劉冬梅
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué) 美育 欣賞
一、我眼中的數(shù)學(xué)美,主要表現(xiàn)在“簡(jiǎn)潔”的美上
大科學(xué)家愛因斯坦曾說(shuō)過(guò):“美在本質(zhì)上終究是簡(jiǎn)單性。”他還認(rèn)為,只有借助于數(shù)學(xué),才能達(dá)到簡(jiǎn)單性的美學(xué)準(zhǔn)則。這就是愛因斯坦的美學(xué)理論,在數(shù)學(xué)界,也得到人們所認(rèn)可。簡(jiǎn)單、質(zhì)樸,是它的外在的形式,而既有樸實(shí)清秀,又有深厚底蘊(yùn),才稱得上至臻之美。
譬如說(shuō),圓的周長(zhǎng)公式:C=2πr堪稱“簡(jiǎn)單美”的典范。一個(gè)圓的周長(zhǎng),它是由兩個(gè)“π”,乘以圓的半徑得來(lái)的。它是形式簡(jiǎn)約,內(nèi)容深刻,作用很大的定理。圓周率也是很美的。你知道圓周率之歌嗎?3.1415926535…唱起歌來(lái),會(huì)讓你陶醉的。當(dāng)然,不只是圓的周長(zhǎng)公式,再比如說(shuō),勾股定理:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊平方。數(shù)學(xué)的這種簡(jiǎn)潔美,用幾個(gè)定理是不足以說(shuō)清的,數(shù)學(xué)歷史中每一次進(jìn)步都使已有的定理更簡(jiǎn)潔。
二、我眼中的數(shù)學(xué)美,主要表現(xiàn)在“對(duì)稱”的美上
誠(chéng)然,在我國(guó)古代“對(duì)稱”一詞的含義是“和諧”“美觀”之意。而事實(shí)上,譯成希臘語(yǔ)這個(gè)詞的原義是“在一些物品的布置時(shí)出現(xiàn)的般配與和諧”。人常說(shuō):“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?!眻A是中心對(duì)稱圖形。而圓心是它的對(duì)稱中心,圓也是軸對(duì)稱圖形——任何一條直徑都是它的對(duì)稱軸。
對(duì)稱不僅是美的化身,更主要是因?yàn)樗杏?。?duì)稱美的形式有很多,對(duì)稱的這種美,不只是數(shù)學(xué)家獨(dú)尊欣賞的,人們對(duì)于對(duì)稱美的追求是自然的、樸實(shí)的。我國(guó)古代的一些建筑,一般都講究對(duì)稱的美,種類很多,舉不勝舉。
三、我眼中的數(shù)學(xué)美,主要表現(xiàn)在“奇異”的美上
你知道嗎?全世界有很大影響的兩份雜志曾聯(lián)合邀請(qǐng)全世界的數(shù)學(xué)家們?cè)u(píng)選“近50年的最佳數(shù)學(xué)問(wèn)題”,其中有一道相當(dāng)簡(jiǎn)單的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題涉及到“運(yùn)算謬誤,結(jié)果正確”的歪打正著,在給人們驚喜之余,不也展現(xiàn)一種奇異的美嗎?
人造衛(wèi)星、行星、彗星等等因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的速度的不同,它們的軌道可能是橢圓、雙曲線或拋物線,這幾種曲線自己的定義。到定點(diǎn)距離和它到定直線的距離之比是常數(shù)e的點(diǎn)的軌跡,當(dāng)e<1時(shí),形成的是橢圓;當(dāng)e>1時(shí),形成的是雙曲線;當(dāng)e=1時(shí),形成的是拋物線。
常數(shù)e由0.999變?yōu)?、變?yōu)?.001,相差很小,形成的卻是形狀、性質(zhì)完全不同的曲線。而這幾種曲線又完全可看作不同的平面截圓錐面所得到的截線。試想一下,橢圓和正弦曲線會(huì)有什么聯(lián)系呢?做一個(gè)實(shí)驗(yàn),把厚紙卷幾次,做成一個(gè)圓筒。斜割這一圓筒成兩部分。假如不拆開圓筒,那么截面將是橢圓,假如拆開圓筒,切口形成的即是正弦曲線。這其中的玄妙是不是很神奇、很美麗呢?
總之,數(shù)學(xué)之美還有很多,只要我們長(zhǎng)著一雙慧眼,就能發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的美,生活中的美。如果在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,能去探索、去發(fā)現(xiàn),就能享受到獲得成功的喜悅和美感,從中我們也能欣賞和創(chuàng)造美。