探究高中數(shù)學的“美”

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

綜觀當前的教育形勢,舉國上下正在全力推進素質教育,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,具有創(chuàng)新意識和實踐能力的人才已成為教育者關注的焦點。德育已得到高度的重視,教育界高舉“德育領先”旗幟;智育在傳統(tǒng)教學中有著深厚的根基,重視程度不言而喻;體育本著全民健身的宗旨,活動有聲有勢;勞動教育或許與生活實踐比較密切,也相應受到越來載多的人的關注;然而,美育?……美育沒有受到相應的重視!此外,我們在談論人文精神的時候,常常把人文精神定位在追求“真、善、美”和人的全面自由的發(fā)展之最高層面上,在討論藝術美的理論中,也常常談到“真、善、美”三位一體的問題。懷特海曾經(jīng)指出,數(shù)學是真、善、美的辯證統(tǒng)一。一個正確的數(shù)學理論,反映客觀事物的本質和規(guī)律,這就是真;數(shù)學理論不管離現(xiàn)實多遠,最后總能找到它的實際用途,體現(xiàn)其為人類服務的價值取向,這是數(shù)學的善;數(shù)學理論本身的奇特、微妙、簡潔有力以及建立這些理論時人的創(chuàng)造性思維這就是數(shù)學的美。

而這些觀點在數(shù)學過程中是否得到充分的體現(xiàn)嗎?沒有!蘇霍姆林斯基曾說:“沒有審美教育就沒有任何教育”。在此,不想夸大美育的作用,但是,作用素質教育的重要組成部分,未能得到充分重視,確是深感遺憾。值得高興的是,高中數(shù)學課程標準(討論稿)已提出了數(shù)學教育必須注意培養(yǎng)學生的科學精神和人文精神,特別是“數(shù)學與文化”這一單元體現(xiàn)了數(shù)學文化的一個重要功能是在美學方面,這種功能是鼓舞人們對數(shù)學的追求化為一種對完善的追求;诖耍岢霰菊n題的研究,或許對中學數(shù)學教學中加強美育提供有益的啟示。

一、數(shù)學美的表現(xiàn)

美,作為現(xiàn)實事物和現(xiàn)象,物質產(chǎn)品和精神產(chǎn)品,藝術作品等屬性總和,具有勻稱性、比例性、和諧,色彩變幻。鮮明性和新穎性,作為精神產(chǎn)品的數(shù)學就具有上述美的特征。我們知道,數(shù)學的世界,是一個充滿了美的世界:數(shù)的美、式的美、形的美……在那里,我們可以感受到和諧、比例、整體和對稱,我們可以感受到布局的合理,結構的嚴謹、關系的和諧以及形式的簡潔。

數(shù)學美的表現(xiàn)形式是多種多樣的,從數(shù)學內(nèi)容看,有概念之美、公式之美、體系之美等;從數(shù)學的方法及思維看,有簡約之美、類比之美、抽象之美、無限之美等;從狹義美學意義上看,有對稱之美、和諧之美、奇異之美等。

經(jīng)通過對數(shù)學美表現(xiàn)的研究,我們可以肯定的回答,數(shù)學中含有美的因素,數(shù)學發(fā)展受美育思想的影響,在此,可以借助古代哲學家、數(shù)學家普洛克拉斯斷言:“哪里有數(shù),哪里就有美。”

二、數(shù)學美的功能

審美教育的范圍正日益廣泛地滲透到人類社會的各個領域之中。人們不僅通過音樂,藝術,而且通過自然美、社會美、科學美,得到美的熏陶,美化精神的境界。美育,對使學生樹立正確的審美觀,提高學生的審美能力和審美創(chuàng)造能力,塑造學生完善的人格,促進學生的全面發(fā)展,有著非常重要和積極的作用。

數(shù)學美的功能,主要體現(xiàn)在下面幾個方面:(1)數(shù)學美能夠培養(yǎng)人們創(chuàng)造、發(fā)明數(shù)學的激情。(2)數(shù)學美能啟發(fā)人們探求真理的思路。(3)數(shù)學美感有檢驗真理的作用。(4)寓美于教,能激發(fā)學生的學習興趣。(5)數(shù)學美感能達到以美啟智,提高學生解決問題的能力。

三、數(shù)學美之教育途徑

在科學美層次上,提高學生的科學素養(yǎng)?茖W和藝術一樣,都有自己的美學特征,起著陶冶情操,完善思維品質的作用。其中包括:科學發(fā)現(xiàn)中的美學感悟,探索科學規(guī)律獲得的愉悅,科學思維方法的美妙等諸多方面。科學美的發(fā)掘,可以通過種種渠道進行,包括視覺上的美,情理之中意料之外的“驚訝美”,證明技巧運用中的“機智美”,解決生活實際問題時的“實用美”,撰寫小論文時的感受到的“創(chuàng)造美”。在中學數(shù)學教學過程中,我們可以從中學數(shù)學教材內(nèi)容的美,如概念之美、證明之美、體系之美、無限之美、平衡之美等方面加以探討,帶領學生進入數(shù)學美的樂園,陶冶精神情操,激發(fā)他們的學興趣,提高學生的審美能力,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。

四、數(shù)學的對稱美

對稱美的形式很多,對稱的這種美也不只是數(shù)學家獨自欣賞的,人們對于對稱美的追求是自然的、樸素的。畢達哥拉斯學派認為,一切空間圖形中,最美的是球形;一切平面圖形中,最美的是圓形。圓是中心對稱圓形圓心是它的對稱中心,圓也是軸對稱圖形任何一條直徑都是它的對稱軸。還有正弦曲線、余弦曲線等;以及坐標系的對稱,正數(shù)、零、負數(shù);指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)、等式與不等式、綜合法與分析法等內(nèi)容無不體現(xiàn)著對稱美。

提高學生的審美能力,教師應當作為必要的審美示范,引導學生感知,欣賞數(shù)學美。另一方面,“從實踐中來,到實踐中去”,只有將美知識應用于實踐,審能教育才有意義,學生的審美能力才能得到進一步提高,因此,數(shù)學美之教育途徑主要有二:一是展示美,二是應用美。其具體探究途徑如下:展示隱含的美;挖掘數(shù)學美;創(chuàng)造數(shù)學美;將美學原理應用于解題實踐。

山西省河津中學 馬巖輝


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