我們都知道,美的事物,總會被人們樂意醉心追求的。古希臘數(shù)學(xué)家普洛克拉斯說:“哪里有數(shù),哪里就有美。”當(dāng)我們和學(xué)生一起認(rèn)真分析與細(xì)細(xì)品味數(shù)學(xué)那 “真實、簡潔、和諧、對稱”時,在感受其“驚人、神秘、美妙、誘人”而嘆服的同時,更感受其美感,體會到數(shù)學(xué)的有趣、有味,把學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)當(dāng)成一種美的享受,從而愛上數(shù)學(xué)。
一、感受數(shù)學(xué)的對稱均衡之美
對稱本身就是一種和諧、一種美,對稱均衡是數(shù)學(xué)之美的主要特征,它給人以勻稱、均衡、連貫、流暢的感受。在數(shù)學(xué)中對稱的自然現(xiàn)象和規(guī)律非常多,我們在教學(xué)中,適時讓學(xué)生觀察、操作、想象、思考、交流來感悟這些美,就會讓他們愛上數(shù)學(xué)這門課程,充分發(fā)揮自己的主觀能動性,有效地促進(jìn)學(xué)生積極參與、獨立思考、合作交流。
1.圖形對稱之美
大自然中具備對稱美的事物有許許多多,如楓葉、雪花、蜜蜂的蜂巢等等,它們的對稱原理在數(shù)學(xué)中的各個知識領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。比如在學(xué)習(xí)軸對稱圖形時,我讓學(xué)生通過屏幕觀察樹葉、花瓣、雪花、蝴蝶以及蜻蜓等,使學(xué)生直觀地感受到了“對稱”的自然現(xiàn)象之美。再通過觀察、欣賞民間剪紙、圓、正方形、等腰三角形、等邊三角形、等腰梯形等,經(jīng)歷“折一折、比一比、畫一畫、猜一猜、剪一剪”等操作活動,學(xué)生真切地感受到對稱圖形的均衡、美麗,進(jìn)而對此興趣盎然,也提高了學(xué)生在生活中觀察美、感受美、體驗美的能力。
2.數(shù)字對稱之美
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,我們會發(fā)現(xiàn)有很多數(shù)字通過一定規(guī)律的組合,也會產(chǎn)生對稱現(xiàn)象,使枯燥的數(shù)字產(chǎn)生美感。例如,經(jīng)常接觸的回文數(shù)2002.2112都是對稱的。而在整數(shù)乘法中,我們也會找到很多回文數(shù)。在數(shù)學(xué)萬花筒中,讓同學(xué)們根據(jù)1×1=1,11×11=121,111×111=12321找規(guī)律,最后同學(xué)們驚訝的得出111111111×111111111=12345678987654321這一回文數(shù)。
另外同學(xué)們還從12×231=132×21 ;17×781=187×71;24×462=264×42;34×473=374×43這些算式中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,推算出更多的對稱算式。
根據(jù)9×9+7=88;98×9+6=888;987×9+5=8888……推算出98765432×9+0=888888888;根據(jù)1×8+1=9;12×8+2=98;123×8+3=987……推算出123456789×8+9=987654321等等。
這些神奇而精美的發(fā)現(xiàn)讓同學(xué)們在感嘆數(shù)字對稱之美,也對此產(chǎn)生濃厚的興趣,為此探索而樂此不彼。
二、體會數(shù)學(xué)的和諧之美
數(shù)學(xué)課程處處洋溢著和諧之美,且這種和諧把各種數(shù)學(xué)知識緊密的聯(lián)系起來。這種和諧之美成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、分析問題、解決問題的動力。
1.比例中的和諧之美
比例是客觀存的事物之間的一種關(guān)系。比如長方形長和寬的比、圓的周長和直徑的比等等。在學(xué)習(xí)比例后,我讓同學(xué)們查閱資料、測數(shù)據(jù)、討論計算,同學(xué)們驚喜的發(fā)現(xiàn),合理的比例會產(chǎn)生和諧,給人以美感。比如家居中房門的寬和高的比例、人體各部分的比等等,都是因和諧產(chǎn)生了美。尤其是古希臘歐多克斯發(fā)現(xiàn)的0.618這個數(shù),被人們成為黃金分割率,被廣泛應(yīng)用于科技、美術(shù)、建筑等各個領(lǐng)域。演員站在舞臺0.618處時,視覺效果最好,讓觀眾看起來更舒適,而演員表演時的聲音效果也是最好的。古埃及的金字塔、巴黎的圣母院、法國埃菲爾鐵塔以及中國的古代建筑,都用到了0.618這個黃金分割率。字畫、攝影作品、雕塑等藝術(shù)作品的主題,大多都在畫面的0.618處。
2.數(shù)字的和諧之美
除了比例中的黃金分割率0.618,填九宮格,查伙伴數(shù)字(親和數(shù))等等,無一不滲透著和諧、完美。比如在學(xué)習(xí)分解質(zhì)因數(shù)時,我出示220與284兩個數(shù)字讓學(xué)生利用剛學(xué)到的分解質(zhì)因數(shù)的知識“議一議、算一算、比一比”,會有哪些發(fā)現(xiàn)?同學(xué)們得出“220的全部質(zhì)因數(shù)1.2.4.5、10、11.20、22.44.55、110、之和為284,而284的全部質(zhì)因數(shù)1.2.4.71.142之和又恰為220”這個結(jié)論。使同學(xué)們知道這就是親和數(shù),他們是和諧而親密無間的,同學(xué)之間也應(yīng)該象它們那樣親密無間、團(tuán)結(jié)友愛。
在加法表中我們將和是某個數(shù)的方格圈起來,就會連成一條直線。而在乘法表中我們將積是某個數(shù)的方格圈起來,就會連成一條曲線。準(zhǔn)直的理想直線,完美的曲線,數(shù)字的連接,點線的呈現(xiàn),是那樣的自然、和諧,這是數(shù)學(xué)顯示出的特有的美的魅力。
3.圖形的和諧之美
學(xué)習(xí)圖形時,我們引導(dǎo)學(xué)生將平行四邊形、三角形、梯形、圓通過割、補、旋轉(zhuǎn)、平移等手段拼成長方形,推導(dǎo)出這些圖形面積的計算方法和公式。
現(xiàn)在在學(xué)生中流行的拼圖智力游戲七巧板,雖然只有七塊板,卻可以以各種不同的拼湊法拼搭出千變?nèi)f化的形象圖案。
在圖形變換一課,我引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、操作、想象,經(jīng)歷一個簡單圖形經(jīng)過平移或旋轉(zhuǎn)制作出復(fù)雜精美圖形的過程,體驗圖形的轉(zhuǎn)換,發(fā)展空間觀念。
圖形的世界是和諧的、美妙的、神奇的,同學(xué)們在學(xué)習(xí)實踐過程中,培養(yǎng)了審美意識,認(rèn)識數(shù)學(xué)的美。
三、領(lǐng)略數(shù)學(xué)的簡潔之美
數(shù)學(xué)語言都非常簡潔。教師的授課,學(xué)生的解答,數(shù)學(xué)概念和定理的表述,都要求簡單明了,精煉而準(zhǔn)確。最簡潔的莫過于在中高年級數(shù)學(xué)定義和規(guī)律的學(xué)習(xí)中常常用到的公式。每一組公式,便是一套邏輯體系,人們可以通過它建成一座巍峨的數(shù)學(xué)大廈。同學(xué)們在老師的引導(dǎo)下,推理、論證出精煉的數(shù)學(xué)概念、定理、公式。并從簡單明了中領(lǐng)略其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)、嚴(yán)謹(jǐn)及龐復(fù)。他們驚嘆這種簡潔中的變幻萬千,感受簡潔明快的和諧與美妙。
四、感受數(shù)學(xué)的應(yīng)用之美
馬克思曾經(jīng)說過:“一種科學(xué)只有在成功地運用數(shù)學(xué)時,才算達(dá)到完善的地步?!蓖ㄟ^學(xué)習(xí)和實踐,同學(xué)們會感受到生活中離不開數(shù)學(xué),尤其是那些最具美感事物,都與數(shù)學(xué)息息相關(guān)。買菜離不開數(shù)學(xué),裝修離不開數(shù)學(xué),理財離不開數(shù)學(xué)。列車時刻表、IT、航天發(fā)射、金融稅務(wù)、服裝、建筑等等……各個環(huán)節(jié)、各個行業(yè)都離不開數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)無處不在、無時不在,極大地改變了我們的生活,讓我們的生活更加絢麗多彩、更加美好。同學(xué)們還了解了車輪為什么是圓的,自行車架為什么是三角形,學(xué)校的電動推拉門為什么是平行四邊形。懂得了如何將簡單的圖形變成美麗的圖案,從甲地到乙地走哪條路最近,埃及的金字塔、北京的故宮等完美的建筑為什么都是軸對稱圖形……同學(xué)們享受美、欣賞美,同時也激發(fā)了他們強(qiáng)烈的探究欲望和學(xué)習(xí)激情。
數(shù)學(xué)之美給孩子們帶來美的享受,增強(qiáng)了孩子們的學(xué)習(xí)熱情,促使他們愿意在數(shù)學(xué)的海洋中快樂暢游,在潛移默化中提升他們的人文素養(yǎng)。