楊穎穎
(滁州職業(yè)技術學院基礎部,安徽 滁州 239000)
當前,我國正在全力推進文化素質教育,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經成為教育者關注的焦點。德育得到了高度的重視、智育在傳統教學活動中有著深厚的根基、體育則體現出全民健身的宗旨、勞動教育與生產實踐結合的較為密切,而美育卻沒有得到相應的重視。此外,人們在談論人文精神的時候,經常把人文精神定位在追求“真、善、美”和人的全面綜合發(fā)展的最高層面上,在討論藝術美的諸多理論中,也經常談到“真、善、美”的問題。懷特海曾經指出“數學是真、善、美的辯證統一”[1]。蘇霍姆林斯基曾說:“沒有審美教育就沒有任何教育”[2]。美育,作為高職院校學生文化素質教育的重要組成部分,目前看來,并沒有得到充分的重視。在高職院?!陡叩葦祵W》課程教學過程中如果不能讓學生了解并且真正感受到數學美,則是教學活動中的一個缺陷,因而授課教師需要高度重視數學美對高職院校學生文化素質培養(yǎng)的作用,具體來說主要包括以下幾個方面:
高等職業(yè)教育應該體現理論聯系實際、注重應用、重視創(chuàng)新、提高綜合素質等特色。因此,高職院?!陡叩葦祵W》教育不應僅僅是傳授數學知識,還應該挖掘數學知識所涉及到的數學思想、數學發(fā)現過程以及數學美的內涵。數學是理性的,但數學所蘊含的精神、哲學、思想、方法等以及由此所產生的數學美卻是感性的,它使數學科學具有獨特的魅力,從而使數學教育可以達到心與心的交流,思想與思想的碰撞[3]。當我們所教的學生看到生活中的花瓣中存在于斐波那契數列中時,當學生計算出斐波那契數列從第1項起每一項和其后面一項的比的極限竟然是黃金分割時,當兩個圓柱體物體互相垂直相截,將所得到的截面展開,那么其截線對應的曲線竟然是一條正弦曲線時,沒有學生不為這些美妙的結論感到無比驚奇。這種展現在高職院校學生面前人與自然之間的和諧就是非常形象直觀的數學美,對于學生內心世界的震撼是其他門類的學科所無法比擬的。高職院校學生所處的年齡階段正好是其人生觀、價值觀形成的重要階段,授課教師在課堂教學中加強對學生進行數學美的教育將會促進學生情感態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)。同時,授課教師應該注重挖掘數學美的思想,把握生活實踐,認識數學文化,這些對于培養(yǎng)高職院校學生思維能力,喚醒學生責任意識和社會責任感,促進學生全面和諧持續(xù)發(fā)展具有積極的意義。
大量事實證明,非智力因素在很大程度上直接影響著高職院校學生的學習水平,非智力因素同時是學生成長成才的關鍵性因素,主要起到定向作用、動力作用、鞏固作用、彌補作用以及維持和調節(jié)作用。非智力因素指的是人們在生活實踐中,不直接參與認知過程的心理因素[4],包括需要、動機、興趣、意志、情感、性格等。當今學習型社會背景下,提高高職院校學生綜合素質,僅僅從增長知識的角度來考慮問題是遠遠不夠的,我們認為,教師需要將重點放在蘊藏極大潛能的非智力因素領域。數學的審美教育則為高職院校教師開發(fā)學生非智力因素開辟了新的途徑。將數學美蘊含在《高等數學》課程教學中,能夠激發(fā)學生的學習興趣,而學習興趣是學習動機中重要的驅動力,對于開發(fā)學生的非智力因素具有重要的作用。所以我們要在課堂中滲透數學美。而真正要把數學美的教育滲透到數學教學過程中去,就必須要“孜求于美,寓教于樂”,在潛移默化中激發(fā)學生學習數學的興趣。
(一)通過課堂教學、解決問題、數學模型等教學活動體驗數學美。打開科學這座大門的鑰匙就是興趣。心理學的研究曾經表明:缺乏興趣的強制性學習會扼殺學生想要探求真理的欲望,興趣是進行學習的強烈動機。而高職院校學生對數學不感興趣的一個最重要的原因就是他們沒有體會到數學的內在美。而我們作為數學教師就要善于從生活和教材里深入挖掘和提煉數學中的美,充分向學生展示數學中的美,不但可使高職學生認為枯燥乏味的數學課變的生動愉快,還可以提高學生學習數學的興趣,調動學生學習數學的積極性,使學生享受數學的快樂、體驗數學的樂趣。首先,教師應提示教材中潛在的因素,使學生很自然地認識到數學的美,而對于相對潛在的數學美,教師應結合所學教材內容,經常有選擇地向學生介紹一些有趣的數學典故和古今中外數學家探索數學王國奧妙的故事,又或者經常向學生介紹數學的發(fā)展史和在現代社會中的廣泛應用,讓學生看到數學的用處何在,明確學習數學的應用;其次,在《高等數學》的教學中運用形象的直觀教具,組織學生進行實際操作再引入教材中的數學概念和定理公式,讓學生感受到數學和人們日常生活密切相關。利用生活中問題的解決,數學建模等活動充分挖掘隱含在這些問題中的美,充分挖掘問題中數量關系或空間形式的簡單化和秩序化,可以讓學生少走彎路,甚至可以發(fā)現具有創(chuàng)造性的解法。教師有時候也可以根據教學需要和學生的智力發(fā)展水平提出一些趣味性思考性強的數學問題。
(二)讓學生充分認識到數學與學生所學專業(yè)的聯系?!陡叩葦祵W》是高職院校中眾多專業(yè)的公共基礎課,讓高職學生了解認識到數學美和自己所學專業(yè)的密切聯系,對高職學生來說是非常重要的,其萌發(fā)的數學“有用”,會大大促進學生學習數學的興趣,萌發(fā)“我要學”的情愫。數學已經廣泛應用到日常生活和社會生活的諸多領域,小到一個家庭日常的開支預算,大到一個國家經濟社會發(fā)展的統計規(guī)劃,所以我們說,數學無處不在。正如原中國計量學院校長謝庭藩教授所說:“經濟發(fā)展需要量化,算與不算大不一樣?!?/p>
諾貝爾獎獲得者、物理學家楊振寧在《美和理論物理學》對美的定義是“一個人或一種事物具有的品質或品質的綜合,它愉悅感官或使思想或精神得到愉快的滿足”,英國數學家、邏輯學家、哲學家羅素說“數學在使人賞心悅目和提供審美價值方面,至少可與其他任何一種文化門類媲美”,朱光潛(1897~1986)認為:“美是心借物的形象來表現情趣,是合規(guī)律性與合目的性的統一”;李澤厚(1930~)認為:“美是自由的形式——完好、和諧、鮮明、真與善、規(guī)律性與目的性的統一,這就是美的本質和根源?!保?]我們認為文學、哲學藝術等學科中存在美,自然以及社會生活中也存在美,實際上美同時也存在于自然科學中,存在于自然科學中的美被稱為科學美??茖W美主要指的是理論美,包括邏輯美、結構美以及公式美,科學美和人們熟知的藝術美一樣都是美的一種類型,而數學美則隸屬于科學美。幾何演示和心曠神怡的繪畫作品、美妙和諧的音符,同樣具有欣賞魅力。信息時代,人們可以通過電腦軟件設計出各種美麗的圖形、圖案,創(chuàng)造出動聽的音樂,在某種程度上可以看作是數學知識幫助人們實現了這種設想。多維空間的出現,給現代藝術注入了嶄新的活力,比如利用四維空間和二維空間的進行簡單類比,就可以構成非常有趣的荒誕藝術。如果我們生活在四維空間的世界里,想吃到雞蛋可以不用打破雞蛋殼;想吃到西瓜可以不用切開西瓜;想離開房間可以不用穿過墻、樓頂或者天花板。類似地,從一個封閉的紙盒中的一點α到紙盒外的一點β,如果在三維空間里,只有穿過紙盒的表面才能到達。但是,如果是在四維空間里,就可以不需要穿過紙盒的表面了。數學的這些奇異思維可以給人們提供解決問題的方法,同時也豐富了人們的想象力。藝術家們在進行藝術創(chuàng)作時,驚奇地發(fā)現利用數學模型來表現藝術模型可以很好地創(chuàng)造和表達自己的思想。在這些數學模型中,有圓、球形、環(huán)面、莫比鳥斯帶、半球、立方體、多面體、超立方體、扭結、正方形、三角形、角錐體、角柱體等。此外,數學星形(用正多邊形生成星形)、數學刺繡(用直線線段組成曲線,可繡出拋物線、雙曲線、圓、橢圓等曲線)、各種鑲嵌圖案(比如用變形的矩形鑲嵌平面)以及埃舍爾藝術作品等的設計基礎都源于數學科學。實踐告訴我們,數學存在于任何雕塑、繪畫、音樂等藝術中。因此,在高等職業(yè)教育中需要通過引導學生理解數學美,應用數學美,這對于高職院校學生將來的專業(yè)發(fā)展、創(chuàng)造性思維的形成是非常有益的。
由此可見,授課教師如果能在《高等數學》教學過程中,通過自身的理解揭示數學本身的美,將數學美展現給學生,讓學生用用欣賞的眼光看待和發(fā)現數學美,這樣,學生學習《高等數學》課程就不會感到枯燥無味而認為是一種享受。在這種情況下必然會激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力。
[1]李大強.深化數學美的探究,全面推進素質教育 [J].新課程學習,2010(11).
[2]曾彬.淺談數學教學中的美育功能 [J].新課程學習,2011(12).
[3]李福興.解讀《數學分析》中的數學思想方法 [J].賀州學院學報,2010(3).
[4]龔玲梅.高等數學學習現狀及其影響因素的調查與分析[J].常熟理工學院學報,2009(6).
[5]吳振奎.數學中的美 [M].上海:上海教育出版社,2001.