如何强化数学教学的美育功能

来源 :中国学术研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mindy27
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  古希腊数学家毕达哥拉斯认为“哪里有数,哪里就有美”。绚丽多彩的大千世界产生了广泛的数学美。可是,在数学教学中,存在着一个共同的误区,就是学生普遍认为数学枯燥无味,更谈不上数学美了。大雕塑家罗丹说“美是到处都有的,对于我们的眼睛,不是缺乏美,而是缺少发现”,为此数学教学中如何展示、渗透、挖掘、创造美,如何强化数学教学中的美育功能,成为摆在数学教育工作者面前的一个重要研究课题。下面,我将围绕这一问题,浅谈四个方面的认识。
  
  一、 感知数学的形式美
  
  很多数学知识本身就给人以多种多样的形式美。
  三角形富于变化之美,四边形富于对称之美,圆形流转完美,引人遐思,给人启迪,二次曲线具有统一美,和谐
  美……,再有三角形三条中线交于一点,发现它,会使学生感到数学的美妙和神秘,并且这种神秘感将会激励学生探求具内在必然性,挖掘其本质属性。
  众多的数学符号、公式、表达式都具有简洁美,集合论中的反演律,即C∪(A∪B)=(C∪A)∩(C∪B),C∪(A∩B)=(C∪A)∪(C∪B)体现出数学的对偶美,当函数Y=f(x)具有f(2a-x)= f(x)性质时,函数Y=f(x)的图象具有对称美。
  数形结合、直觉思维,特什法、类比法等数学思想与法则具有那种打破常规而产生的出乎意料的新奇美,当然这种美具有更高的思维品质,它可将抽象,直观、具体、形象化,动态静止化,是美的升华,如有三个函数,第一个函数是f(x),第二个函数是第一个的反函数f-1(x),第三个函数与f-1(x)的图象x+y=0对称,求第三个函数的解析式,解决这一问题可以代用具体函数的图象,如图1,容易发现,第三个函数图象与y=f(x)图象关于原点中心对称,故解析式为 y=-f(-x)。又如,已知f(x+2)=,若f(-2)=6,求f(2006)。我们用类比法来分析,把已知与tan(x+)=相比,可知tan(x)相当于f(x),因tan(x)有周期表周期是的四倍,所以f(x)也有周期性,且周期为8(2的4倍),所以f(2006)=f(6)=f(-2)=6。
  
  二、 挖掘数学的内在美
  
  前面提及三角形的三条中线交于一点(重心),当我们学习了相似成比例之后,便得到了证实,并且还可以挖掘出重心性质,这样,学生就捕捉到数学的内在美,那种发现真理后的由衷的惊喜、美妙的感觉也就油然而至。
  诚然,数学中很多知识不具外形美,要体现数学的美妙就要挖掘深藏在表面下的内在美。
  有这样一个等式eπi+1=0,其中eπi是复数的指数形式,因為eα+iβ=ed(cosβ+i*sinβ),所以eπi指数=cosπ+I*sinπ=-1.它把数学中最重要的五个数π,e,i,1,0完美的结合起来,这是多么的引人入胜啊!
  我国对圆周率π的研究从西汉刘歆到魏晋刘徽以至南北朝的祖冲之……,历经两千年经久不衰,尤其是祖冲之用“割圆术”直算到圆内接正24576边形,得3.1415926<π<3.1415927,这一辉煌成就领先欧洲一千多年,为中华民族谱写了一曲铭传千古的数学美歌。
  学习黄金分割时,从设置情境到0.618的推出,从0.618在人体中的体现(注1)再到它的普遍应用,知识结构分层递进,浑然一体,把黄金律分析的淋漓尽致。
  可见,通过揭示数学知识的内在美,把握这些知识的真正含意,弄清其来龙去脉,使学生充分感悟到数学美的价值与作用,闪烁出数学文化的绚丽光芒。
  
  三、 创设数学的情境美
  
  的确,纯粹的数学是单调而枯燥的,如果仅凭轻描淡写或照本宣科的说教,那么数学的美丽色彩将被淹没一空。在教学中,如果能恰当的创设一些美的数学情境,就会激发学生的学习兴趣,给学生留下刻骨铭心的记忆,请看下面一组情境吧!
  “大漠孤烟直,长河落日圆”形象的刻划了直线与圆的位置关系。
  描述极限为0时,“孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流”是何等的惟妙惟肖啊!
  讲授黄金律时,让学生通过测量,计算出火柴盒、香烟盒、课本等的长与长加宽的比值,通过观察测量一些图画的主体部分所在位置,使学生得出0.618这个“神秘”数。
  在要求学生背诵π小数点后二十位数字时,通过虚构“某私塾先生常到山顶寺庙吃酒下棋,直至酒醉不归”的情境,编出了“山巅一寺一壶酒,尔乐苦煞吾,把酒吃酒散,尔再把寺留(3.14159265358979323846)”的顺口溜,形象逼真,雅俗共赏,记住自然是顺理成章的了。
  多媒体教学也是很有效的情境教学法,如讲授函数y=Asin(cox+φ)的图象时,可通过由sinx sin(cox)sin(cox+φ)Asin(cox+φ)的演变,体现出一个由特殊到一般,由运动到静止的思维过程,引发学生直接的美感体验。
  事实证明,恰如其分的创设数学情境可使学生困境,走出误区,使学生于枯燥之中见新奇,于迷茫之处得豁朗,激发学生求知欲,点燃起学生学习数学的激情。
  
  四、 探索数学的应用美
  
  数学源于社会,源于生产和生活,数学的完美,不仅体现在数学本身的至善至美,完美无缺上,还体现在它的应用上,数学的应用美是数学的最高品质和最高境界。
  无论是自然界中蜘蛛网的“八卦”图,蜂房的正六棱柱体结构,某些花朵的瓣数组成的斐波那契(注2)数列等天工之作,不是科学领域中海王星、冥王星的发现与定位,我国“神舟”六号载人宇宙飞船的顺利升天与成功返回等人工之作,无不让人称赞数学的完美,惊叹数学的伟大。
  再如几个生产生活中的例子。
  电影放映机聚光灯中的反射镜,其镜面即为旋转椭圆面,利用的是椭圆“从一焦点出发的光线经椭圆反射后,交于椭圆的另一焦点”的数学原理。
  半径为R的90的弯头的接头处的展开线可用余弦曲线y=R*cos(-Rπ≤x≤πR)来表示(图2),沿着这条曲线下料,既省材料,接头处又准确严密。
  为了使螺丝钉既省时又省力的钻入木料中,设计时就要使螺丝钉的螺纹总长为最短,计算可知,当侧面展开力(图3)中AB1,A1B2,A2B3,……,都与SB垂直时,它们所构成的无穷等比数列的和最小。
  在工艺美术、日常用品及建筑构图设计中广泛地用到黄金分割律,主持人或报幕员的最佳位置也是整个场地的0.618处,书法中测字结构的重心符合黄金分割,绘画、雕塑中更多地运用了0.618,如古希腊锻工术珍品维纳斯、大卫等正是因为严格遵从了黄金分割,懒于表现的才如此精美绝伦,动人心魄。
  总之,数学美资源丰富,数学美的研究前景广阔,在贯彻素质教育的今天,提倡和弘扬数学美学的文化价值,尤其是身强体壮教师在课堂上充分地渗透闩、展现美,启发和引导学生去发现美,在数学美中去体验成功的乐趣,让数学美票根于每一个学生的心灵演算,这些都将成为我们不懈追求的目标。
  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。
  
  注释:
  (1) 人体结构按全身、上身、下身和手臂四个部分划分,存在四个黄金分割点,即肚脐、咽喉、膝盖和肘关节。眼眉是善的黄金分割点,鼻尖是眼眉到嘴巴的黄金分割点。腿长是肩高是0.618,乳峰线是上体躯干高的0.618,水在人体中的重量比约为0.618,一次呼吸最大呼(吸)气量约占肺部总量的0.618,心脏在胸腔中的定位,也符合几何空间比例的0.618。
  (2) 百合花的花瓣数是3瓣,梅花是5瓣,飞燕草是8瓣,万寿菊是13瓣,紫宛是21瓣,雏菊则是34,55或89瓣,正好符合斐波那契(13世纪欧洲数学家)数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,……
其他文献
摘要:本文在分析房地产市场结构的基础上,指出了政府干预的必要性,但是并不是所有的政府干预都会弥补市场失灵,也会存在政府失灵,政府作为理性的个体,有其自身的效益函数。本文分析了我国政府的做法如何推动了房价的不合理上涨,以及他的动因。  关键词:房地产价格;市场失灵;政府失灵    前言    20年来,特别是近几年,我国房地产业快速发展对国民经济发展起到了重要作用。但是伴随着我国房地产业的快速发展,
期刊
摘要:在全球化的语境中,因特网凭借新媒介技术的优势,以“网络为王”的姿态出现在泛媒体时代的文化舞台上;网络文学也因为平等参与、虚拟互动等超越性品质,令人们对其期待甚高。本文主要通过描写网络文学对传统文学创作所产生的系列改变,分析其对传统文学的影响與反拔,进而说明网络时代的传统文学在被消解的同时,又有了被重塑的希望。  关键词:网络文学;传统文学; 消解; 重塑    当传统文学阵地主要是纯文学期刊
期刊
摘要:利用多媒体、计算机进行教学是大学英语教学发展的一个趋势,但在多媒体教学过程中教师作用的发挥往往不尽人意,由于改变了传统的教师主体地位的教学模式,教师和机器在教学过程中的关系需要得到很好的处理,才能使教师的作用高效的发挥,收到最佳的教学效果。  关键词:建构;多媒体;主体    1.引言    科技的进步,特别是计算机技术的飞速发展,深深地影响着社会生活的方方面面。在教学领域引进计算机进行辅助
期刊
摘要:教育工作的重点在于造就学生的完美素质,培养学生的有坚定的政治方向、有正确的人生观、有健康的心理素质。而美术教育是科学育人重要的组成部分,在美术教育活动中,学生通过美术基础知识与技能的训练,具有一定的鉴赏审美能力,更重要的是让他们把审美教育在心理上的积淀转化为道德美、语言美、行为美,以形成人格的健全。学生通过思维,创造出美的画面的同时,也培养了自己的创造力。学生通过观察和操作,让学生真正体味到
期刊
摘要: 科学探究作为“课程改革的突破口”,在培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、解决实际问题的能力,以及交流合作的能力等方面发挥着重要的作用,注重组织学生参加探究活动和综合实践活动,把学生学习方式的转变作为这次课程改革的一个亮点和标志。除了观念上的突破外,更需要关注探究二字。  关键词:科学探究;课程改革;物理    科学探究作为“课程改革的突破口”,明确提出“义务教育阶段物理课程中的
期刊
摘要:小学语文教学中,作文好像是一座不易攻破的“堡垒”成为语文课堂公认的难点。如今集文字、声音、图形、动画等多种信息于一体的多媒体教学的闪亮登场,从全方位调动起学生学习的积极性,它以全新的思维视角给作文教学点亮了一盏希望的明灯,使作文教学的路途一片光亮并具有了生命的活力。  关键词:计算机; 激发兴趣; 创设情趣等    一、精心制作课件,创设自主写作情景    优化写作训练的环境,为学生创设一个
期刊
摘要:低年级数学教学适时适度的运用电教媒体,可  以收到良好的效果。特别是在低年级数学教学中能引起小学生的兴趣,极大的开发学生的智力,发展学生的思维能力。  关键词:电教媒体; 数学课堂;导入     电化教学是近几年来逐步普及的一种教学手段。它与枯燥的数学课结合,可以直观形象突破时间和空间的限制,具有化静为动,花抽象为具体,使教学内容更加生动形象,更能引起学生学习数学的兴趣。  低年级学生对直观
期刊
摘要:汉王朝是中国历史上的伟大王朝之一,它开创了许多治理封建国家的政策和措施。尤其是在西南夷地区实行的一系列边郡措施,对整个西南夷地区的政治、经济和文化的发展具有巨大的促进作用,更对统一多民族国家的形成和发展有着极为重要的意义。  关键词:汉王朝; 西南夷; 边郡举措    众所周知,汉王朝是中国历史上强大的王朝之一,是中国历史上统一多民族国家奠基的王朝,在中国历史上有着重要的地位和作用。汉王朝在
期刊
摘要军队财务监督是通过财务收支及其管理活动对军队财务实施的监查、指导和控制的一种经济手段,它是军队财务的基本职能之一。当令世界各国军队都非常重视财务监督。分析外军财务监督的特点,有利于完善我军财务监督,进一步促进军费使用效益的提高。  关键词:外军:财务:监督:特点:启示    一、外军财务监督的主要特点    1、设立专门财务监督机构  外军的财务监督机构一般规格较高、独立性较强,通常直届国防部
期刊
摘要:作为工作在教育最前线的一名语文教师,必须要认真学习《语文课程标准》,把握最新教育理念,这样才能跟上时代的发展,为社会培养出具有合作精神和创新能力的人才。现代社会要求公民具备很好的人文素养、创新精神、合作意识等多方面的能力。要想提高学生的综合能力和语文素养,必须得注重阅读教学这一块,因为阅读教学是语文教学的重中之重。  关键词:阅读兴趣 ; 阅读质量;人文素养; 情感体验    自从从事语文教
期刊