高中数学教学中探索数学“美”

  实验高中     |      2015/06/10     |     620  

摘自:《江苏省常州市湟里高级中学》

[摘要]:作为人类文明和智慧的结晶----数学无处不美。英国罗素曾讲道:“数学,如果公正地看,包含的不仅是真理,也是无上的美----一种冷峭而严峻的美,恰像一尊雕刻一样。”如把数学当作诗集来读,那么摆在面前的任何一本数学教程,就会突然从一堆死气沉沉的公式变成洋溢着和谐、充满着绝妙和浸透了对称美的一部诗集。只要我们把数学美融于数学的教学中,那么不但我们的授课变的轻松自然,而且学生也会如释重负,不断提高对数学的兴趣,使教与学达到和谐、完美、统一----美。

[关键字]:数学美;学习兴趣;和谐

学生普遍认为:数学是枯燥的,也是单调乏味的。教育家赞可夫说过:“学生积极的情感、欢快的情绪能使学生精神振奋,思维活跃,容易形成新的联系.而消极的情绪,则会抑制学生的智力活动.”很多学生误解、恐惧数学,自己在数学上下那么多的精力成绩总不如意,对自己在数学上的天赋与能力产生怀疑与反思。解决此类问题的一个有效的方法就是在教学中渗透数学美,让学生体验“数学的对称、和谐、简洁、抽象、奇异等美”,从而激发数学学习的兴趣。作为人类文明和智慧的结晶----数学无处不美。英国罗素曾讲道:“数学,如果公正地看,包含的不仅是真理,也是无上的美----一种冷峭而严峻的美,恰像一尊雕刻一样。肖川博士也曾说:“认知、审美与交往”是教育的三大功能,从中可见数学美的重要意义。

一、在生活中探索数学美

美与人的生活密切相关,早在本世纪中叶,西方就有人专门成立了“工业美学公司”,为工业生产提供美学的服务,取得了重要的成果。比如:“洛维埃工业美学公司”曾为飞机、汽车、轮船的制造商提供了流线型设计,不仅使得这些交通工具在外形上更为美观,而且也对提高它们的时效具有实际效果。在我国,当人们的居住条件有了较大改善之后,大家就不再满足于以往那种“火柴盒”似的多层楼房的设计了,要求住宅建筑商推出更美观的房形来满足人们不断发展的审美需要。数学与生活密切联系,小数学能反映大社会。因此,让学生充当设计师,既是学习数学,又能体验生活,在自行研究中演绎美,岂非两全其美?

有一位老师在《平面图形的整理与应用》教学中,安排了这样一个环节:出示北京的旧貌和今日的北京,让学生在对新旧城市的比较中体味美。随后教师又出示了一座新家的一角,告诉同学们:“这是一位退休教师的家,有墙、窗、床、桌,但还没有装修,你能帮帮他吗?”同学们跃跃欲试,有的说:“我要把桌子设计成三角形,家中三个人正好每人坐一面。”有的说:“说不定,他家的人很多,应该把桌子设计成长方形,这样不是可以多坐几个人吗?”当教师把各物体的尺寸告诉学生时,他们又开始了对桌布、窗帘、床单的设计。同学们的思维活跃,并不满足于只求出各图形的面积,更多的是从美观的角度出发,如把窗帘设计成带褶皱的落地窗帘,把床单设计成床罩等等。当然,这些设计带来了计算的复杂,但他们乐此不疲,因为把自我设计演绎成美使他们觉得其乐无穷。爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”因而只要学生对数学产生了兴趣,那他们对数学问题会更加勤于思考,乐于钻研。

二、在教学中探索数学美

数学美感很强,数学学科本身知识结构的内在美,数与形特征的表象美,数学思想方法独特奇异的美,教学中表现出数学语言符号,图象信息简洁形象的美,探索思路解题过程美,点拨启发思维艺术的美,作用美等,这都给学生以美感。因此,教师要根据学生的心理特点,遵循教学规律,精心提炼课堂数学教学中蕴含的数学美,让学生充分感受到数学也是一个五彩缤纷的美的世界,从而对数学学习产生浓厚的兴趣,激发其学习情趣.

徐利治教授指出:“学生的学习应该是主动的,富有美感的智力活动,学习材料的兴趣和美学价值乃是学习的最佳刺激,强烈的心智活动所带来的美的愉悦和享受是推动学习的最好动力。”学生通过发现、认识、体验和运用显现的数学美的形式,直觉地感受到数学美震撼人心的力量,形成强烈的认识趋向和身心满足。在百思不得其解之后,一个巧妙的方法跃然而出,显得那么奇特、新颖,内心深处由衷产生无比的喜悦与冲动,刻骨铭心,这就是数学的奇异美;当冗长的陈述、繁杂的关系用数学语言演绎而出时,学生无不被数学的简洁美所折服;数与形的统一、对称图形、对称等式、对称变换的运用,显得那么和谐生动,使学生与数学的统一美,对称美交融一体。

如高中数学《几何体的表面积与体积》教学过程中,通过向学生揭示柱体,锥体,台体之间的内在联系以及公式间的结构联系,以及他们公式与矩形,三角形,梯形的面积公式的联系,揭示数与形的统一美,相似美等,使学生感受到世界万物之间是互相联系的。再如,已知三棱锥S―ABC的三条侧棱SA,SB,SC两两垂直,底面上一点P到三个侧面的距离分别为2,3,7求P到S的距离。初看此题学生不知如何下手,但只要老师给予一些提示:让我们先在平面几何考察相类似的问题,首先上述三棱锥在平面几何相当什么图形(直角三角形)这样上面的问题在平面几何相当于什么问题(已知直角三角形SAB,SA^SB,斜边上一点P到两直角边的距离分别为a,b求P到S距离。)你能解平面几何中的这个问题吗?上述解法可以借鉴到立体几何从而得出原题的解法吗?从而使学生通过类比得出了本题的解法。这样,就引导学生从不同的侧面去看待一个数学问题,从而提高了学生分析问题,解决问题的能力。这样就激发了学生学习的兴趣,从而表现出积极的学习动机。

因此,在课堂教学中,用最真最美的数学来激发学生的课堂情绪,科学调控45分钟,正确把握教学,让课堂变活.教学有法,但教无定法,这就要求我们要学习教育理论,研究新课标,更新观念,注重“教”与“学”、“主导”与“主体”的统一,同时要注重数学课堂教学中的情感因素,培养学生学习的兴趣,提高课堂教学的效率。

三、在作业中探索数学美

很多学生回家后的第一件事是做作业,最后的一件事也是做作业,似乎学习的一切就是完成作业,家长关心子女学习也常是一句话“作业做完了没有”,完成了当天的作业,就完成了当天的学习。要使学生感受到数学的美,只有在身心完全自主的情态下,他才可能无拘无束地发现美、演绎美,甚至创造美。如:学写数学小论文,提高学生的思维能力,并将好的论文挂到校园网供全体学生阅读,强化数学的应用意识,丰富学生的业余生活;数学学法经验交流,介绍学习方法,提高学生的学习效率和解题技巧;开展数学专题讲座,介绍数学的历史,开拓学生的视野。通过活动,极大丰富了学生的业余学习,提高了学生的数学素养和学习数学的兴趣,使学生学习数学更加理性,更加主动,更加全面。从作业型过渡到知识型、方法型和发展型。这样就会呈现出:“满园春色关不住,一枝红杏出墙来”的可喜局面。在做作业时,学生借鉴小报设计的样子,运筹帷幄、通盘考虑,从设计到美工、作业、做到一丝不苟、一步不差。而批改这种独特的作业,写与学生交流的评语,对于教师来说也是一种美的享受。这种作业方式,激活了学生创作灵感,使学生创造美的能力得到了很大的锻炼和提高。它如同一片广袤的森林,学生乐此不疲地探索着,卓有成效地积累着,充满激情地创造着,他们以“远近高低各不同”的作业方式,向人们展示着“横看成岭侧成峰”的无限风光。

有趣的数学知识,不仅能让学生感受到不同的美,而且利用数学的奇妙还能装扮人们的生活。比如:搞服装设计,如果拥有黄金分割的知识,就会感觉自己的设计很舒服。巴赫的音乐中充斥着数学的对称美,埃及的金字塔在建筑线条上凝聚了多少形象的数学……真可谓哪里有数学,哪里就有美。

有人说:如果把数学当作诗集来读,那么摆在面前的任何一本数学教程,就会突然从一堆死气沉沉的公式变成洋溢着和谐、充满着绝妙和浸透了对称美的一部诗集。只要我们把数学美融于数学的教学中,那么不但我们的授课变的轻松自然,而且学生也会如释重负,不断提高对数学的兴趣,使教与学达到和谐、完美、统一----美。数学美使学生从对数学显性美的认识提高到对数学隐性美的认识;从感性认识提高到理性认识,进而形成数学美感,达到数学审美的最高境界----应用数学美和创造数学美,从而真正意义上领会数学的内涵。

[参考文献]:

1.田万海《数学教育学》浙江教育出版社,1993

2.毕恩材《数学教学艺术论》广西教育出版社,1999

3.王朝闻《美学概论》人民出版社,1981