数学美育对智力教育和德育的促进作用_数学论文

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数学家哈代(G·H·Hardy )曾经指出:“数学家的造型或画像与诗人的造型一样,必须美;概念也像色彩和语言一样,必须和谐一致。美是首要的标准,不美的数学在世界上找不到永久容身之地。”数学的美充满着整个世界,中学数学从内容到方法等诸多方面都蕴含着数学美。数学教学中,如果我们能正确地引导学生审视数学美,挖掘数学美、创造数学美、追求数学美,带领学生进入数学美的王国,那么,对于陶冶学生思想情操、激发他们的学习兴趣、提高学习效率是不言而喻的。

1 审视数学之美,陶冶思想情操

鲁迅先生认为:“美术可以辅翼道德。美术之目的,虽与道德不相符,然其力足以渊遂人之性情,崇高人之好尚,亦可辅道德以为治。”先生之语,指出了美术对陶冶人的思想情操所具有的特殊功效。数学教学中,以美辅德,需要教师利用生动的材料,以数学美的魅力拨动学生的心弦,使他们在享受数学美的愉悦中增长知识、受到教益,并在情感上产生共鸣,就能收到陶冶情操的良好效果。

例如,在学习数列极限时,教师结合介绍我国魏晋时代数学家刘徽首创的“割圆术”:“割之弥细,所失弥少;割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣。”这说明刘徽不但看到了事物的无限可分性,而且认识到了在一定条件下无限可以向有限转化。在古代,这是一种多么新奇多么美妙的数学思想啊!这是中外数学史上最早运用极限思想的光辉范例之一。不言而喻,我国数学的辉煌成就中所体现出来的数学美,是给学生以爱国主义和辩证唯物主义教育的极好教材。

再如,数学中的曲线不仅具有流畅而柔和的外形,而且还可赋予丰富深刻的含义:圆完美无缺,无可非议;螺旋线蜿蜒伸拓,暗示着某种人生真谛;渐近线欲达而不能,激起人们不竭的追求……

由此看来,即使是一些看似抽象的数式与图像,当仔细审视和品味它们所特有的数学之美时,同样能产生陶冶学生心灵的作用。

2 挖掘数学之美,激发学习兴趣

心理学研究表明:人们通过对美的各种形式的感受,能使人脑进入兴奋状态,从而产生愉快的心理体验。数学是美的,但数学之美却不像艺术美那样外显,且往往容易被人所忽视。正如法国雕塑大师罗丹所说:“美是到处都有的,对于我们的眼睛来说,不是缺少美而是缺少美的发现。”因此,作为教师,应不断提高自身的美学素养,主动对教材中的美点进行全方位的挖掘。充分运用数学美的感染力,激发起学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。

例如,为了加强学生对对数的首数与尾数的理解与应用,教学中教师先向学生提出一个通俗而有趣的问题:有一张普通报纸对折30次,请想一想,这摞纸大概有多厚?学生估计其厚度至多不会超过几米,教师却说,其厚度远远超过珠穆朗玛峰的高度。很显然,这是一个超出习惯认识的答案,学生表示怀疑。为此师生一起进行计算:设报纸厚为0.1毫米,则对折30次后的厚度为h=0.1×2[30]毫米,取对数得1gh=1g0.1+301g2=8.0300。

由此可知,若以毫米单位,h是一个九位数;若以米为单位, 它就是一个五位数。所以对折的结果,其厚度就远远地超过了珠峰的高度(8848米)。

这样引出对数的首数与尾数,使学生感到兴趣盎然,学生在领略对数计算的简单美的同时,看到了首数与尾数的作用,产生了强烈的求知欲,从而处在最佳的学习情境之中。

3 创造数学之美,促进思维发展

一个人发散思维能力的强弱,不仅与其理论和知识水平有关,而且与其所采用的思维方法和所接受的素质训练有关。教学中,可根据青少年“好奇”、“好胜”的心理特征,创设数学美点,通过实验观察、归纳猜想、一题多解、一题多变、一图多问、一点多题等数学之美的奇异性,引导学生多向思维,使其逐步养成多角度、多侧面思考问题的习惯。对此,教师可以从审美的角度出发,为学生创设新的思维情境,刻意引发学生灵感,使数学的奇异之美在逻辑思维与灵感思维的交融中创造出来。

(3)证明

因为猜想是有或然性的,然而对数学美的追求,归根结底是对数学真理的追求。所以对猜想正确性的证明,就成了学生自发的需要。

这种经过学生自己观察发现然后证明的方法,无论从思想感情上,还是从学习兴趣上乃至思维方式上,都比教材给出现成命题然后证明要强烈得多。

(4)引申

问“还有其他证明方法吗?”出自对数学方法美的追求,教师进一步引申,设

该递推公式就像一朵美丽的奇花,使学生在感受到数学的奇异之美的同时,也深深地陶醉在创造数学之美的愉快之中。

4 追求数学之美,加深知识理解

教学过程中,教师优美的教态、精辟的分析、严密的推理、工整的扳书、生动的语言以及精美的教具等,都能给学生以美的享受。特别地,教师通过数学美的不懈追求,把数学之美寓于整个教学过程之中,通过美而和谐的课堂氛围,就能使学生在美的感受中,加深对某些知识的认识、理解和掌握。

由此看来,数学教学中,在求真(合乎规律)和求善(有实际用途)的基础上,刻意求美,追求解法最优化、结论最美化,就能使学生在美的感受中,对所学知识产生形象而深刻的理解,还能使学生的创造意识有所启迪。

总之,数学教学中渗透美育,不仅对非智力因素、智力发展有着积极的作用,而且能育智,还能辅德。它与德育、智育是相辅相成的,其作用是积极的。这一崭新的课题非常需要每一位中学数学教师和教研工作者进一步研究和探索。

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