摘要:在數(shù)學教學中加強數(shù)學美的教育,首先應宣傳數(shù)學美,讓學生感受到數(shù)學美,培養(yǎng)和發(fā)展學生感受數(shù)學美的能力;還要引導學生用數(shù)學美去學習,去探索創(chuàng)新,使數(shù)學美感不斷升華,發(fā)揮數(shù)學的美育功能。
關鍵詞:數(shù)學美;美育功能;創(chuàng)造力
數(shù)學家克萊因說:“數(shù)學是人類最高超的智力成就,也是人類心靈最獨特的創(chuàng)作。音樂能激發(fā)或撫慰情懷,繪畫能使人賞心悅目,詩歌能動人心弦,哲學使人獲得智慧,科學可改善物質(zhì)生活,但數(shù)學能給予以上的一切?!钡拇_,數(shù)學是一門獨特的學科,數(shù)學中包含著許多美學思想,例如統(tǒng)一美、簡單美、奇異美和抽象美等,教師要使數(shù)學課堂教學取得預期的效果,讓學生學得津津有味,就要充分挖掘數(shù)學中的美育因素。
一、數(shù)學的美育功能
(一)利用數(shù)學美培養(yǎng)學生的學習興趣
數(shù)學中的美是激發(fā)求知欲、形成內(nèi)驅力的源泉。在許多數(shù)學家看來數(shù)學是一種蘊含美的奇境的寶庫。數(shù)學家張奠宙說,數(shù)學中的美“使人們嘆為觀止,以致不少人在數(shù)學的天地流連往返,把欣賞數(shù)學當作一種享受”。陳景潤為解開“哥德巴赫猜想”,一頭鉆進數(shù)學的王國,如癡如醉。在教學中讓學生體驗到數(shù)學的形式之美,方法之妙,可以使其產(chǎn)生一種理智的好奇心,激發(fā)學習的熱情。一般可以在提出問題時,揭露它的新穎、奇異或形態(tài)的優(yōu)美,以引起學生學習的好奇心;在分析和解決問題時,使他們感覺到思維方式方法的奇妙、新穎、別致,促使他們自覺地去掌握它;在把知識加以整理的過程中,讓他們體驗到數(shù)學的和諧、統(tǒng)一的美。
(二)利用數(shù)學美的方法培養(yǎng)學生解決問題的能力
對數(shù)學美的追求是數(shù)學發(fā)展的動力之一,從這個意義上說在教學中運用數(shù)學美也是一種思想方法。與數(shù)學教學聯(lián)系最為緊密的是用數(shù)學美的方法功能去解決數(shù)學問題。數(shù)學美的方法功能的核心是“以美啟真”。“以美啟真”是指用美的思想去開啟數(shù)學真理,用美的方法去發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,解決數(shù)學問題。在教學中,教師要善于啟發(fā)誘導學生,結合數(shù)學基礎知識,從復雜的解題過程中尋找規(guī)律,并利用數(shù)學美的知識對解題全過程進行評價鑒賞,逐步地滲透數(shù)學美的思想方法,提高學生的數(shù)學審美能力,使學生在美感中探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學的真。
(三)利用數(shù)學美培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力
我們的數(shù)學教育當然不是把每個學生都培養(yǎng)成數(shù)學家,但培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)造力則是不能不考慮的。徐利治先生曾給出了創(chuàng)造力公式:
創(chuàng)造力=有效知識量×發(fā)散思維能力×抽象思維能力×審美能力
可見審美能力的培養(yǎng)是培養(yǎng)創(chuàng)造力的重要因素。在教學中注重數(shù)學直覺思維能力的培養(yǎng),是利用數(shù)學美培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的關鍵。美感與直覺是緊密相連的。數(shù)學創(chuàng)造發(fā)明的關鍵在于選擇數(shù)學觀念間的“最佳組合”,而這種最佳選擇往往就是依靠“美的直覺”作出的。例如正是由于對數(shù)學計算簡單美的追求,才導致了對數(shù)計算方法的產(chǎn)生。在數(shù)學教學中加強直覺思維的教學,要經(jīng)常適時地列舉數(shù)學史上來源于直覺思維的數(shù)學發(fā)現(xiàn),向學生展示直覺思維與數(shù)學發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的關系。
二、培養(yǎng)和發(fā)展學生感受數(shù)學美的教學策略
法國大數(shù)學家龐加萊曾說過:“能夠做出數(shù)學發(fā)現(xiàn)的人,是具有感受數(shù)學中的秩序、和諧、對稱、整齊和神秘美等能力的人,而且只限于這種人。”因而,可以說感受數(shù)學美的能力的發(fā)展與人類發(fā)現(xiàn)能力的發(fā)展關系很大。從而,教師在教育學生時,應十分注意培養(yǎng)和發(fā)展學生感受數(shù)學美的能力。
(一)注重教師的美育修養(yǎng)
教師是人類靈魂的工程師,教師的美育修養(yǎng),直接影響教學中能否正確實施美育。因此教師應博覽群書,廣泛閱讀關于數(shù)學思想方法和美學方法的著作,從中吸取營養(yǎng),豐富美學知識,提高自身的審美意識和審美能力,通過自身的審美感去啟示學生的審美意識。教師在提高自身審美能力的同時,還要注意學生的審美能力與教師是有顯著不同的。這是因為教師和學生的年齡特點和認知水平不同,在審美觀和理解力上必然存在著差異。這就需要教師在教學中充分了解學生的年齡特點和認知水平,能夠從學生的視角出發(fā)感受數(shù)學美,并且選取適宜學生接受的方式讓學生認識數(shù)學美,理解數(shù)學美。
(二)充分挖掘教材中的美育因素
數(shù)學家創(chuàng)造了美好的數(shù)學概念和邏輯結構,但是數(shù)學美不象藝術美那樣外顯。由于學生的知識水平,審美能力的限制,很難把數(shù)學中審美對象的直接意蘊充分體現(xiàn)出來。這就需要教師深入挖掘教材中的美育因素,揭示其中的美學內(nèi)涵,讓學生感受到數(shù)學的美。在教學中教師還應根據(jù)教材內(nèi)容,聯(lián)系生活中的實際問題用生動的感性素材闡述隱性美,加深學生對數(shù)學美的內(nèi)涵的理解。例如結合方程學習,可以介紹被譽為“美的原則”的著名的黃金分割在美學與優(yōu)選等方面的廣泛應用。
(三)引導學生積極體驗數(shù)學美
數(shù)學美的信息隱藏在數(shù)學知識、數(shù)學方法、數(shù)學語言之中,有時把一些知識單純地呈現(xiàn)給學生,學生并不能感受到其中的美,而如果創(chuàng)設一些條件,讓他們“親身經(jīng)歷”這些知識,他們就會切實體驗到其中的數(shù)學之美。例如三角形、三條高、三條中線、三條內(nèi)角平分線都交于一點,這是一個令人驚奇,十分美妙的結論,但是如果簡單地告訴學生這個結論,學生似乎難以感覺到其中的美。這時我們可以給學生動手的機會,讓他們自己發(fā)現(xiàn)這類真理,然后再通過各種數(shù)學途徑論證這類定理。
總之,在數(shù)學美的教育中,不僅要讓學生感受的數(shù)學美,還要發(fā)揮數(shù)學美在提高學生素質(zhì)方面的強大功能,真正提高學生的審美素養(yǎng)。
(作者單位:山東工業(yè)職業(yè)學院)
作者簡介:丁霞,37歲,女,講師。
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