数学之美

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  摘 要:现代教育越来越重视审美教育,而数学做为一种科学理论,理所当然的应该负担起美育的职责。本文从这样几个方面谈了自己对数学教育中的审美教育的几点看法。一是数学教学中审美教育的必要性;二是数学审美的心理分析;三是数学教学中审美教育的渗透。
  关键字:审美教育 潜移默化 黄金分割 数学的内在美
  一提数学,人们往往会联想到那些枯燥的数字、字母及符号,还有疲于应付的题山题海,学数学的人也都是一副呆头呆脑的模样。其实,只要你能用心去感受就会发现数学之美是处处可见的。著名的英国数学家哈代曾说“没有什么比数学更为‘普及’的学科了,大多数人都能欣赏一点数学,正如大多数人能欣赏一支令人愉快的曲子一样。”数学美正逐步走近人们的观念之中。在数学教学中进行审美教育也是势在必行。
  一、数学教学中审美教育的必要性
  1、审美教育是教育不可缺少的一个重要方面
  现代教育越来越重视审美教育,人们通过回归自然、欣赏自然来追求自然美,而数学就是通过自然、简洁、和谐的美妙图景,引起人们心灵上的震憾、满足、神往和沉思。所以,数学作为一门科学理论,理所当然的应该负担起美育的职责。
  2、审美教育也是数学本身的教育目的之一
  在大多数人们的思想中,数学就是教会大家计算、识图、推理的基本能力,却不知数学不仅是一门认识世界、改造世界的工具,还具有强大的育人功能和宝贵的人文价值。学会欣赏数学的美,不仅有助于我们更深刻的理解数学思想方法的实质,还有助于我们发展良好的个性心理品质,形成正确的世界观与人生观。
  3、数学的审美教育能够激发学生学习数学的兴趣
  “兴趣是最好的老师”。一个人的兴趣是学习的第一动力。因为数学由于自身的抽象性和连贯性对智力活动的要求特别高,常常需要学生全力以赴、全神贯注,没有兴趣就难以做到这一点,没有兴趣就学不好数学。
  虽然无论是课本上的例题还是老师讲课的课件,都在千方百计的设计具体的、有趣的问题情境,目的就在于引起学生的兴趣,让学生在轻松愉快的氛围中学习。然而,并不是所有的数学材料都是有趣的,也不是所有的数学活动都能做到轻松愉快的。所以,我们应该促使学生欣赏和追求数学的内在美,这样的兴趣才是稳定的、持久的、有价值的和回味无穷的。
  二、数学审美的心理分析
  数学审美心理的基本形态是数学的美感。对同一个数学对象或数学活动,不同的人往往会产生不同的美感。一般来说,制约和影响人们数学美感的因素主要有:
  1、数学知识
  没有一定的数学知识作为基础,就无法领略数学的美。我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数学本身是无穷美妙的。认为数学枯燥、没有艺术性,这种看法是不正确的,就像站在花园外面说花园枯燥无味一样。只要踏进了大门,你们随时会发现数学有许许多多富有趣味性的内容。”这里所说的“踏进了大门”实际上就是说要具有一定“入门”的数学知识。
  2、主体的需求
  美感是一种发自内心的感受。如果我们不把数学看作是满足自己的好奇心、求知欲的需要,而是以冷眼旁观的态度来看待数学,就会在情感上将数学拒之门外,从而也就无从发现和体验数学的美。
  三、数学教学中审美教育的渗透
  对学生审美意识和审美能力的培养,只能采用潜移默化渗透式的方法,特别是数学教学就更是如此。因此在平时的教学中要有意识的引导学生发现数学的美。
  1、让学生从感知和把握数学规律中体验数学美
  例如:
  3×4=12
  33×34=1122
  333×334=111222
  3333×3334=11112222 ……
  这一系列美妙的结果显示了一种规律:m个3构成的数与其直接后继的积是一个2m位数,其前m位为1,后m位为2。数学美的奇异性是客观物质世界奇特性的反映。
  再看一个例子,也是如此的美。
  1×8+1=9
  12×8+2=98
  123×8+3=987
  1234×8+4=9876
  12345×8+5=98765
  123456×8+6=987654
  1234567×8+7=9876543
  12345678×8+8=98765432
  123456789×8+9=987654321
  虽然叫不出这个变化的名称,但是,从第一眼看到如此美妙的规律,心情还是格外的开心与快乐,是的,我想这就是因为我看到了美的存在,是对视觉的一种享受。
  2、让学生从感知数学外在的美逐步深入到体验数学内在的美
  外形上的对称是我们在自然界与生活中经常看到的,它给人们以一种相对相称、稳定平衡的美感,把这种外形上的对称进一步抽象化、理性化,就是数学上的所谓的“对称”,它就是体现数学和谐美的一个方面,像北京这个城市,天安门、故宫在它的中轴线上。东西依次相互展开,形成了一个非常和谐的城市。在2008年奥运会上大家看到,焰火顺着中轴线,一步一步到鸟巢,也是落在中轴线上。
  3、让学生对数学美感到惊奇
  古希腊大哲学家亚里士多德指出:“古往今来,人们开始哲理探索,都是起源于对自然万物的惊异。”学生对数学美产生了惊异,就会激發起兴趣,从而产生探索数学奥秘的动力。
  4、让学生感受数学思想方法的魅力
  数学思想方法是数学的灵魂。数学思想方法也是影响学生一生,使其终身受益无穷的瑰宝。如过去课本上有这样一个题 -x>-1,一般的做法就是,移项,利用不等式组的解集求得结果。如果学数学仅满足于这种解法,就会陷入一种套路式、教条式的模式,很难发现数学的波澜壮阔。如果构造两个函数,一个是 ,再一个是y=x-1,这样这个问题就变成两个函数谁比谁大的问题。第一个函数是椭圆的上半部分,第二个图形呢,是一条直线,那么这个问题就变成了两个图像相交,只要看看这两个函数得交点,就把这个题很简单的解出来了。本来是一个解不等式的问题,但是构造两个函数后,通过求解交点,就转化成一个等式的解法,这是数学中的一个巨大的变化。
  综上所述,数学正如罗素所说:“数学,如果正确地看它,不但拥有真理,而且有至高的美。”在数学教学中,要充分挖掘数学美的因素,引导学生对美的追求,使他们摆脱“苦学”的束缚,走入“乐学”的天地。
  参考文献:
  美学概论[M]。北京:人民出版社,1981。
  数学中的美——数学美学初探[M]。天津,天津教育出版社。
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