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数学美育功能研究论文
能长期以来,在中学数学教学中,人们重视基础知识和基本技能的传授与训练,而忽视了美育的渗透。不善于发掘数学本身所特有的美,不注意用数学美来感染诱发学生的求知欲望,激发他们的学习兴趣;不重视引导学生发现数学美,鉴赏数学美,更谈不上引导学生创造数学美,以致使一些学生感到数学抽象枯燥,失去学好的信心。那么什么是数学美,在教学中,如何发挥数学的美育功能呢?本文拟就这个问题作一初步探讨。
数学是研究客观世界数量关系和空间形式的科学。数学美即是蕴藏于它所特有的抽象概念、公式符号、命题模型、结构系统、推理论证、思维方法……之中的简单、和谐、严谨、奇异等形式,它是数学创造的自由形式,它揭示了规律性,是一种科学的真实美。数学中美的因素是多方面的、具体的、意义深刻的,其主要表现在以下四方面:
一、简单性。
简单性是美的特征,也是数学美的基本内容。数学的简单美具有形式简洁、秩序、规整和高度统一的特点,还具有数学规律的普遍性和应用的广泛性。例如,众所周知的三角形、平行四边形、梯形的面积公式,形式多么简洁规整,应用又多么广泛普遍。在梯形的面积公式s=1/2h中,当a=0时变成三角形的面积公式;当a=b时,变成平形四边形的面积公式,这种既有区别又有联系、既对立又统一、从量变到质变的辩证方法在数学中处处可见。其思维方法引入深思。
二、和谐性。
各种自然形态,特别是动植物的生态以及人类的许多造物形态都有蕴含丰富的数学关系,有丰富的对称美、和谐美。作为反映和研究客观规律的数学科学,集中反映了这种美的特征。数学美的和谐性是指数学内容与结构系统的协调完备和数学所表现出的均衡对称。
三、严谨性。
严谨性是数学的独持之美。它表现在数学定义准确地揭示了概念的本质属性;数学结论存在且唯一,对错分明,不模棱两可;数学的逻辑推理严密,从它的公理开始到演绎的最后一个环节不允许有一句假话,即使错一个符号也不行。此外,数学结构系统协调完备,数学图形美丽和谐,数学语言生动严密等等都表现了数学的严谨性,例如,极限过程,是一个无限接近的过程,人们无法经历它的全过程,而极限理论却使我们在推理想象中完成这个过程。对它所推出的结论的正确性人们确信无疑,达到尽善尽美,令人陶醉的境界。数学美的这种严谨性,要求数学工作者具有实事求是,谦虚谨慎,孜孜不倦地追求真理的美德,这正是数学美的伦理价值所在。
四、奇异性。
数学中新颖的结论、出人意料的反例和巧妙的解题方法都表现出了一种独特的令人惊讶的奇异美。例如,欧拉发现的复数z=cosθ+isinθ=e,当θ=π时得到e十1=0把五个重要的特殊的数0、1、π、e、i巧妙地联系在一起。函数f=x+yi在复平面内处处连续却处处不可导这一反例的构思多么绝妙!诸如此类,好似天工巧设,出神入化,给人一种奇异的美感。
数学是美的,人的爱美天性在青少年时期表现尤为突出。数学教师理应抓住这个最佳时期,不失时机地向学生揭示数学之美,进行审美教育,充分发挥数学的美育功能。
一、展示数学之美,激发学习兴趣。
心理学研究表明:没有丝毫兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。兴趣是思维的动因之一,兴趣是强烈而又持久的学习动机。只有学生热爱数学,才能产生积极而又持久的求学劲头。因此,教师应充分运用数学美的诱发力引起学生浓厚的学习兴趣