浅谈数学中的美

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  数学是一门基础学科,有些人认为它是枯燥无味的,但从哥德巴赫猜想的迷雾重重到黄金分割的优美和谐,一切源于数学的美。数学不能立刻唤起人们的美感,不能一眼看出它的审美价值,所以需要在教学过程中去深入挖掘数学的美,引导他们从抽象的符号,从逻辑推理中充分感受到数学的美的形象和神韵。正如人们所说的,哪里有数,哪里就有美。
  一、灵巧与奇异之美
  数学中灵巧与奇异的美是指解法巧妙和结果新奇。例如,鸡兔同笼的问题,现在有一种新奇的解法叫抬脚,“已知共有鸡和兔15只,共有40只脚,问鸡和兔各有几只。算法:假设鸡和兔训练有素,吹一声哨,它们抬起一只脚,(40-15=25)再吹一声哨,它们又抬起一只脚,(25-15=10)这时鸡都一屁股坐地上了,兔子还两只脚立着,所以,兔子有10/2=5只,鸡有15-5=10只。”这种解法构思巧妙,运算简洁,对学习者能更好理解数学中灵巧之美。?0.618这个数是古希腊欧多克斯发现的,有趣的是,从此以后,这个数与人类有许多不解之缘:希腊女神体态轻柔优美,引人入胜。经专家研究,她的身体从脚到肚脐之间的距离与整个身高的比值,恰好是0.618。画家、艺术家 将其引入到绘画、雕塑等艺术领域,让作品变得更加和谐、美丽;主持人站在舞台0.618处时,音响效果将最好;人在气温为23℃左右,最舒服,生理功能发挥得最好。这些都是因为黄金分割原理,无怪于德国天文学家开普勒称黄金分割为“几何学的一大宝藏!”数学的奇异之美得之充分的体现啊!
  二、对称与和谐之美
  对称美主要是指几何图形中的轴对称的美,从象征太阳的圆形到像埃及金字塔的三角形等等。当然还有代数中的对称美,加法和乘法就具有对称美,a+b与a×b是简单的对称式。正是这种对称美,揭示了加法和乘法的可交换性,从而归纳出重要的运算律——交换律。又如在“对称”这一课中,通过让学生画对称图形,剪对称图形的形式,让学生自己想办法保证剪对称图形,自由、开放地让他们去探索、去发现、去创造,在剪纸的过程中,进一步体会到对称的形成,感受到对称图形的内在美。在欣赏漂亮图案的同时与同伴分享“创造美的喜悦”,体验到数学和创造的美。
  三、简洁与抽象之美
  数学知识大多有数字和符号构成,例如:我国古代数学家祖冲之发现的圆周率这个无限不循环小数用 这个符号表示,简洁明了,这样进行圆的相关运算方便快捷。在我国春秋战国时代,就已经成为上口成诵的“九九”歌诀,语言的精炼,形式的整齐,增一字嫌多,而减一字则感不足,这种洗练的简洁,真可与但丁的诗句相媲美。“一去二三里,烟村四五家。楼台六七座,八九十支花”,其意境和韵味读来真是一种美的享受,为什么能产生这种效果?就在于作者将“一”到“十”这十个数按照先后顺序成功地运用到了这首诗中去,让人不禁插上想象的翅膀,一幅和谐优美的乡村自然风景画就通过这首抽象的诗展现在我们面前了。是数学的简单的数字让我感受了抽象的美。
  总之,数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大,数学美的思想是神奇的。它可以改变人们认为对数学枯燥无味的成见,让人们认识到数学也是一个五彩缤纷的美的世界,由此产生学习数学的兴趣。
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  收稿日期:2014-05-12
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