中学数学教学中的数学美探索
中学数学教学中的数学美探索 【摘要】数学是理性思维和想象的结合,它的发展建立 于社会的需求,所以就有了数学美。数学美中的统一美,对 称美,简单美都在中学教学中对于启发学生,展开教学,提 升教学效果有很显著的作用。【关键词】数学美;
中学数学教学;
统一美;
对称美;
简单美 随着社会的不断发展以及科技的不断提高,同时伴随着 应试教育在数学教育中的根深蒂固,越来越多的教师和学生 只是注意到了数学在考试中的作用,忽略了数学课程的人文 价值。教师在教学过程中应注意对学生情感、态度和价值观 的教育,激发学生的学习积极性。教师应不断钻研业务知识, 去感受领悟数学中的美,从而把数学中的美更好的传递给学 生。本文将从个人对数学美的理解出发,谈一谈数学之美在 中学数学教育中的作用。
一、统一美 统一性反映的是审美对象在形式与内容上的某种共同 性、关联性或一致性,能给人一种整体和谐的美感。其中的 审美对象可以是大千世界中的任何一样东西。如果代换到数 学中时,就可以体现为数学概念、规律、方法的统一,数学 理论的统一,数学与其他学科的统一。比如说常量与变量的 统一。在中学教学当中,对于常量和变量的解释还都停留在 常量表示事物的相对稳定状态,变量表示刻画事物的变化以及运动状态。“常量”中有变化,常只是暂时存在的,是相 对的;
变化量中有常量,变化实际上是永恒的,是绝对的。
变量在变化的过程中的某个瞬间,变化的结果实际上是都可 以当成是那一瞬间的常量来解决的。同时有限和无限中也体 现着和谐之美。有限是经验之谈,而且是非常直观的。在数 学中,中学的学生们正接触到了数系的发展以及空间的演变, 而这些也正都是体现了从特殊到一般,由一般到特殊的矛盾 转化的过程,而这一过程也都体现了数学的美。人们大多喜 欢现实生活中的对称的图形,也更是欣赏在各种雕塑中体现 的黄金比例,不仅仅是上述的几种,在数学的学习中只要是 善于发掘都能找到。
二、对称美 数学中的数以千计的对称图形,对称多项式,对称函数, 对称方程,对称矩阵,对称空间以及对称群等都体现了数学 中浓重的对称美。在中学的数学教学当中,对称图形以及对 称多项式比较常见。对称图形在中学的学习中被分为中心对 称图形和轴对称图形。正如大家所知道的,圆形以及球体都 是轴对称图形和中心对称图形,并且使圆以及球保持不变的 空间变换是有无穷多种的。拿圆形来举例子,原型是周长一 定是,面积最大的平面图形。虽然有些正多边形,正多面体 比不上圆以及球的完美。但是它们的对称带给人们的美感也 是值得每一位教师,每一位学生去深深体会的。同时除了这 些几何图形,有很多的函数图像也是成对称的。在中学学习到的有正弦曲线,余弦曲线以及正切曲线,这些曲线你不仅 仅是轴对称图形,也是有多个对称轴以及多个对称中心的, 这也让他们的图像具有了很好的周期性。在中学学习过程中 的正余弦的二次齐次式以及a,b的n次式都是字母可以对调, 可以不确定的升幂降幂,巧妙地利用此类公式不仅可以简化 公示的运算也可以感受到来自对称多项式的美。数学中的对 称美不仅仅是大自然给予我们的宝贵礼物,同时学会好好地 利用对称,也能有助于我们的解决问题。
三、简洁美 在中学的数学学习中,数学概念可谓是用简练的语言解 释了数量关系或者是空间结构。也正是因为数学的简洁性才 得意保持着数学学科强健的生命力,并且得到了广泛的应用。
首先,提到数学,想到的肯定就是阿拉伯数字。从0到9这一 列数字可以说是人们对于物质世界存在性最直接最原始的 表达。在世界的历史长河中,每个国家甚至是每个民族都有 自己的数字,但是阿拉伯熟悉是流传最为广泛,保留时间也 最长的一种数字。也正是因为在书写,发音或者是在运算中 的进位制中体现的简洁性才是其致胜原因。其次,数学符号 语言也是数学的一大亮点。前几日在微博上有关于对集中数 学语言的文艺类解读:“数学里面有个温柔霸道的词:有且 仅有;
还有个孤独的词:假设存在;
还有个悲凉的词:充分 不必要;
还有一种无奈:无限接近,永不等于;
最妄想的词:
令a和b相等’;
还有个孤独傲慢的词:无解。”这些数学用语都是在数学学习中常见的几种,如果听了这些解释,有没 有感受到来自数学的文艺气息。同时无穷符号,任意符号以 及存在符号等都是用简简单单的几笔来代替了多个中文字。
试问,自古以来被赞誉为博大精深的中国文化能用数学符号 如此简洁的数学符号来表示,这样简洁的数学你还不爱吗? 数学简洁的公理化体系也是能体现数学简洁性的重要方面。
数学就像是浩瀚无垠的宇宙一样,实变函数,复变函数,拓 扑学以及解析几何,欧式几何等都是无垠宇宙中闪亮的星星。
每个学科大体上都一样,但又每个都有不同的特色,是因为 她们都建立在各自的学科公理体系中。“公理化”的官方解 释就是首先通过理性思维,根据逻辑次序,指出原始概念, 原始图形或者是原始公理,的出哪些是不加证明的原始命题 即公理。然后再从这些公理出发,定义余下的命题,证明余 下的命题。中学数学中的函数遵循着集合到映射到函数到图 像和形态的结构形态,就是遵循的公理化。虽然有些知识体 系尚且需要由一代又一代的人去验证完善,但是不能更不会 影响数学这片宇宙的浩瀚。
四、结束语 数学的美体现在自古以来人们创造数学,传承数学的每 一个伟大壮举当中。每一个伟大的数学家在探究当中对于数 学孜孜不倦的精神才造就了如今我们看到的美丽世界,我们 更加应该去深刻体会数学中的美去传承发扬。
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