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摘要: 数学美是客观存在的,在数学课堂中揭示数学美不仅可以使学生得到美的享受,还可以获取知识、开发智力、激发兴趣,因此,教师在数学课堂中要引导学生发现美、感受美、体验美、创造美.
关键词:美;数学美;美的功能
随着素质教育的进一步深入,数学美日益被人们重视,新课程标准中就明确提出:要帮助学生通过学习数学,体会数学的科学意义和文化内涵,理解、欣赏数学的美学价值.如果说,音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,那么数学能给予以上的一切.
一、数学美有利于学生学习兴趣的培养
在课堂中揭示数学美将有助于学生学习兴趣的培养.建筑设计的精巧、人体科学的奥秘、美术作品的高雅风格,音乐作品的优美节奏,交融于数的对称美与和谐美之中.在教学中适时揭示数学美将会使学生学习时兴趣盎然,学生带着美感学习将不会把学习当作负担而成为乐趣、成为一种内在的需要.如,在学习完黄金数0.618后,向学生介绍0.618是最美最巧妙的比例,法国的巴黎圣母院、中国的故宫的构图都融入了“黄金分割”的匠心;人们的膝盖骨是大腿与小腿的黄金分割点;人的肘关节是手臂的黄金分割点;肚脐是人身高的黄金分割点;当气温为23 ℃时,人感到最舒服,此时23∶37(体温)=0.618;名画的主题,大都画在画面的0.618处.
二、数学美有利于学生创造思维的发展
在数学发展的历史中,由于对美的考虑而引出的新概念和新观念不胜枚举.马克思认为科学的发展源自于生产劳动,譬如,数就是产生于原始人的狩猎活动.虽然,数学发展源自于生产劳动,但亦有直接与间接区分,如,虚数的出现就不是源自生产的直接需要,而是数学家出于对数学对称美的追求,整数与分数相对,有理数和无理数相对,所以数学家认为有实数就应有虚数相对. “虚数”这个名词是17世纪著名数学家、哲学家笛卡尔创制,因为当时的观念认为这是真实不存在的数字(在数学里,将平方是负数的数定义为纯虚数).后来发现虚数可对应平面上的纵轴,与对应平面上横轴的实数同样真实.
我们在教学中正确引导学生对数学美的追求,将会有助于开拓学生的思路,活跃思维,对数学美的追求亦有利于学生寻求间接的方法解决复杂的问题.古希腊数学家帕普斯是丢番图最得意的一个学生,他很小的时候就跟随丢番图学习数学.有一天他向教师请教一个问题:有四个数,把其中每3个相加,其和分别为22、24、27、20,求这四个数.这个问题看起来很简单,但具体做起来却有一定的复杂性.需要设四个未知数a、b、c、d列四个方程来解决.丢番图提出了一个巧妙的解法,他不是分别设四个未知数,而是设四个数之和为x,那么,四个数就分别为x-22,x-24,x-27和x-20,于是有方程x=(x-22)+(x-24)+(x-27)+(x-20).解之得x=31.于是得到四个数分别为9、7、4、11.帕普斯对教师简洁的解法非常佩服、惊叹,从而坚定了毕生研究数学的意愿,后来成了一位著名的数学家.
三、数学美有助于学生科学世界观的形成
数学美是辩证思维的美,数学教人诚实和正直.据说英国律师要在大学里学习许多数学知识,这不是因为律师工作与数学有多少直接联系,而是出于这样的考虑——那就是经过严格的数学训练,能够使之养成一种独立思考而又客观公正的品格.对数学美的追求有助于学生不迷信传统、不迷信权威,促进学生辩证唯物观点的形成.自古以来,人们总认为整体必然大于部分,但是伽利略却发现全体自然数与平方数能建立起一一对应的关系:1—12,2—22,3—32,4—42,5—52,…,从而推翻了“全体大于部分”的这一公认的数学公理.毕达哥拉斯(Pythagoras)是古希腊著名的数学家、哲学家.一生在数学上的建树很多,其学派称之为毕达哥拉斯学派.毕达哥拉斯学派证明了“三角形内角之和等于两个直角”的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种——正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体.达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世.然而就是这样一位数学大师及其学派也曾有过严重的错误认识.毕达哥拉斯用数的观点解释世界,提出“凡物皆数”的观点,数的元素就是万物的元素,世界是由数组成的,世界上的一切没有不可以用数来表示的,数本身就是世界的秩序,他深信任意数均可用整数及分数表示.然而公元500年,他的弟子希伯索斯(Hippasus)却发现了一个惊人的事实,一个正方形的对角线与其一边的长度是不可公度的(若正方形的边长为1,则对角线的长不是一个有理数),这一不可公度性与毕氏学派的“万物皆数”(指有理数)的哲理大相径庭.这一发现使该学派领导人惶恐,认为这将动摇他们在学术界的统治地位,于是极力封锁该真理的流传,并将希伯索斯投海处死,其罪名等同于“渎神”.直至19世纪,人们看清了希帕索斯的思想价值.他们渐渐明白了过去他们所认识的数字“0”,自然数等有理数之外,还有一些无限的不能循环的小数,这确实是一种新发现的数——应该叫它“无理数”比如,π、2等.
总之,在数学中引导学生对数学美的追求也是对真理的追求,有助于学生独立的思考,有助于学生辩证观的形成,有助于科学世界观的确立.
参考文献:
[1]胡炯涛.数学教学论.广西教育出版社,1996.
[2]朱光潜.朱光潜美学文集.上海文艺出版社,1992.
[3]王育鸽.数学美的诠释及其功能 .新课程学习(中),2011(6).
关键词:美;数学美;美的功能
随着素质教育的进一步深入,数学美日益被人们重视,新课程标准中就明确提出:要帮助学生通过学习数学,体会数学的科学意义和文化内涵,理解、欣赏数学的美学价值.如果说,音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,那么数学能给予以上的一切.
一、数学美有利于学生学习兴趣的培养
在课堂中揭示数学美将有助于学生学习兴趣的培养.建筑设计的精巧、人体科学的奥秘、美术作品的高雅风格,音乐作品的优美节奏,交融于数的对称美与和谐美之中.在教学中适时揭示数学美将会使学生学习时兴趣盎然,学生带着美感学习将不会把学习当作负担而成为乐趣、成为一种内在的需要.如,在学习完黄金数0.618后,向学生介绍0.618是最美最巧妙的比例,法国的巴黎圣母院、中国的故宫的构图都融入了“黄金分割”的匠心;人们的膝盖骨是大腿与小腿的黄金分割点;人的肘关节是手臂的黄金分割点;肚脐是人身高的黄金分割点;当气温为23 ℃时,人感到最舒服,此时23∶37(体温)=0.618;名画的主题,大都画在画面的0.618处.
二、数学美有利于学生创造思维的发展
在数学发展的历史中,由于对美的考虑而引出的新概念和新观念不胜枚举.马克思认为科学的发展源自于生产劳动,譬如,数就是产生于原始人的狩猎活动.虽然,数学发展源自于生产劳动,但亦有直接与间接区分,如,虚数的出现就不是源自生产的直接需要,而是数学家出于对数学对称美的追求,整数与分数相对,有理数和无理数相对,所以数学家认为有实数就应有虚数相对. “虚数”这个名词是17世纪著名数学家、哲学家笛卡尔创制,因为当时的观念认为这是真实不存在的数字(在数学里,将平方是负数的数定义为纯虚数).后来发现虚数可对应平面上的纵轴,与对应平面上横轴的实数同样真实.
我们在教学中正确引导学生对数学美的追求,将会有助于开拓学生的思路,活跃思维,对数学美的追求亦有利于学生寻求间接的方法解决复杂的问题.古希腊数学家帕普斯是丢番图最得意的一个学生,他很小的时候就跟随丢番图学习数学.有一天他向教师请教一个问题:有四个数,把其中每3个相加,其和分别为22、24、27、20,求这四个数.这个问题看起来很简单,但具体做起来却有一定的复杂性.需要设四个未知数a、b、c、d列四个方程来解决.丢番图提出了一个巧妙的解法,他不是分别设四个未知数,而是设四个数之和为x,那么,四个数就分别为x-22,x-24,x-27和x-20,于是有方程x=(x-22)+(x-24)+(x-27)+(x-20).解之得x=31.于是得到四个数分别为9、7、4、11.帕普斯对教师简洁的解法非常佩服、惊叹,从而坚定了毕生研究数学的意愿,后来成了一位著名的数学家.
三、数学美有助于学生科学世界观的形成
数学美是辩证思维的美,数学教人诚实和正直.据说英国律师要在大学里学习许多数学知识,这不是因为律师工作与数学有多少直接联系,而是出于这样的考虑——那就是经过严格的数学训练,能够使之养成一种独立思考而又客观公正的品格.对数学美的追求有助于学生不迷信传统、不迷信权威,促进学生辩证唯物观点的形成.自古以来,人们总认为整体必然大于部分,但是伽利略却发现全体自然数与平方数能建立起一一对应的关系:1—12,2—22,3—32,4—42,5—52,…,从而推翻了“全体大于部分”的这一公认的数学公理.毕达哥拉斯(Pythagoras)是古希腊著名的数学家、哲学家.一生在数学上的建树很多,其学派称之为毕达哥拉斯学派.毕达哥拉斯学派证明了“三角形内角之和等于两个直角”的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种——正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体.达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世.然而就是这样一位数学大师及其学派也曾有过严重的错误认识.毕达哥拉斯用数的观点解释世界,提出“凡物皆数”的观点,数的元素就是万物的元素,世界是由数组成的,世界上的一切没有不可以用数来表示的,数本身就是世界的秩序,他深信任意数均可用整数及分数表示.然而公元500年,他的弟子希伯索斯(Hippasus)却发现了一个惊人的事实,一个正方形的对角线与其一边的长度是不可公度的(若正方形的边长为1,则对角线的长不是一个有理数),这一不可公度性与毕氏学派的“万物皆数”(指有理数)的哲理大相径庭.这一发现使该学派领导人惶恐,认为这将动摇他们在学术界的统治地位,于是极力封锁该真理的流传,并将希伯索斯投海处死,其罪名等同于“渎神”.直至19世纪,人们看清了希帕索斯的思想价值.他们渐渐明白了过去他们所认识的数字“0”,自然数等有理数之外,还有一些无限的不能循环的小数,这确实是一种新发现的数——应该叫它“无理数”比如,π、2等.
总之,在数学中引导学生对数学美的追求也是对真理的追求,有助于学生独立的思考,有助于学生辩证观的形成,有助于科学世界观的确立.
参考文献:
[1]胡炯涛.数学教学论.广西教育出版社,1996.
[2]朱光潜.朱光潜美学文集.上海文艺出版社,1992.
[3]王育鸽.数学美的诠释及其功能 .新课程学习(中),2011(6).