利用高中数学教材深化数学美的探究论文_王朝盛

利用高中数学教材深化数学美的探究论文_王朝盛

福建省福鼎市第四中学 355209 王朝盛

摘 要:中学数学是重要的基础学科,在推进素质教育的过程中肩负着自身的历史重任,众所周知,数学在我们的基础教育中占有很大 的份量,是我们的文化中极为重要的组成部分。她不但有智育的功能,也有其美育的功能。数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏。

一、本课题研究的背景和依据

综观当前的教育形势,具有创新意识和实践能力的人才已成为 教育者关注的焦点。德育已得到高度的重视,教育界高举“德育领 先”旗帜;智育在传统教学中有着深厚的根基,重视程度不言而喻; 体育本着全民健身的宗旨,活动有声有势;劳动教育或许与生活实 践比较密切,也相应受到越来载多的人的关注;然而,美育?…… 美育没有受到相应的重视!在讨论艺术美的理论中,也常常谈到“真、 善、美”三位一体的问题。怀特海曾经指出,数学是真、善、美的 辩证统一。一个正确的数学理论,反映客观事物的本质和规律,这 就是真;数学理论不管离现实多远,最后总能找到它的实际用途, 体现其为人类服务的价值取向,这是数学的善;数学理论本身的奇 特、微妙、简洁有力以及建立这些理论时人的创造性思维这就是数 学的美。值得高兴的是,高中数学课程标准已提出了数学教育必须 注意培养学生的科学精神和人文精神,特别是“数学与文化”这一 单元体现了数学文化的一个重要功能是在美学方面,这种功能是鼓 舞人们对数学的追求化为一种对完善的追求。

二、研究目标和内容

(一)数学美的表现

美,作为现实事物和现象,物质产品和精神产品,艺术作品等属性总和,具有匀称性、比例性、和谐,色彩变幻。鲜明性和新颖 性,作为精神产品的数学就具有上述美的特征。我们知道,数学的 世界,是一个充满了美的世界:数的美、式的美、形的美……,在 那里,我们可以感受到和谐、比例、整体和对称,我们可以感受到 布局的合理,结构的严谨、关系的和谐以及形式的简洁。数学美的 表现形式是多种多样的,从数学内容看,有概念之美、公式之美、 体系之美等;从数学的方法及思维看,有简约之美、类比之美、抽象之美、无限之美等;从狭义美学意义上看,有对称之美、和谐之 美、奇异之美等。例如欧拉给出的公式:V-E+F=2,堪称“简 单美”的典范。

(二)数学美的功能:

审美教育的范围正日益广泛地渗透到人类社会的各个领域之 中。人们不仅通过音乐,艺术,而且通过自然美、社会美、科学美, 得到美的熏陶,美化精神的境界。美育,对使学生树立正确的审美观,提高学生的审美能力和审美创造能力,塑造学生完善的人格, 促进学生的全面发展,有着非常重要和积极的作用。数学美的功能, 主要体现在下面几个方面:数学美能够培养人们创造、发明数学的激情。 数学美能启发人们探求真理的思路。 数学美感有检验真理的作用。 寓美于教,能激发学生的学习兴趣。 数学美感能达到以美启智,提高学生解决问题的能力。 数学之美,还可以从更多的角度去审视,而每一侧面的美都不是孤立的,她们是相辅相成、密不可分的。她需要人们用心、用智慧深层次地去挖掘,更好地体会她的美学价值和她丰富、深隧的内 涵和思想,及其对人类思维的深刻影响。如果在学习过程中获得成 功的喜悦和美的享受,那么我们就会不断深入其中,欣赏和创造美。

(三)数学美之教育途径

在科学美层次上,提高学生的科学素养。科学和艺术一样,都有自己的美学特征,起着陶冶情操,完善思维品质的作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆包括:科学发现中的美学感悟,探索科学规律获得的愉悦,科学思维方法 的美妙等诸多方面。科学美的发掘,可以通过种种渠道进行,包括 视觉上的美,情理之中意料之外的“惊讶美”,证明技巧运用中的“机 智美”,解决生活实际问题时的“实用美”,撰写小论文时的感受到 的“创造美”。我们应带领学生进入数学美的乐园,陶冶精神情操,激发他们的学兴趣,提高学生的审美能力,培养创造性思维能力。 例如

1、杨辉三角与宝塔诗

“杨辉三角”反映了二项式展开项系数的变化规律,在西方称 为“帕斯卡三角形”,其形式像一座宝塔。在诗歌中有类似“杨辉三角”的“宝塔诗”,《会真记》的作者曾写过:[来源:数理化网]

香叶,嫩芽。

慕诗客,爱僧家。

碾雕白玉,罗织红纱。

铫煎黄蕊色,碗转曲尘花。

夜后邀陪明月,晨前命对朝霞。

说尽古今人不倦,将如醉后岂堪夸。

显然,用数学思想、方法度量诗歌的写作形式,可以营造奇异美。

2、数学回文

文字表达中有一个句式叫回文,它是汉语特有的一种修辞手法,它正读倒读皆可以成句,充分展示并利用了汉语以单音节语素为主 和以语序为重要语法手段这两大特点,读来回环往复,绵延无尽, 给人以荡气回肠的美感。人们利用这种手法造句、写诗、填词、度 曲,便分别称为回文、回文诗、回文曲。虽然不乏游戏之作,却也 颇见遣词造句之功。

在清朝,北京有个酒楼叫“天然居”。一次,乾隆皇帝促景生情, 以酒楼为题写对联,上联是:“客上天然居,居然天上客。”

但是,这位博学多才的皇帝苦苦思索,却写不出下联。因为下联的后五个字,必须是前五个字的颠倒,又要语言通顺,还有平仄协调,的确是很难的事。其实这就是所谓的“回文”。直到很久以后, 才有位读书人写出了下联:“僧游云隐寺,寺隐云游僧。”

那么在自然数中,像这样对称、整齐、和谐的等式还有吗?如何找出来?提高学生的审美能力,教师应当作为必要的审美示范, 引导学生感知,欣赏数学美。另一方面,“从实践中来,到实践中去”, 只有将美知识应用于实践,审能教育才有意义,学生的审美能力才 能得到进一步提高,因此,数学美之教育途径主要有二:一是展示 美,二是应用美。

数学突出本质,文学注重情节,果然如此. 阅读这些数学诗,不仅可以打开学生思维的天地,又可以得到美的享受和学到某些数学 知识,激发学生学习数学的兴趣。教学中若有意识地使用, 让有一 些学生受数学诗歌的启发,并尝试着把数学中的一些结论和方法用 诗歌的形式表示出来,这样就有助于让学生感受数学文化,有助于人文素养的积累和提高。

参考文献:

[1]张奠宙著.数学的明天。广西:广西教育出版社 1999.12

[2]欧阳维诚..数学.科学与人文的共同基因.湖南:湖南师范大学出版社 2000.7

论文作者:王朝盛

论文发表刊物:《高等教育》2016年11月

论文发表时间:2017/8/8

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