數學美的表現形式是多種多樣的,從數學內容看,有概念之美、公式之美、體系之美等;從數學的方法及思維看,有簡約之美、類比之美、抽象之美、無限之美等;從狹義美學意義上看,有對稱之美、和諧之美、奇異之美等。如何在具體教學中體現數學美育的功能呢?
一、體驗數學的對稱美、形式美和抽象美
通過生動的學生熟悉的實際事例、形象直觀的教具,結合教材與日常生活密切相關的感性內容,使學生體驗數學的對稱美、
形式美、抽向美,從而激發學生濃厚的學習興趣,使學生由被動接受變為興趣盎然、積極主動地學習。
如,通過欣賞幾何圖形雅致、流暢的曲線、代數對稱的方程、簡單的解法等潛移默化地影響學生。具體教學中,如,平行四邊形、圓等;形式上對稱美,如正(+)與負(-)、加法與減法、乘法與除法、正比與反比等;數乘的對稱美如:12×12=144,21×21=441;13×13=
筑物的窗口,寬與高度的比一般為λ;人們的膝蓋骨是大腿與小腿的黃金分割點,人的肘關節是手臂的黃金分割點,肚臍是人身高的黃金分割點;當氣溫為23攝氏度時,人感到最舒服,此時23∶37(體溫)約為0.618;名畫的主題,大都畫在畫面的0.618處,弦樂器的聲碼放在琴弦的0.618處,會使聲音更甜美。建筑設計的精巧、人體科學的奧秘、美術作品的高雅風格,音樂作品的優美節奏,交融于數的對稱美與和諧美之中。
多,“黃金分割”“神圣比例”的美稱,它受之無愧。
二、體驗數學的層次美
通過概念、公式、定理、法則的教學中體驗所蘊含的較高層次的數學美。
“數學中每一步真正的進展都與更有力的工具和更簡單的方法的發現密切聯系著。”
三、體驗數學的奇異美、創新美
例如,在幾何練習題中求最值問題,這些問題又是來自于日常生活的實際問題,學生往往有很大的興趣,可又不知如何下手,通過巧妙的輔助線,往往是“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”,學生從恍然大悟體會數學奇妙的美。在教學中教師通過一題多解(證)、一題多變。一法多用、一圖多變等數學的奇異美,鼓勵學生多向思維,標新立異,找出最優方法。教師要善于把握教學機智,創設思維境界,用數學美的進力啟迪學生思維,當學生對數學美感受最靈敏、最強烈、最深刻的時候,他們的思維也進入最佳時期,邏輯思維和靈感思維交融促進,聰明才智得到充分發揮,一旦“靈感”出現,他們就會感受到創造數學美的喜悅和成功后的樂趣。毫無疑問他們的思維能力也得到培養和提高。多數同學能用比較法、綜合法、分析法和反證法給出四種證明(證明略),初步享受到成功的喜悅。教師抓住時機,及時點撥,促進學生思維發散,鼓勵學生標新立異,引導學生觀察式子的整體結構特征,發掘題中的隱含條件,尋求其它證法。數學美的誘發力喚起了學生濃厚的興趣,啟迪了他們的思維活動,經過觀察、分析、聯想,有的同學給出了一些新穎證法,其中提出了一種三角證法。學生親身感受到數學的奇異之美,陶醉到創造數學美的愉悅之中。
數學中的審美教育同文學藝術一樣,具有潛在的思想教育功能。教師要不斷提高自身的專業知識水平和美學修養,認真鉆研教材,深入發掘和精心提煉教材中蘊含的美育因素,為學生創設一個和諧、優美、愉快的學習環境和氣氛,引導學生按照美的規律去發現美、感受美、鑒賞美和創造美,進行審美教育,提高審美能力,培養審美意識。它的核心是通過情感教育,讓學生在美的熏陶中開啟心靈,以自己的知、意、情去追求客觀世界的真、善、美,引起精神上的升華,產生情感共鳴,起到美化心靈,凈化感情,陶冶情操的效果,對培養學生良好的個性品質和形成他們正確的人生觀、完美的世界觀也能起積極作用。數學之美,還可以從更多的角度去審視,而每一側面的美都不是孤立的,她們是相輔相成、密不可分的。她需要人們用心、用智慧深層次地去挖掘,更好地體會她的美學價值和她豐富、深隧的內涵和思想,及其對人類思維的深刻影響。如果在學習過程中,我們能與數學家、教師們一起探索、發現,從中獲得成功的喜悅和美的享受,那么,我們就會不斷深入其中,欣賞和創造美。相信我們的數學學習一定能夠取得更好的效果。
(作者單位 貴州省貴陽市女子職業學校)