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数学教育与美育论文(2)

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  数学教育与美育论文篇二

  《论数学教育中的美育》

学习啦在线学习网   摘 要:数学对象具有自身内在的审美属性。数学之美主要体现在数学思想、数学方法、数学语言、数学形态之中。本文从审美属性的基本特征揭示数学之美,将使数学教育同美育有机地统一起来。

  关键词:数学教育 美育 自然美 艺术美 思想美

学习啦在线学习网   一、数学的生活自然美

学习啦在线学习网   能够显示生活,以及使人想起生活的东西,那就是美。数学与人们的生活的关系十分密切,哪里有生活,哪里就需要数学;哪里有数学,哪里就有美。在自然界中,被看作对称、和谐、美的象征,给予人们许多美的享受的玫瑰,如果将它分解,找出花瓣相互重合的部分。我们将发现,花瓣的位置是按照黄金比例的数学规则排列的。早在1925年,德国画家、雕刻家、数学家丢勒就发现在所有的矩形中,短边与长边之比为0.618也就是黄金比例的矩形最美。古希腊的巴特家神殿也利用了黄金矩形。数学学是无处不在的,音乐、绘画、雕塑……所有门类的艺术都通过这样或那样的方式得到数学的帮助。人们通过享受这些悦目的事物,使生活更加和谐美好。

  自然美是人去发现的,并经由人和社会所提炼和改造。数学美不仅源于自然美,而且高于自然美,它是人类创造的宝贵的精神财富,是客观美与主观美的统一。反映客观事物规律性的公理化思想、坐标系思想的发现和创造,不仅体现了人们对数学美的感悟,同时也体现了人们对数学美的提炼与改造。

  在数学教育中,有意识地揭示数学美同自然美的内在联系,将使学生感悟到数学所表现出的不仅有神秘的抽象美,同时也有客观真实与生动形象的自然美;探究数学美同样需要探究者的审美心理和情趣。因此能给人以无限的激情和丰富的想象。

  二、数学的艺术美

  数学的艺术美就是数学的外在美。数学外在美,就是数学思想、方法、概念、命题等的表现形式,包括数学符号、式子、图形等所体现出的创造力和形象性,所传导给人的震撼力和感染性。所以数学外在美同艺术美并无二致。数学以其简洁性、对称性、和谐性、统一性、奇异性等为特征表现出它的美。

  数学的简洁美显著地体现在它的公式、符号与定理的表述之中。数学命题:e+1=0,只用7个数学符号,却向人们展示了丰富的内容和深刻的真理,其简洁明快的形式与优美协调的结构,绝不逊色于舞蹈、乐曲所给予人们的美的感受。它像一件雕塑,像一幅图画,带给人们无穷无尽的想象:看似毫不相干的5个数是如何联系在一起的呢?这5个数在数学中分别占据着什么样的地位?0、1、2、……9十个数就谱写了万事万物的宏伟乐章;著名的棣莫弗公式(cosθ+isinθ)=cosnθ+isinnθ竟把对任何实数n的复杂的乘幂简化为两项之和。数学的简洁美还表现在它的理论基础的逻辑简单上。例如:欧几里得在《几何原本》中,给十条公理(公设)加上定义,逻辑上建立了内容丰富的欧氏几何学。

  数学的对称美是数学美的核心。亚里士多德在《形而上学》一书中直截了当地把对称美作为数学美的一种表现,他指出:“美的主要表现形式是次序、对称和明确性,这在数学中表现得尤为突出。”数学图形及数学表达式的对称不仅给人视觉上的愉悦,而且给人们的理解和记忆带来不少便利,例如:数学中数与形的对称,实数与数轴,复数与平面,平面上的点与有序褛对,函数与图形,正弦定理==,二项式展开式系数,互为反函数的图像等都具有对称美。数学命题结构上的对称给人以最好的启发,数学命题的外在形态美,是人们探索客观世界规律性,并认知其真理性之后的产物。而艺术则是以美的表现形式去展示和反映客观的物质世界。所以,数学和艺术在感悟、提炼和改造自然对象的审美属性时,其方式是不相同的。正是数学的以真求美,使数学美达到至高的地步,从而也影响着艺术美的发展与升华。

  数学美是其内在和谐结构与外在和谐功能的统一,其表现为数学不断统一的趋势。事实上数学家们一直在寻求数学理论的统一基础,并试图从事建立统一的数学体系的工作。例如:欧拉公式就将和谐统一美展现得淋漓尽致,欧拉公式为e=cosθ+isinθ,用π替代θ,就会得到:e=-1。将此式变形为e+1=0,数学中最重要最活跃的五个数0、1、i、π、e,尽管它们分别来源于算数、代数、几何和分析学等不同的数学分支领域,然而,欧拉公式况奇迹般地将它们联系在了一起。

  数学的奇异美是数学美的一个基本内容,即指所得出的结果、规律或有关的发展非常出人意料,从而引起了人们极大的惊奇和诧异,甚至叹服。比如,对于任意三角形,它们的三条中线总是交于一点,使学生看到所有三角形都是如此而并非巧合;同样,三角形三条角平分线、三条垂直平分线、三条高线也分别交于一点,这显示了一种奇巧的美。

学习啦在线学习网   三、数学的思想美

学习啦在线学习网   数学的思想美就是数学的内在美。数学作为科学,以其高度的概括性、抽象性,以及毋庸置疑的逻辑力量,表现了数学的内在美。数学之内在美,不仅在于它的抽象性、逻辑性,而且在于它的联系性和应用性。从思维形式上讲,数学不仅借助于抽象思维,而且借助于艺术般的形象思维。因为数学的创造离不开想象、直觉、灵感等形象思维,所以“数学是创造的艺术”。

  数学内在的思想美虽然有各种各样的表现,但其核心都是思维的抽象性和论证的严密性。在数学教育中,注意科学美的揭示,必将帮助学生领悟数学思想、方法、语言、概念、命题等是如何发现和创造的,数学内部与数学外部是如何联系着的,从而使学生在感受数学美的同时,将数学美运用于更加广阔的领域,使学生综合素质得到显著提高。

  总之,数学的美无处不在,是美的高级形式,它的特点在于抽象的理性形式中包含着无限丰富的感性内容。“真与美是相互融透的,以美可以启真”。在教学中应充分挖掘数学中蕴含的审美教育因素,为学生创设和谐、优美、愉快的学习环境和氛围;向学生展示数学中的美,引导学生去发现美、感受美,培养学生欣赏美的高雅情趣和创造美的强烈愿望。

学习啦在线学习网   对学生,应“从小就培养起对于美的爱好,并且培养起融美于心灵的习惯”,着力提高学生的审美能力,引导他们按美的规律去发现和创造,使学生的审美情趣同德智体协调一致地发展。


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