梁元龍
摘 要:數學蘊涵著豐富的美育因素,作者在積累了豐富的高中數學教學經驗的基礎上,積極探索美育在數學中的滲透,從多角度向學生展示數學之美,引導學生探索數學之美、體驗數學之美,從而達到寓美育于教學的目的。?
關鍵詞:高中數學;課堂教學;美育教育;滲透
數學是一門知識性學科,在教學過程中,很多教師只注重培養學生的推理演繹、邏輯思維能力,但很少關注數學的美學要素,較少利用數學的美學要素引起學生對數學的學習興趣,仍存在很多學生埋頭苦練但數學成績不見提高的現象,甚至害怕學習數學。盡管美育不能取代邏輯推理能力,但能夠幫助學生更好地理解和發現數學的內在規律與本質特征,使之自覺地努力學習數學,美育還能影響學生的性格與氣質,培養學生發現美的眼光,將美學與生活聯系在一起。
一、培養數學美的感知
數學美不同于其他藝術的美那樣外顯,具有自身的特性,融合于數學的推理、公式、語言等內容中,圖形和數字是數學美的載體。一般而言,數學老師自身要具備審美感知力,能夠將數學符合和形式轉化為鮮明可知的形象,如將數學集合的概念與現實生活中的電影院座位號相對應,引導學生體會集合概念的同時,感受數學集合結構、意境、風格的美,不斷拉近學生與數學間的距離,激發學生的學習興趣。
數學老師要注重現代教育理念,強調師生之間的互動和學生之間的合作,老師應摒棄死板的記憶方式,激發學生主動想象,如提到黃金分割線時,要求學生將黃金分割比做成相框,讓學生體會黃金分隔比的協調性,培養學生的審美能力和想象能力,即通過精心組織的體驗活動,讓學生切身體會到數學的美。然而,審美想象的培養非一日之功,受到感知、理解、認知、情感等因素的影響。因此,基于數學美的特殊性與復雜性,需要對數學美的感知進行有意識的培養。
二、在數學表現形式中滲透美育
數學和其他事物一樣都有自身獨特的美,在教學內容、方法和表現形式上無不揭露了數學的美學特征,從表現形式上看,主要體現在以下方面。
(一)數學的自然美。數學是對自然規律和社會規律的刻畫,將其轉化為數學語言,學生可以借助于數學了解自然規律,如立體幾何與教室中的點、線、面關系;概率教學中的福利彩票的中獎概率;解析幾何中發現植物增長的影響因素;數學統計中分析學校內師生構成等。
(二)數學的統一美。數學中的統一性表現在部分與整體、部分與部分之間的統一協調,具體體現為數學的發展有共同的基礎,數學內在的廣泛聯系。(1)共同的基礎:經過數千年的發展,數學如今已經成長為一個枝繁葉茂的參天大樹,產生了眾多的分支機構,然而這些分支分析機構都有共同的基礎――康托爾的集合論,體現了數學的統一美。(2)廣泛的聯系:正因為具有共同的基礎,使得數學各部分存在著廣泛聯系。17世紀,笛卡爾創建了解析幾何建立了代數與幾何的聯系,使人們可以用代數的方法研究幾何問題,用幾何研究對象方程與曲線研究代數問題,使幾何與代數得到完美的統一。
(三)數學的對稱美。對稱美是數學的重要特征,在教學過程中,應引導學生利用對稱美理解問題、發現問題,從而進行數學創新。例如從幾何圖形上看,圓、橢圓、雙曲線都是軸對稱圖形,視覺上給人以美的感受。
(四)數學的奇異美。奇異美是數學的重要特征,來源于思想的獨創性及方法的新穎性,通過打破原有的格局,出乎人們意料,或者與通常的認識相反,給人以奇妙的感覺.可見,數學的奇異美能夠滿足高中生的強烈的好奇心與求知欲,能夠在他們的內心深處產生一種愉悅的驚奇,為他們的學習提供源源不斷的動力。在數學中有許多著名的例子表明數學的奇異美,能發人深省,甚至是促進數學的發展,例如著名的狄利克雷函數:D(x)=0,x為無理數1,x為無理數,該函數具有一系列奇異性質:沒有解析式、不單調、不連續、不存在極限、沒有最小正周期等.這些特有的性質能夠讓學生發現數學的奧秘,從而對數學有系統的認知。而數學家對有限與無限的認識也充分說明數學的奇異美,正如下列兩個數列:(1)1,2,3,4,5,…,n,…(2)1,2,3,4,5,…,n,…大家都會認為以上兩個數列中,第(1)數列的項數要遠大于第(2)數列的項數,因此(1)數列中包含了2,3,5,6,7等,是(2)數列中所沒有的.然而,利用一一對應法則,發現第(1)數列的項數并不比第(2)數列的項數多,即“伽利略悖論”.伽利略還討論了兩條不等長的線段上的點可以建立一一對應關系.說明了在無限集合中,整體和部分是對等的.著名數學家康托爾指出:如果一個集合能夠和它的一部分建立一一對應關系,那么它就是無限的,從本質上揭示了無窮的概念,同時也促進了數學實變函數論、代數拓撲等新數學分析的發展。
總之,數學教學中的美育滲透是多方面的,老師需要努力鉆研,有意識地進行美育,充分展示數學美的特點、表象、內涵,調動學生的心理愉悅因素,活躍學生思維,讓學生感知數學蘊涵的美,使他們懂得欣賞美、創造美、展示美,同時還能得到精神享受。
參考文獻:
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