品味中學數學教材插圖中的建筑文化

靳玉濤

摘 要：插圖是中學數學教材中的一份重要的課程資源，就建筑主題而言，教材里面有許多著名建筑圖片，如果我們對這些插圖進行文化品味，不但有助于課程資源的開發利用，而且對提升學生文化素養是很有必要的。

關鍵詞：插圖; 中學數學教材; 品味; 建筑文化

中圖分類號：G633.6? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2020）9-005-002

中學數學教材中的插圖是一份豐富的課程資源，就拿建筑主題而言，數十幅的著名建筑圖片已經亮相教材之中。它們中不乏金字塔、巴特農神廟、埃菲爾鐵塔、祈年殿、趙州橋、比薩斜塔、香港中銀大廈、泰姬陵等等經典建筑，有些建筑譬如金字塔、巴特農神廟、趙州橋等在教材中多處現身，下面僅以人教版初中教材做一個粗略的統計，如下：

它們不但給我們的視覺以快感與震撼，而且還給我們的心靈以洗滌，使我們沉浸于它們的文化魅力之中。這里且不說它們在建筑實施中的數學計算，僅它們優美的形體就向人民訴說著它們與數學的曖昧。埃及金字塔向來都是正四棱錐的經典詮釋;香港中銀大廈包含了許多的三角形結構;埃菲爾鐵塔蘊含了黃金分割比例;呈圓拱形的趙州橋像一道不褪色的彩虹屹立千年……[1]于是，品味這些插圖，就不僅有助于學生學習，而且還可以提升他們的文化素質與品位。下面僅以趙州橋、祈年殿與泰姬陵為例加以品味。

1.趙州橋——一個美麗的傳說

趙州橋位于河北省石家莊市趙縣，是我國乃至全世界現存最古老的石橋。她因具有美妙的弧形而頻頻亮相于各種版本的初中教材。緣何她如此地受人青睞？除了形體的優美，恐怕還與她那歷久彌香的文化氣息有關吧。

趙州橋又名安濟橋，始建于公元605-617年，是由我國隋代巧匠李春主持建造。她長達50多米，橋孔的跨度（即弧所對的弦長）為37.4米，橋孔高約7.2米.這樣，就使得橋孔既有足夠的高度容納船只通過，又使得橋面坡度平緩，易于行人車輛行駛。在大橋孔兩側各有兩個窗洞，這樣不但節省用料，減輕橋重，而且可以作為排水通道，減小水流對橋身的沖擊。難怪歷經千年的洗滌，大橋安然無恙，仍然彩虹般地光彩不褪。

關于趙州橋，一首民歌《小放牛》廣為流傳：趙州橋來什么人修？玉石欄桿什么人留？什么人騎驢橋上走？什么人推車壓了一趟溝么咿呀嗨？趙州橋來魯班修，玉石欄桿圣人留。張果老騎驢橋上走，柴王爺推車壓了一趟溝么咿呀嗨[2]（29）。這首民歌里面包含了一個有趣的故事：據說趙州城南有條洨河，那里是華北交通要道，能匠魯班為民解憂，一夜之間，在河上建立起了趙州橋。后來張果老興致勃勃，便約柴王爺來此過往。而此時魯班正在橋頭監督，倒騎毛驢的張果老與推著獨輪車的柴王爺并沒有引起魯班的注意。但萬萬沒有料到，行至橋頂，橋身“吱吱呀呀”難以承載。因為毛驢背上的褡褳里裹著日月，車中載有四大名山。魯班見狀不好，一躍至橋底，雙手托橋身，方轉危為安。

這只是一個神話傳說，但奇怪的是橋面石頭上卻清晰地留有驢腳印、車轍印以及橋洞拱腹的石頭上的手印等等。這些歷史遺跡被稱為“古橋仙跡”。古橋仙跡到底是怎么回事？20世紀五六十年代，國家對古橋全面修繕。工程技術人員發現，張果老的驢蹄印與柴王爺的車轍印等都在橋面東側三分之一處，恰好成為車道的外控線。原來，這些所謂的“仙跡”應該是造橋人設置的道路標志。而橋下的手印，也應該是一種提示標記，橋身開裂，手印處就是最佳的支撐點。

雖然神話有了科學的解釋，但人們還是愿意相信神話，愿意相信魯班、張果老、柴王爺曾經來過。這些膾炙人口的傳說給原本古老的石橋增添了無窮的文化韻味。

2.祈年殿——形數完美的結合

祈年殿位于北京天壇公園，始建于1420年，是北京乃至全國古建筑最優秀的代表之一。1998年，聯合國教科文組織將其列入《世界遺產名錄》。她以美妙的形體與文化內涵深深地被人們所喜愛，初中數學教材多種版本中都有她的靚影。除了人教版外，北師大版教材在八年級下冊“相似圖形”一章的章前中（第38頁）也出現了該圖。

祈年殿在明清時代，皇帝每年兩次都要在此隆重拜天，春季“祈年”是向天上的玉皇大帝祈求豐年的，秋季“報亭”是向玉皇大帝稟報豐收的。顯然這是與上天溝通的場所，自然與“天”緊密相連。她鮮明的特色就說明了這點，用十六個字概括如下：三重藍頂，一道圓墻，二十八柱，四海名揚[2]（1）。三重藍頂是指祈年殿有三層屋檐，每層上面都是藍色琉璃瓦覆蓋，而藍色代表藍天。祈年殿下設有三層基座，登上基座要走三層，再配上三層藍頂，意為“九”。在古代“九”是天的象征，素有“九天”之說。因此，僅從此點來說，“天”意明顯。一道圓墻是指祈年殿的墻壁是圓形的，與一般方形的房屋大為不同。古語有“天圓地方”，因此，“圓”是天的象征。二十八柱是指她有二十八根柱，這正與天上二十八宿正好吻合。這些柱子排成了三圈：內圈四根，象征四季;中間一圈十二根，象征一年十二個月份;外圈十二根，代表一天十二個時辰。中外圈共有二十四根，象征一年二十四個節氣，所有這些都與天象有關。可見，“二十八柱”也與“天”相關。

簡言之，祈年殿通過她那獨特的形體，巧妙地借助于形數的關聯，融中華民族傳統文化于其中，使其形神俱美，魅力無窮。

3.泰姬陵——一份情人的禮物

人教版高中新教材選修3-1“數學史選講”B版的第三章——代數學的進步一章中在講對稱的數學時就配置了泰姬陵插圖。泰姬陵位于印度北方邦阿格拉城外，距新德里約200千米.她被稱為世界建筑七大奇跡之一，是印度古建筑中的最美。

泰姬陵的主人泰姬·瑪哈爾是一位皇后，她的夫君是印度莫臥兒王朝第五世皇帝沙賈汗。沙賈汗與泰姬甜蜜恩愛，如影相隨，甚至在沙賈汗出征打仗時，愛妻也陪伴左右。一次泰姬陪同沙賈汗出巡，途中難產，不幸去世了。沙賈汗為了紀念泰姬，決定大興土木，建造一座至美的陵墓.他隨即聘請了一位當時有名的土耳其建筑大師.經過建筑師精心設計，泰姬陵從1620年破土動工，直到1653年才正式落成。不幸的是，他的王位后來被兒子奪去了，不久被兒子囚禁在離泰姬陵不遠的一個八角宮內.整整八年，他都是透過小窗，凄然地遙望那水面飄蕩的泰姬陵.在生命最后的一段時間，他視力極度下降，只能憑借一顆寶石的折射來看泰姬陵，模糊的視線與心中揮之不去的思念，也分不清是視覺還是幻覺，最后悲郁死去.但令人欣慰的是，他與自己的愛人同葬在泰姬陵中。這座象征愛情的泰姬陵也永留人間。

泰姬陵建造于一個矩形花園里面.走進園門，穿過花草縈繞的院落，來到泰姬陵處.她高74米，陵墓建在一個7米矩形白色大理石基座上，基座四周，各有一座40米高的白色大理石三層塔樓。位于基座中央的是陵墓的主體——寢宮，它的地面是八角形，屋頂是圓形穹隆尖狀，中央大圓頂周圍，環繞著四個同樣大小的小圓尖頂。細觀整個泰姬陵，她具有嚴格的對稱性，不光是左右、前后對稱，就連水中倒影也呈現完美的對稱。

更有趣的是，泰姬陵隨著時間的變化而富有不同的美色。清晨，一輪紅彤彤的嬌日伴著裊裊的晨霧徐徐升起，喚醒了沉睡中的泰姬陵，她呈現出迷人的金色，富貴而恬靜。中午，頭頂耀眼的陽光，她呈現明亮的白色，更顯得玲瓏剔透，光彩逼人。傍晚，白色的泰姬陵開始從灰黃色慢慢地變為淡青色，最終是月光下的銀白色，顯得嫵媚可人。晚上，月光下的泰姬陵高雅圣潔，仿佛泰姬在含情脈脈地沉思著。由此，泰姬陵也成了全世界僅有的一家早中晚游覽票價不同的景點。

聽著泰姬陵的故事，賞著她經典的對稱美，可謂心潮澎湃。

由此看來，每一幅插圖雖然呈現的都是一個個壯美的建筑，但它們所蘊含的文化韻味，會使我們沉迷于其中.這樣，一幅幅“靜”的畫，似乎也會“活”起來，穿插在數學教材中，用心品味，會使我們對數學學習的情感發生積極微妙的變化。

河南省教育科學“十三五”規劃2018年度一般課題——初中數學情感教學的研究（[2018]-JKGHYB-1122）

參考文獻：

[1]陳翠花，周志鵬.品味初中數學教材的插圖文化[J]數學教育學報，2008，3

[2]蔣聲等著.數學與建筑[M]上海：上海教育出版社，2004