第一篇:在數(shù)學(xué)教學(xué)中采擷美
在數(shù)學(xué)教學(xué)中采擷美
常志杰
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系的學(xué)科,具有高度抽象性、應(yīng)用的普遍性和邏輯上的嚴(yán)密性。這三個特性使學(xué)生對數(shù)學(xué)的印象是單調(diào)、枯燥、冷漠的,難以喚起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。如能適時地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行美育,使學(xué)生在學(xué)習(xí)教學(xué)過程中不斷獲得美好享受,就會大大激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
“到處都是美,對于我們的眼睛,不是缺乏美,而是缺少發(fā)現(xiàn)?!泵鎸?、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個阿拉伯?dāng)?shù)字時,也許不會產(chǎn)生任何美感,但若聯(lián)想到,正是這幾個簡單數(shù)字不同的排列組合,可以展示小到微生物、大到天體宇宙的時候,你有胸坎頓時也會充滿一種與天地并立的浩然之氣,這不正是數(shù)學(xué)中的簡單與偉大之美嗎?愛好音樂的人,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中的數(shù)字與符號正是流動的音樂,跳動的音符,它時而舒緩清澈、時而奔騰澎湃地譜寫著不朽的樂章。無論是無限小數(shù),還是直線和平面的無限伸展性,都可以使人產(chǎn)生無邊無際的遐想。數(shù)學(xué)這門學(xué)科的正確性、簡潔性、和諧性不正是它的美學(xué)特征嗎?
(一)正確性。數(shù)學(xué)概念(包括定義、公理、定理、法則、公式)的產(chǎn)生與發(fā)展,都具有高度的嚴(yán)密性與準(zhǔn)確性。“真即美,美即真”。在學(xué)習(xí)與追求真理的過程中,會使人深刻領(lǐng)悟到理性的美感。居里夫人說過:“科學(xué)的探討與研究,其本身就含有至美,其本身給人的愉快就是報酬,所以我在我的工作里面,尋得了歡樂”。其實,一個科學(xué)理論成就的大小,事實上就是它的美學(xué)價值的大校。
(二)簡潔性。數(shù)學(xué)中的簡潔美無處不在,從自然數(shù)到哥德巴赫猜想,只要有數(shù)學(xué)的地方,你總會采擷到數(shù)學(xué)的簡潔美。數(shù)學(xué)和符號的使用可以替代語言文字,同時又濃縮了語言文字的全部含義。這給研究問題帶來了方便,提高了工作、學(xué)習(xí)效率。?陳景潤關(guān)于“哥德巴赫猜想”中的“1+2”的證明,起初因用了二百多頁稿紙而未能發(fā)表,后來的證明只用了一千字左右。總之,數(shù)學(xué)的抽象符號中有美的形象,數(shù)學(xué)的邏輯推理中更有簡潔美的神韻。
(三)和諧性。數(shù)學(xué)的和諧美不僅體現(xiàn)在公式、圖形的對稱性之中,在其他問題中有其獨特魅力。如一切空間圖形都可以簡化抽象為點、線、面、體,這充分顯示出數(shù)學(xué)統(tǒng)一與和諧的美的規(guī)范。這種美感既是精細(xì)的,又是深邃的。培根談的好:“美中之最上者是圖畫所不能表現(xiàn),初睹者所不能見及者。”數(shù)學(xué)不能立刻喚起人們的美感,不能一眼就看出它的審美價值。特別是對中學(xué)生而言,他們受閱歷、知識水平、審美能力的限制,很難把審美客體的真正意蘊充分體味出來,這就需要教師不斷地深入采擷審美內(nèi)容,不失時機地加以引導(dǎo),使他們領(lǐng)略到數(shù)學(xué)中的內(nèi)蘊的一種獨特美的品質(zhì)。這對于開發(fā)中學(xué)生的非智力因素的領(lǐng)域,培養(yǎng)創(chuàng)造美感,發(fā)展智力品質(zhì),造就一代合格人才,會起到不可估量的作用。
第二篇:在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中尋找數(shù)學(xué)美
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中尋找數(shù)學(xué)美
數(shù)學(xué)的世界,是一個充滿了美的世界,數(shù)學(xué)美的表現(xiàn)形式是多種多樣的,從數(shù)學(xué)內(nèi)容看,有概念之美、公式之美、體系之美等;從數(shù)學(xué)的方法及思維看,有簡約之美、類比之美、抽象之美、無限之美等;從狹義美學(xué)意義上看,有對稱之美、和諧之美、奇異之美等。
數(shù)學(xué)美的功能,主要體現(xiàn)在下面幾個方面:(1)數(shù)學(xué)美能夠培養(yǎng)人們創(chuàng)造、發(fā)明數(shù)學(xué)的激情。(2)數(shù)學(xué)美能啟發(fā)人們探求真理的思路。(3)數(shù)學(xué)美感有檢驗真理的作用。(4)寓美于教,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(5)數(shù)學(xué)美感能達(dá)到以美啟智,提高學(xué)生解決問題的能力。
數(shù)學(xué)知識的審美教育主要是通過教學(xué)使學(xué)生感受數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在美,諸如數(shù)字美、符號美、構(gòu)圖美等,培養(yǎng)和提高學(xué)生的審美能力,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識美的熱愛,通過學(xué)生的“ 內(nèi)化”,逐步遷移為對數(shù)學(xué)知識的熱愛和追求,從而激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,開發(fā)學(xué)生的智力,從而達(dá)到育人的目的.數(shù)學(xué)的簡潔與抽象美:數(shù)學(xué)的簡潔美,并不是指數(shù)學(xué)內(nèi)容本身簡單,而是指數(shù)學(xué)的表達(dá)形式、數(shù)學(xué)的證明方法和數(shù)學(xué)的理論體系的結(jié)構(gòu)簡潔。公式C = 2πR 就是其中一例。幾何中完美的圖形——圓,內(nèi)含的周長與半徑有著異常簡潔和諧的關(guān)系,一個傳奇的數(shù)“π” 把它們緊緊相連。
數(shù)字和符號美。美好的數(shù)字:一是萬物之始,一統(tǒng)天下,一馬當(dāng)先,何其壯美;二是偶數(shù),雙喜臨門,比翼雙飛,多么美好幸福;三是升的諧音,表示多數(shù),三教九流,三生有幸,三番四次,四是全包圍結(jié)構(gòu),四平八穩(wěn),小四合院獨具特色,四通八達(dá),四季發(fā)財;對于一個循環(huán)小數(shù),可以采用循環(huán)節(jié)的記數(shù)法,簡潔準(zhǔn)確的表示出來。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中還涉及到許多符號,如四則運算中的“ +、-、×、÷”,比較大小的 “ <、>、= ” 號,還有改變運算順序的小括號()、中括號[ ]、大括號{ } 等等,這些符號都講究上下左右對稱,如果書寫時不注意它們的對稱性,錯寫漏寫都破壞了它們之間的內(nèi)在美。
數(shù)學(xué)中的構(gòu)圖美和組合美。幾何初步知識是數(shù)學(xué)的一項重要內(nèi)容,它包括直線、線段、射線、角、長方形、正方形、圓、平行四邊形、梯形、長方體、正方體、球的認(rèn)識和畫法等,這些圖形,無論他們的簡單和復(fù)雜程度如何,都各自具有獨特的美。例如:直線表現(xiàn)剛勁有力,曲線表現(xiàn)輕快流暢,三角形寓有變化之美,等腰三角形、等腰梯形、長方形、圓等幾何形體的對稱美,正方形的平穩(wěn)方正等等。
數(shù)學(xué)知識中的對稱美。數(shù)學(xué)知識中的對稱主要有軸對稱美,如等腰三角形、矩形;中心對稱美,如平行四邊形、圓等;形式上對稱美,如正(+)與負(fù)(-)、加法與減法、乘法與除法、正比與反比等。在教學(xué)中可以密切聯(lián)系生活實際,聯(lián)系生物體結(jié)構(gòu),如衣服、褲子、人體是軸對稱的,揭示對稱美,給學(xué)生領(lǐng)會對稱美的價值,通過實例加深學(xué)生對數(shù)學(xué)對稱美觀念的理解,深化思維,培養(yǎng)學(xué)生感受美、鑒賞美的能力。
數(shù)學(xué)知識的奇異美。奇異性是數(shù)學(xué)內(nèi)涵美的又一基本內(nèi)容。它是指所得的結(jié)果新穎奇特,出人意料。七巧板拼圖是小學(xué)數(shù)學(xué)課常采用的內(nèi)容。用七塊板可以拼成一個最簡單的正方形,也可以拼出千變?nèi)f化的復(fù)雜圖案:如人形、鳥獸、花草、房屋等。通過七巧板拼圖練習(xí),學(xué)生感到圖案之多,出人意料;圖形之美,妙趣橫生。數(shù)學(xué)美是研究者情感深入數(shù)學(xué)的內(nèi)在感受,正體現(xiàn)了社會以人為本的“人性化”精神,是“科學(xué)主義”與“人文主義”在藝術(shù)方面的整合。“數(shù)學(xué)是一門藝術(shù),因為它創(chuàng)造了顯示人類精神的純思想的形式和模式”?!皼]有數(shù)學(xué)這
門語言,事物間大多數(shù)密切的類似關(guān)系將永遠(yuǎn)不會被我們發(fā)現(xiàn);我們也無從發(fā)現(xiàn)世界內(nèi)部的和諧”。數(shù)學(xué)美的感受需要通過練習(xí)、投入時間和精力,而并非通過對于美的鑒賞的訓(xùn)練所能達(dá)到的。數(shù)學(xué)美并非像藝術(shù)美那樣完全建立在直接的感官之上,而主要地是一種理性美。數(shù)學(xué)這種深奧的美在于各部分的和諧秩序,并且純粹理智能夠握住它。數(shù)學(xué)工作者或?qū)W習(xí)者們追求的應(yīng)是“在極度復(fù)雜的事物中提出的極度的簡單性(簡單美),在極度離散的事物中概括的極度的統(tǒng)一性(統(tǒng)一美),在極度無序的事物中發(fā)現(xiàn)的極度的對稱性(對稱美),在極度平凡的事物中認(rèn)識的極度的奇異性(奇異美)?!?/p>
綜上所述,數(shù)學(xué)正如羅素所說:“數(shù)學(xué),如果正確地看它,不但擁有真理,而且有至高無尚的美?!?在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要充分挖掘數(shù)學(xué)美的因素,引導(dǎo)學(xué)生對美的追求,使他們逐步體驗到數(shù)學(xué)美, 從直覺到知覺, 從知覺到感悟, 使他們擺脫“苦學(xué)”的束縛,走入“樂學(xué)”的天地。
第三篇:在學(xué)習(xí)中感受數(shù)學(xué)美
在學(xué)習(xí)中感受數(shù)學(xué)美
著名哲學(xué)家羅素曾說:“數(shù)學(xué),如果正確看待它,不但擁有真理,而且具有至高無上的美。”的確,哪里有數(shù)學(xué),哪里就有美。在學(xué)習(xí)過程中,我們已經(jīng)充分領(lǐng)略到數(shù)學(xué)美的魅力,它給我們展示了一個奇異的美的世界。數(shù)學(xué)美主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
一、數(shù)學(xué)美具有簡潔性
數(shù)學(xué)理論的迷人之處就在于能用最簡潔的方式揭示現(xiàn)實世界中量與量之間的關(guān)系規(guī)律,正如愛因斯坦所說:“美在本質(zhì)上終究是簡單性?!?例如:公式S=Vt揭示了路程、速度、時間三者之間的內(nèi)在規(guī)律,簡潔、清晰,使人一目了然,又能領(lǐng)悟它所揭示的深刻內(nèi)涵,C=2πRS=πR2把幾何圖形和數(shù)量之間的深刻聯(lián)系,用公式來表示,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)美的簡潔性。
二、數(shù)學(xué)美具有趣味性
我國古代人民創(chuàng)造的益智游戲—七巧板,運用簡單的幾何圖形拼出的圖案生動有趣,在許多國家廣為流傳,還有幻方游戲、推二十四點游戲等等,給人們的學(xué)習(xí)生活增添了無限樂趣。
三、數(shù)學(xué)美具有和諧性
自古希臘以來,黃金分割備受人們關(guān)注,它被視為最美麗和諧的幾何比例。雅典的帕德嫰神廟因為采用了黃金分割的原理設(shè)計而成了世界上著名的建筑之一;在拍照時常把主要景物攝在接近于畫面的黃金分割處,會顯得更加協(xié)調(diào)悅目;主持人站在舞臺的黃金分割處,視覺和音響效果最好。黃金分割及其有關(guān)應(yīng)用已經(jīng)成為數(shù)學(xué)中和諧美的典范。
四、數(shù)學(xué)美具有感官性
感官性的美是指事物的美直接作用到人的感覺器官而產(chǎn)生的一種美好的感覺,是具體的,能夠被人的感官直接把握的。例如中學(xué)數(shù)學(xué)幾何中的垂線給人以穩(wěn)定感和均衡感;直線給人以平靜安寧感;斜線具有明顯的運動感和不穩(wěn)定感;曲線則因改變了直線的呆板、單調(diào)而又變化均勻被人們喜愛,反映給人的是柔和、輕盈、流暢、優(yōu)雅的感覺;三角形給人的穩(wěn)定感和四邊形給人的不穩(wěn)定感。
五、數(shù)學(xué)美具有對稱性
數(shù)學(xué)的對稱美分為兩種,一種是體現(xiàn)在數(shù)(式)的結(jié)構(gòu)上的對稱性美,例如加法的交換律a+b=b+a 乘法的交換律ab=baa與b的位置具有對稱關(guān)系,但又是可以變化,整個式子簡潔明快,一目了然。另一種是圖形的對稱性美,圖形的對稱是指組成圖形的部分與部分之間,整體與整體之間的一種統(tǒng)一和諧關(guān)系。例如,軸對稱圖形和中心對稱圖形,這些圖形勻稱美觀,在日常生活中用途非常廣泛,許多建筑師和美術(shù)工作者采用這個原理,設(shè)計出美麗的圖案。
六、數(shù)學(xué)美具有創(chuàng)造性
數(shù)學(xué)雖然只有簡單的幾個數(shù)字(0—9),但是通過一些數(shù)學(xué)符號的作用,則創(chuàng)造了能夠表達(dá)世界幾乎所有的數(shù)量關(guān)系,例如由于小數(shù)點和分?jǐn)?shù)線的作用,使數(shù)的范圍由自然數(shù)擴展到有理數(shù),引入“√”后,數(shù)的范圍又由有理數(shù)擴展到無理數(shù)。數(shù)的不斷創(chuàng)新,適應(yīng)了社會發(fā)展的需要,也解決了實踐活動中存在的許多數(shù)量問題,推動了邊緣學(xué)科的發(fā)展,這種創(chuàng)造性是非常偉大而又現(xiàn)實的。千姿百態(tài)的幾何圖形,如許多國家的國旗,公司的標(biāo)志,布料的花紋是由一些簡單的幾何圖形通過平移、旋轉(zhuǎn)、拼湊、延伸等方法得到的。
法國數(shù)學(xué)家龐加萊說過“能夠作出數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的,是具有感覺數(shù)學(xué)中的秩序、和諧、對稱、整齊和神秘美等能力的人,而且只限于這種人。”讓我們在學(xué)習(xí)的過程中,通過不懈的努力,不僅能感受到數(shù)學(xué)美,還要成為發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)美、認(rèn)識數(shù)學(xué)美、研究數(shù)學(xué)美的人。
第四篇:在教學(xué)中如何讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的美
在教學(xué)中如何讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的美
數(shù)學(xué)的美
周露
著名數(shù)學(xué)家陳省身先生曾不止一次地提出:“數(shù)學(xué)是美的?!睌?shù)學(xué)的美體現(xiàn)在方方面面,也許美在她是探求世間現(xiàn)象規(guī)律的出發(fā)點,也許美在她用幾個字母符號就能表示若干信息的簡單明了,也許美在她大膽假設(shè)和嚴(yán)格論證的偉大結(jié)合,也許美在她對一個問題論證時殊途同歸的奇妙感受,也許美在數(shù)學(xué)家耗盡終生論證定理的鍥而不舍,也許美在她在幾乎所有學(xué)科中的廣泛應(yīng)用。
而美的數(shù)學(xué),在自古崇尚詩書傳世的中國,竟也浸染著撲鼻的書香。中國悠久歷史所積淀出來的文學(xué)底蘊,為中國的數(shù)學(xué)染上了一層奪目的別樣顏色,這就是數(shù)學(xué)的文采。
自然美
劉勰《文心雕龍》以為文章之可貴,在尚自然。文章是反映生活的一面鏡子,脫離生活的文學(xué)是空洞的,沒有任何用處。數(shù)學(xué)也是這樣。
數(shù)學(xué)存在的意義,在于理性地揭示自然界的一些現(xiàn)象規(guī)律,幫助人們認(rèn)識自然,改造自然。可以這樣說,數(shù)學(xué)是取諸生活而用諸生活的。數(shù)學(xué)最早的起源,大概來自古代人們的結(jié)繩記事,一個一個的繩扣,把數(shù)學(xué)的根和生活從一開始就牢牢地系在了一起。后來出現(xiàn)的記數(shù)法,是牲畜養(yǎng)殖或商品買賣的需要,古代的幾何學(xué)產(chǎn)生,是為了丈量土地。中國古代的眾多數(shù)學(xué)著作(如:《九章算術(shù)》)中,幾乎全是對于某個具體問題的探究和推廣。
在中國,數(shù)學(xué)源于生活,在外國,歷代數(shù)學(xué)家也都宗法自然。阿基米德的數(shù)學(xué)成果,都用于當(dāng)時的軍事、建筑、工程等眾多科學(xué)領(lǐng)域,牛頓見物象而思數(shù)學(xué)之所出,即有微積分的創(chuàng)作。費爾瑪和尤拉對變分法的開創(chuàng)性發(fā)明也是由探索自然界的現(xiàn)象而引起的。
簡潔美
世事再紛繁,加減乘除算盡;
宇宙雖廣大,點線面體包完。
這首詩,用字不多,卻到位地概括出了數(shù)學(xué)的簡潔明了,微言大義。數(shù)學(xué)和詩歌一樣,有著獨特的簡潔美。
詩歌的簡潔,眾所周知??著寥寥幾字,卻為讀者創(chuàng)造出了廣闊的想象空間,這大概正是詩歌的魅力所在。
美國著名心理學(xué)家L?布隆菲爾德(L.Bloonfield)說:“數(shù)學(xué)是語言所能達(dá)到的最高境界?!比绻f,詩歌的簡潔,是寫意的,是欲言還休的,是中國水墨畫中的留白,那么數(shù)學(xué)語言的微言大義,則是寫實的,是簡潔精確、抽象規(guī)范的,是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的體現(xiàn)。數(shù)學(xué)的簡潔,不僅使人們更快、更準(zhǔn)確地把握理論的精髓,促進(jìn)自身學(xué)科的發(fā)展,也使數(shù)學(xué)學(xué)科具有了很強的通用性。目前,數(shù)學(xué)作為自然科學(xué)的語言和工具,已經(jīng)成了所有科學(xué)???包括社會科學(xué)在內(nèi)的語言和工具。
最為典型的例子,莫過于二進(jìn)制在計算機領(lǐng)域的的應(yīng)用。試想,任何一個復(fù)雜的指令,都被譯做明確的01數(shù)字串,這是多么偉大的一個構(gòu)想。可以說,沒有數(shù)學(xué)的簡化,就沒有現(xiàn)在這個互聯(lián)網(wǎng)四通八達(dá)、信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代。
對稱美
中國的文學(xué)講究對稱,這點可以從歷時百年的楹聯(lián)文化中窺見一斑。而更勝一籌的對稱,就是回文了。蘇軾有一首著名的七律《游金山寺》,便是這方面的上乘之作:
《游金山寺》
潮隨暗浪雪山傾,遠(yuǎn)浦漁舟釣月明。/橋?qū)λ麻T松徑小,檻當(dāng)泉眼石波清。/迢迢綠樹江天曉,靄靄紅霞晚日晴。/遙望四邊云接水,碧峰千點數(shù)鷗輕。
不難看出,把它倒轉(zhuǎn)過來,仍然是一首完整的七律詩:
輕鷗數(shù)點千峰碧,水接云邊四望遙。/晴日晚霞紅靄靄,曉天江樹綠迢迢。/清波石眼泉當(dāng)檻,小徑松門寺對橋。/明月釣舟漁浦遠(yuǎn),傾山雪浪暗隨潮。
這首回文詩無論是順讀或倒讀,都是情景交融、清新可讀的好詩。類似的又如“香蓮碧水動風(fēng)涼,水動風(fēng)涼夏日長。長日夏涼風(fēng)動水,涼風(fēng)動水碧蓮香”。這些詩憑著精巧的構(gòu)思,給人以奇妙的感受,每每讀之,讀者都會暗自叫絕。
而數(shù)學(xué)中,也不乏這樣的回文現(xiàn)象,如:
12×12=144,21×21=441;
13×13=169,31×31=961;
102×102=10404,201×201=40401;
103×103=10609,301×301=90601;
9+5+4=8+7+3,92+52+42=82+72+32。
而數(shù)學(xué)中更為一般的對稱,則體現(xiàn)在函數(shù)圖象的對稱性和幾何圖形上。前者給我們探求函數(shù)的性質(zhì)提供了方便,后者則運用在建筑、美術(shù)領(lǐng)域后給人以無窮的美感。
懸念美
文學(xué)中的小說以設(shè)置懸念見長,在開頭先拋出一個引人入勝的畫面、出人意表的事件、叫人揪心的矛盾、令人關(guān)注的懸念、發(fā)人深省的問題,然后一步步去描寫、講述、展開、解答、思考;或者在最后留下一個無結(jié)局、無論斷、無答案、無終點的結(jié)尾,讓讀者自己去想象、去求證、去追問、去體驗。照米蘭?昆德拉的說法:小說家的才智就是把一切肯定變成疑問,教讀者把世界當(dāng)成問題來理解。
這種現(xiàn)象,在數(shù)學(xué)中絕非少見。許多數(shù)學(xué)問題都是從一個看不出任何端倪的方程式開始,運用各種方法,一步步求解,最終得出一個清楚明白的結(jié)論。而數(shù)學(xué)的樂趣,在于人們抱著探求事實真相的態(tài)度,滿懷好奇的求解過程和最終真相大白時的快感。這一點,和人們讀懸疑小說所產(chǎn)生的感覺是相似的,難怪有人說,世界本身就是個未知數(shù),而文學(xué)本身就是探索世界之謎的方程式。
意象美
詩與數(shù)學(xué)之間最深刻的關(guān)系莫過于數(shù)學(xué)概念或意象(imagery)與詩歌的結(jié)合。
七八個星天外,兩三點雨山前。(辛棄疾)
一去二三里,煙村四五家。亭臺六七座,八九十枝花。(邵雍)
一帆一槳一漁舟,一個漁翁一釣鉤。一俯一仰一頓笑,一江明月一江秋。(紀(jì)曉嵐)
一別之后,二地相懸,只說是三四月,又誰知五六年,七弦琴無心撫彈,八行書無信可傳,九連環(huán)從中折斷,十里長亭我眼望穿,百思想,千系念,萬般無奈叫丫環(huán)。萬語千言把郎怨,百無聊賴,十依闌干,九九重陽看孤雁,八月中秋月圓人不圓,七月半燒香點燭祭祖問蒼天,六月伏天人人搖扇我心寒,五月石榴如火偏遇陣陣?yán)溆隄不ǘ?,四月枇杷未黃我梳妝懶,三月桃花又被風(fēng)吹散!郎呀郎,巴不得二一世你為女來我為男。(卓文君)
讀上面這些詩,每個人都能明顯感到,詩的意境全來自那幾個數(shù)詞,無論是數(shù)詞的單個應(yīng)用,重復(fù)引用,抑或是循環(huán)使用,看似毫無感染力的數(shù)詞竟也都能表現(xiàn)出或寂寥,或欣然,或恬淡,或傷感的思想感情。
在外國,中世紀(jì)歐洲兩個最偉大的詩人??但?。―ante,1265~1321)和喬叟(G.Chaucer,1342~1400)的作品也無不充滿著數(shù)學(xué)知識。17世紀(jì),英國著名形而上學(xué)詩人約翰?多恩(JohnDonne,1572~1631)和安德魯?馬佛爾(AndrewMarvell,1621~1678)通過圓規(guī)、歐氏幾何中的平行線之類的數(shù)學(xué)概念來類比愛情。后者的《愛的定義》尤為有趣:
像直線一樣,愛也是傾斜的/它們自己能夠相交在每個角度/但我們的愛確實是平行的/盡管無限,卻永不相遇。
愛情,向來是難以用語言表達(dá)清楚的一個名詞。作者用讀者都熟悉的平行線,借助數(shù)學(xué)豐富的意象,巧妙地向讀者準(zhǔn)確地傳達(dá)了自己的意思。
邏輯美
提起邏輯,就不能不提中國四大名著之一的《紅樓夢》。復(fù)雜的人物關(guān)系,縝密的故事情節(jié),引得至今仍有大量學(xué)者終生考證,樂此不疲。
《紅樓夢》迷人之處在于由卷初一首詩開始,章回緊扣地發(fā)展下來。優(yōu)美的數(shù)學(xué)也是在一個宏觀的概念之下,經(jīng)由嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C,簡單有力地表達(dá)出來。
數(shù)學(xué)規(guī)律就如《紅樓夢》,由一些基本定理出發(fā),雅潔、鮮明地表達(dá)出來。大多數(shù)的數(shù)學(xué)論文都是艱澀難懂,有些卻能令人留連再三。牛頓三大定律,非常簡單,但可以解釋非常繁雜的現(xiàn)象,如天體運行的規(guī)律。這就是數(shù)學(xué)家的口味,不夠嚴(yán)謹(jǐn),經(jīng)不起推敲,就不入法眼。
數(shù)學(xué)和文學(xué)作品不但同樣講究嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬚撟C,還同樣遵從由局部結(jié)構(gòu)發(fā)展到大范圍結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)律。
同文學(xué)極為相似的是,從局部結(jié)構(gòu)發(fā)展到大范圍結(jié)構(gòu)也是近代數(shù)學(xué)發(fā)展的過程。文學(xué)的局部到大范圍,往往通過比興的手法來處理:即對事物有不同的感受,同一事或同一物可以產(chǎn)生不同的吟詠。對事物有不同的感受后,往往通過比興的方法另有所指,例如“美人”有多重意思,除了指美麗的女子外,也可以指君主。屈原《九章》:“結(jié)微情以陳詞兮,矯以遺夫美人。”也可以指品德美好的人,《詩經(jīng)?邶風(fēng)》:“云誰之思,西方美人?!碧K軾《赤壁賦》:“望美人兮天一方?!倍鴰缀螌W(xué)和數(shù)論都有這一段歷史,代數(shù)幾何學(xué)家在研究奇異點時通過爆炸的手段,有如將整個世界濃縮在一點。微分幾何和廣義相對論所見到的奇異點比代數(shù)流形復(fù)雜,但是也希望從局部開始,逐漸了解整體結(jié)構(gòu)。數(shù)論專家研究局部結(jié)構(gòu)時則通過素數(shù)的模方法,將算術(shù)流形變成有限域上的幾何,然后和大范圍的算術(shù)幾何對比,得出豐富的結(jié)果。此外,數(shù)學(xué)家對某些重要的定理,也會提出很多不同的證明。例如勾股定理的不同證明有10個以上,等周不等式亦有五六個證明,高斯則給出數(shù)論對偶定律6個不同的看法。不同的證明讓我們以不同的角度去理解同一個事實,往往引導(dǎo)出數(shù)學(xué)上不同的發(fā)展。這也可算是局部到大范圍的一個例子。
總之,數(shù)學(xué)并不像有些人認(rèn)為的那般枯燥乏味,它不是長篇的定理公式的累積,而是一種美的學(xué)科。在中國書香四溢的文學(xué)背景下,數(shù)學(xué)也閃爍著不一樣的光輝。
也許,用網(wǎng)友的一篇《沁園春?數(shù)學(xué)》來結(jié)束這篇文章是再合適不過的了:
《沁園春?數(shù)學(xué)》
數(shù)苑飄香,千載繁榮,百世流芳。
讀《九章算術(shù)》,何其精彩,《幾何原本》,意味深長;
復(fù)變函數(shù),概統(tǒng)理論,壯闊雄奇涌大江;
逢盛世,趁春明日暖,好學(xué)軒昂。
難題四處飛揚,引無數(shù)英才細(xì)參詳;
仰枷羅華氏,煌煌群論,陳氏定理,笑傲萬方;
一代天驕,A?懷爾斯,求證費馬破天荒;
欣昂首,看數(shù)學(xué)發(fā)展,無可限量!
第五篇:《淺談小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的美》
淺談小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的美
宣威市西寧一小 耿聰梅
說到美育的教學(xué),大家自然而然地想到學(xué)生所學(xué)的音樂課、美術(shù)課,長期以來,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,人們普遍重視基礎(chǔ)知識的傳授和基本技能的訓(xùn)練,認(rèn)為數(shù)學(xué)只是一個抽象的概念,是一個枯燥無味的機械的重復(fù),而忽視了我們的小學(xué)數(shù)學(xué)中也處處是美。
數(shù)學(xué)在小學(xué)階段所有學(xué)科中是最抽象的學(xué)科。數(shù)學(xué)不像音樂與繪畫那樣讓人能夠酣暢淋漓地表達(dá)個人的情感,也不像音樂繪畫那樣能夠直接引發(fā)人感官上的愉悅,進(jìn)而與作品同呼吸共命運,達(dá)到審美者獨特的審美享受。數(shù)學(xué)知識它不聲不響,就那十個數(shù)字,若干個圖形符號,在感官上無法給人以親切的感覺。因此,作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師的我們也很難從小學(xué)生的嘴巴里聽到對數(shù)學(xué)的由衷贊美!小學(xué)數(shù)學(xué)教材隨著社會的不斷進(jìn)步,經(jīng)歷了幾多改變,現(xiàn)行的新課標(biāo)指導(dǎo)下的小學(xué)數(shù)學(xué)教材更好地把數(shù)學(xué)的美展現(xiàn)在人們面前:
一、數(shù)字美,符號美,計算更美;
十個書寫簡潔方便的阿拉伯?dāng)?shù)字看似枯燥,但它們是從無數(shù)具體的物體數(shù)量中抽象得出,讓學(xué)生在認(rèn)數(shù)、寫數(shù)的同時讓學(xué)生喜歡數(shù)學(xué),有著豐富的美的蘊含?!?像鉛筆,會寫字;2像鴨子,水中游;3像耳朵,聽聲音;4像小旗,迎風(fēng)飄 ;5像稱鉤,來買菜;6像哨子,吹聲音;7像鐮刀,來割草;8像麻花,擰一道 ;9像蝌蚪,尾巴搖;10像鉛筆加雞蛋?!崩世噬峡诘膬焊柚懈屛覀兏械綌?shù)字的美。
用10個有限的數(shù)字能記出無限多的數(shù),再加上加、減、乘、除4個美麗的符號,就能準(zhǔn)確的描述出數(shù)學(xué)中的四大基本數(shù)量關(guān)系。這與繪畫時利用三種原色可以繪出眾多色彩繽紛的圖畫;與作曲中憑借七個音符能譜出各種令人心醉的樂章一樣,是多么令人驚嘆的美!還有在我國春秋戰(zhàn)國時代,就已經(jīng)成為上口成誦的“九九”歌訣,語言精煉,形式整齊,讓我們的乘法計算充滿了一種神秘的美。
有了數(shù)字,有了符號,我們的計算中更顯數(shù)學(xué)的美: 1×1=1 11×11=121 111×111=12321 1111×1111=1234321 11111×11111=123454321??
二、對稱美,和諧美;
在教學(xué)幾何知識時,通過操作、觀察、度量、繪制等,讓學(xué)生領(lǐng)悟直線美、曲線美、平面圖形美、立體圖形美,并在它們中尋找那一份和諧的對稱美。對稱與和諧都是形式美的重要標(biāo)志。它給人們一種圓滿、勻稱、協(xié)調(diào)、平衡的美感。在小學(xué)數(shù)學(xué)中,對稱與和諧的美比比皆是,簡單幾何圖形中的長方形、正方形、等腰三角形、圓等都是軸對稱圖形,這些圖形又把我們帶回到我們所生活的這個世界,讓我們更加深刻地領(lǐng)悟到這個世界帶給我們的這一份簡單的美:漂亮的衣服,美麗的杯子,就連我們自己的身體也是如此的美。
小學(xué)數(shù)學(xué)中的對稱美、和諧美不僅表現(xiàn)在幾何圖形中,還表現(xiàn)在一些運算中。例如,加法和乘法就具有對稱美,a+b=b+a與a×b=b× a是簡單的對稱式。正是這種對稱美,揭示了加法和乘法的可交換性,從而歸納出重要的運算定律——交換律。又如,在珠算加法練習(xí)中,先讓學(xué)生在算盤上撥上對稱數(shù)112211,然后連續(xù)加11次,算盤上就會出現(xiàn)優(yōu)美的對稱數(shù)1234321。除此之外,在小學(xué)數(shù)學(xué)中還到處可以感受到和諧與平衡的美,在教學(xué)解方程中的未知數(shù)時,教材引入了天平的平衡原理,這一簡單的原理,給人們以和諧平衡的美感,也讓學(xué)生能很快地理解并掌握方程中未知數(shù)的求法。
三、數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)美,數(shù)學(xué)課堂表現(xiàn)美;
數(shù)學(xué)知識的系統(tǒng)性比較強,知識前后聯(lián)系密切,通過由此及彼的轉(zhuǎn)化,能促使知識的遷移,更方便學(xué)生掌握新知,并由此感受數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在美。如在教學(xué)了三角形的面積計算后,我們就可以運用割補、拼合等方法得出平行四邊形的面積計算公式。又如在教學(xué)由商不變性質(zhì)到分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),再到比的基本性質(zhì);除數(shù)是小數(shù)的除法轉(zhuǎn)化為除數(shù)是整數(shù)的除法;異分母分?jǐn)?shù)加減轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)加減等等時,都充分利用知識間的內(nèi)在聯(lián)系,促使學(xué)生產(chǎn)生知識遷移,學(xué)生在增長知識的同時,也從中感受到數(shù)學(xué)知識所蘊含的內(nèi)在結(jié)構(gòu)美。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,輕松愉快的課堂氣氛,民主和諧的師生關(guān)系,生動具體的教學(xué)過程,緊張激烈的學(xué)習(xí)比賽,饒有情趣的數(shù)學(xué)故事,富有魅力的數(shù)學(xué)知識,無不給學(xué)生以美的體驗。在數(shù)學(xué)中要讓學(xué)生在感受美、體驗美的同時具有充分地表現(xiàn)美、創(chuàng)造美的空間。例如,計1+2+3+??+98+99的和時,如果按運算的順序逐步計算,則計算的次數(shù)太多,速度太慢,結(jié)果還易錯。而如果我們能引導(dǎo)學(xué)生這樣來想:1+99=100,2+98=100,3+97=100??這樣的數(shù)對共有100÷2=50(對),所以1+2+3+??+98+99=(1+99)×100÷2=5000,這不是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中的美了嗎?又如在教學(xué)軸對稱圖形的認(rèn)識一課后,我布置了這樣一道課外作業(yè):請學(xué)生用一張長方形紙,設(shè)計一幅美麗的軸對稱圖形圖案。學(xué)生積極性很高,設(shè)計了一張又一張,直到自己滿意為止。然后師生一起進(jìn)行評比,評出最佳作品和優(yōu)秀作品展覽表揚。這樣既達(dá)對軸對稱圖形的鞏固認(rèn)識,又通過設(shè)計、評比、展覽使學(xué)生提高審美素質(zhì),更滿足了學(xué)生表現(xiàn)美、創(chuàng)造美的欲望。
其實,數(shù)學(xué)并不是枯燥的代名詞,數(shù)學(xué)中存在著美,自古以來就被人們所賞識。那令人心馳神往的優(yōu)美而和諧的黃金分割;那被譽為雄偉壯麗的科學(xué)宮殿的歐幾里得平面幾何;那200多年來使多少科學(xué)家為之傾倒,競相攀登,而至今仍未摘取下來的數(shù)學(xué)皇冠上的明珠“哥德巴赫猜想”??數(shù)學(xué)來源于實踐,和大自然、社會緊密相連,作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師的我們應(yīng)當(dāng)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透美育,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生養(yǎng)成勇于探索、敢于創(chuàng)新的良好習(xí)慣,并在美的氣氛中體驗美的樂趣,享受美的快樂,并帶領(lǐng)學(xué)生到大自然中,到社會中用我們數(shù)學(xué)的眼光去認(rèn)識美、發(fā)現(xiàn)美。