數(shù)學(xué)美揭示了自然世界的本質(zhì),它是自然之美的靈魂。數(shù)學(xué)的美感在于它的簡(jiǎn)單、和諧、絲絲入扣。在數(shù)學(xué)的世界里,在無(wú)窮的問(wèn)題賞析之下,會(huì)覺(jué)得情趣盎然,在美的熏陶下,會(huì)得到情感的共鳴和思維的啟迪。而在實(shí)際高中數(shù)學(xué)教學(xué)中美學(xué)教育還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在新課改的背景下我們應(yīng)該做的更多、更好。下面從我?guī)讉€(gè)方面來(lái)簡(jiǎn)單地探討一下在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生來(lái)感受數(shù)學(xué)美。
一、簡(jiǎn)潔美
簡(jiǎn)潔美在數(shù)字符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)等數(shù)學(xué)符號(hào)上,在命題的表述和論證上,在數(shù)學(xué)的邏輯體系和問(wèn)題轉(zhuǎn)換上都有體現(xiàn)。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“美,本質(zhì)上終究是簡(jiǎn)單性?!彼€認(rèn)為,只有借助數(shù)學(xué),才能達(dá)到簡(jiǎn)單性的美學(xué)準(zhǔn)則。物理學(xué)家愛(ài)因斯坦的這種美學(xué)理論,在數(shù)學(xué)界,也被多數(shù)人所認(rèn)同。樸素,簡(jiǎn)單,是其外在形式。只有既樸實(shí)清秀,又底蘊(yùn)深厚,才稱(chēng)得上至美。
數(shù)學(xué)的這種簡(jiǎn)潔美,在數(shù)學(xué)解題思維中,如能從簡(jiǎn)潔、樸素的角度出發(fā),審視問(wèn)題的結(jié)構(gòu),分析問(wèn)題的特點(diǎn),轉(zhuǎn)化思考的方向,常常可以獲得簡(jiǎn)潔明快的效果。
二、和諧美
和諧是數(shù)學(xué)美的最高境界。如果把數(shù)學(xué)比作一座殿堂,那么和諧性是其主要建筑特色,無(wú)論從局部或整體來(lái)看,都讓人體會(huì)到平衡協(xié)調(diào)、相互呼應(yīng)、渾然一體的美感。
歐拉公式曾獲得“最美的數(shù)學(xué)定理”稱(chēng)號(hào)。歐拉建立了在他那個(gè)時(shí)代數(shù)學(xué)中最重要的幾個(gè)常數(shù)之間的絕妙的有趣的聯(lián)系,包容得如此協(xié)調(diào)、有序和諧的美,在數(shù)學(xué)中多得不可勝數(shù)。如著名的黃金分割比,即0.61803398……?!包S金分割”問(wèn)題,為什么它被譽(yù)為“黃金”呢?黃金分割比在許多藝術(shù)作品中、在建筑設(shè)計(jì)中都有廣泛的應(yīng)用。達(dá)€F/芬奇稱(chēng)黃金分割比為“神圣比例”,他認(rèn)為“美感完全建立在各部分之間神圣的比例關(guān)系上”。維納斯的美被所有人所公認(rèn),她的身材比也恰恰是黃金分割比。尤其使人驚異的是,許多生物的體形比例也等于黃金比,這些美的信息被充分開(kāi)發(fā)后,誰(shuí)能不被數(shù)學(xué)美所陶醉,不為數(shù)學(xué)美而驕傲呢!教學(xué)中不妨也和我們的學(xué)生談?wù)勎覀冋齽?chuàng)建的和諧社會(huì),聽(tīng)聽(tīng)他們的想法。
三、對(duì)稱(chēng)美
對(duì)稱(chēng)美的形式很多,對(duì)稱(chēng)的這種美也不只是數(shù)學(xué)家獨(dú)自欣賞的,人們對(duì)于對(duì)稱(chēng)美的追求是自然的、樸素的。如格點(diǎn)對(duì)稱(chēng),十四世紀(jì)在西班牙的格拉那達(dá)的阿爾漢姆拉宮,存在所有的格點(diǎn)對(duì)稱(chēng),而1924年才證明出格點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的種類(lèi)。此外,還有格度對(duì)稱(chēng),如我們喜愛(ài)的對(duì)數(shù)螺線(xiàn)、雪花,知道它的一部分,就可以知道它的全部。數(shù)學(xué)美學(xué)中的對(duì)稱(chēng)美并不局限于客觀事物外形的對(duì)稱(chēng)。正如魏爾所說(shuō): “對(duì)稱(chēng)是一種思想。多少世紀(jì)以來(lái),人們希望借助它來(lái)解釋和創(chuàng)造秩序,美和完善。”數(shù)學(xué)的對(duì)稱(chēng)主要是一種思想,它著重追求的是數(shù)學(xué)對(duì)象乃至整個(gè)數(shù)學(xué)體系的合理、勻稱(chēng)與協(xié)調(diào)。數(shù)學(xué)概念,數(shù)學(xué)公式,數(shù)學(xué)運(yùn)算,數(shù)學(xué)方程式,數(shù)學(xué)結(jié)論甚至數(shù)學(xué)方法中,都蘊(yùn)含著奇妙的對(duì)稱(chēng)性。
四、統(tǒng)一美
數(shù)的概念從自然數(shù)、分?jǐn)?shù)、負(fù)數(shù)、無(wú)理數(shù),擴(kuò)大到復(fù)數(shù),經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次坎坷,范圍不斷擴(kuò)大了,在數(shù)學(xué)及其他學(xué)科的作用也不斷地增大。那么,人們自然想到能否再把復(fù)數(shù)的概念繼續(xù)推廣。我們?cè)诮虒W(xué)中不僅僅要教給學(xué)生數(shù)的概念還應(yīng)讓學(xué)生去設(shè)想未來(lái)可能還有更大范圍的數(shù)的出現(xiàn),既要知道萬(wàn)物在不斷地統(tǒng)一,也要知道萬(wàn)物在不斷地發(fā)展的辯證思想。
愛(ài)因斯坦一生的夢(mèng)想就是追求宇宙統(tǒng)一的理論。他用簡(jiǎn)潔的表達(dá)式E=mc^2揭示了自然界中質(zhì)能關(guān)系,這不能不說(shuō)是一件統(tǒng)一的藝術(shù)品。人類(lèi)在不斷探尋著紛繁復(fù)雜的世界,又在不斷地用統(tǒng)一的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)世界,宇宙沒(méi)有盡頭,統(tǒng)一美也需要永遠(yuǎn)的追求。
五、創(chuàng)新美
曾幾何時(shí),數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是為了考試考一個(gè)好成績(jī),曾幾何時(shí),數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)讓人枯燥乏味從此放棄。只因?qū)W生在不斷地做題解題,老師在不斷地留題講題,導(dǎo)致老師和學(xué)生很少作深度的思考,也導(dǎo)致我們數(shù)學(xué)的美消失的無(wú)影無(wú)蹤。我們教育的目的是應(yīng)用與創(chuàng)新,不是讓學(xué)生成為考試高手、解題高手和一部解題的機(jī)器。如今新課程的深入給了我們一個(gè)契機(jī),也為我們提供了一個(gè)全新的數(shù)學(xué)思考方向。教材在原有的基礎(chǔ)之上增加了算法、向量、導(dǎo)數(shù)、數(shù)學(xué)建模、空間直角坐標(biāo)系等一些內(nèi)容。從現(xiàn)有教材我們可以看到算法思想貫穿高中數(shù)學(xué)的始終,可見(jiàn)算法的引入意義重大。它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考,對(duì)問(wèn)題的把握能力上的提升都有很大的幫助。尤其是新內(nèi)容的增加,它的意義和思想重在培養(yǎng)學(xué)生多維思考解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)。這里我不想講書(shū)本上有多少創(chuàng)新的知識(shí),也不想提多少數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新故事,我想說(shuō)的是作為一名教育工作者最重要的是要有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的意識(shí)和做法。確實(shí)領(lǐng)悟教材的意圖,不要一味的還是做題解題,只追求分?jǐn)?shù)。對(duì)于學(xué)生而言知識(shí)重要,創(chuàng)新的能力更重要,這才是數(shù)學(xué)教學(xué)意義上的創(chuàng)新美。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透美育,讓學(xué)生獲取美的感受,以美激趣,以美啟智,這才是最美的。這種開(kāi)闊了學(xué)生的視野、開(kāi)闊了學(xué)生的心胸、給他們完全不同感受的難到不是切入肌膚的美嗎?
(責(zé)任編輯 李翔)