是理性逻辑与感性表达两种思维方式在课堂中的深度对话与有机融合。未来把更多数学概念转化为艺术创作的“底层逻辑”,培养他们以数学的眼光观察艺术的深邃,以艺术的感性理解数学的灵动的综合素养,最终收获更为丰盈的成长。