4、数学美育能培养出数学家,还能培养出艺术家、哲学家等其它各个学科领域的人才。
近来的研究表明:毕加索与爱因斯坦同源。初听起来似乎是不可思议,一个是画家,一个是科学家,他们怎么可能同源呢?原来,早在1902年他们两人所在的小组同时读过法国数学家亨利·庞加莱所著的《科学与猜想》一书,并深受其影响。这本书意旨在阐述几何语言与物理运动之间的关系。它启发了爱因斯坦对四维空间的研究,同时,也为毕加索把时间作为第四维引进图画,在单幅画中描绘整个运动过程。”中学教学目的正是为社会,为国家多培养各方面的人才,由此可见,数学美育在中学数学教学中地位是相当重要的。
数学的数美、式美、形美、比例之美、和谐的美……无处不在,连美术上的比例美、节奏美都是数学上的黄金分割的应用。这些美好的形态能激发学生兴趣,集中注意力,增强观察力,诱发丰富联想,提高思维能力。由美产生的愉悦心理体验,是学生追求真知的支柱和动力。教学中,老师要善于引导,让学生去发现、体验美,激发美好的情感,产生对美的向往与追求。那么怎样从数学知识中发现美、体验美呢?
三、从数学知识中发现美、体验美
1、 探索、揭示数学内在之美。
数学蕴含着十分丰富的科学美。我常常设计适当的数学内容,将学生引入数学的百花园中,使之探索、揭示和欣赏数学的美。
例如:在计算练习时,先出示下列算式,引导学生观察算式的特点,找出规律,再根据规律填数或算式,最后计算验证。
当学生面对如下的“宝塔”时,不禁惊叹数学的神奇美了:
0×9+1=1
1×9+2=11
12×9+3=111
123×9+4=1111
……
1234567×9+8=11111111
这样的计算教学,既是教育,又是一种美育。
2、 体验数学的对称美、和谐美。
数学离不开生活。生活化的数学易使人接受,而且在探索学习过程中,有着浓厚的兴趣。例如在学生学习了长方形和正方形的基础上,教师让学生做设计师,在一张白纸上动手设计一个面积为 30平方米的花坛图。
要求:可以用长方形和正方形图形任意组合。看哪组设计的方案美观、漂亮。学生分组设计了不同的方案,当教师把学生的各种设计在投影上显示时,学生们认为这些花坛设计的太美了,他们争先恐后地说设计意图和计算方法,并检验花坛的总面积是否合题目的要求。
学生们在这样的实践练习中,体验一个图形的对称美与和谐美,同时也产生了对数学学习的强烈动机。
3、 品味数学的思维美和简洁美。
在中学数学教学中,要把培养学生形象思维能力和抽象思维能力结合起来,使两种思维相互促进,和谐发展,这已成为共识。这时,教师要深挖掘,巧设计,变抽象为形象,以形象引抽象,让学生发现、体验、品味数学特有的思维美。
四、数学审美能力的培养
数学教学过程则为数学审美能力的培养——数学美育提供了条件。数学审美能力是在数学审美活动中逐渐培养起来的。它主要包括数学审美感知力、审美想象力、审美情感活动能力和审美评价能力。下面从这四个方面谈一些看法。
1、 提高数学审美感知能力
数学审美感知力是对数学中美学因素的直观把握,这是教学审美的基础。数学学习过程中,学生首先接触到的是数学概念、公式、定理、法则等,它们虽然蕴涵着美的因素,但由于数学的美主要是通过数学语言来体现的,具有一定的间接性、模糊性。因此,并不是所有的学生都能感受到数学美的存在。这就需要教师在教学中有意识地培养学生的数学审美感知力,引导他们去发现美,鉴赏美。例如,教材中对杨辉三角形的介绍仅限于二项展开式中系数规律的分析,其实它还是蕴含组合恒等式的宝库:每行中与首末两端等距离的数相等,即C=C;除1以外的其余各数都等于它肩上的两数之和。即C+=c+c;第N行各数之和等于 2,即c+CL+CZ+…+ q=2;自腰上某个1开始,平行于另一腰的连续n个数之和等于最后一个数的斜下方那个数,即C+C++C++…+c,-=c+C,或C+C+l+C++…+C+=c十等。通过教师的深入挖掘,使学生看到一个小小的“三角形”,却蕴藏着如此众多的数学知识,从而充分感受到杨辉三角形在形式上所具有的简洁美。图形上存在着的对称美,生成方式上体现出的统一美。数学中有些规律的奇巧或结果的出人预料(奇异美)也给人以美的享受。