周慧梅
【摘 要】對數學中呈現出的各種美進行歸納分析和總結,即協調統一美,對稱美,體系美,簡單美。同時論述了審美教育在數學教學活動中的實施策略,即教師自身美,教學組織美,教學方式美。由于在數學教學中進行審美教育有著重要的作用,所以教師應在數學教學過程中充分挖掘教材中隱藏的美的因素,創設美的情景,培養學生數學美感。
【關鍵詞】數學美;審美教育;策略
審美教育簡稱美育,是通過一定的方式實施培養人的正確健康的審美觀念、審美情趣,提高人的欣賞和創造美的能力的教育。它的目的和德育、智育、體育等一樣都是培養全面發展人才不可缺少重要環節。而在數學教學中,無論是從內容方法還是從表現形式中往往蘊含著無限的神奇的美學因素。因此數學教學具有高度的美學價值。而中學時期是人的審美性情較為突出的時期,作為數學教師應利用這個時期不失時機的向學生揭示數學美,充分發揮數學教學的美育功能。中學數學教學中進行審美教育不僅能使學生更好的感知和理解數學美,使學生在愉快的數學審美活動中潛移默化、陶冶情操,充實豐富精神世界,同時還能激發學生的學習興趣.更能提高學生對數學美的欣賞能力,從而培養學生在數學方面的創造潛能。
由于受傳統數學教學觀的影響,在數學教學中往往只單一注重學生智育而忽視了審美教育,從而使數學這一充滿美妙樂趣的學科在學生心目中成為枯燥乏味、抽象難懂的學科,甚至有學生對其產生畏懼心理。那么如何改變這一現狀呢?筆者認為,要有一種全新的教學思想,在數學教學中應改變傳統數學教學觀念,在數學教學中實施審美教育。
一、數學之美的存在
天文學家開普勒說:“數學是這個世界之美的原形。”數學作為一門人類思想薈萃的產物,具有文學和藝術共有的特點。所謂數學美,就是指數學在內容結構和研究方法上給人的一種美的享受。數學之美的內容非常豐富,主要有體現在如下方面:
1.協調統一美
協調統一美就是指對于數學結構來說,它的整體與局部、局部與局部之間協調一致,無矛盾性,給人一種渾然一體的美感。協調統一美在數學中體現在很多方面,例如:高中教材中有這樣一個公式:ρ=,看似簡單但它卻將幾種不同的曲線協調的統一在了一起,我們知道,當e=0時,方程所示曲線是圓,當01時,方程表示曲線卻又是雙曲線。再如:公式則將不同的圓錐、圓柱和圓臺體積計算協調統一在一個式子。此外,被譽為數學美之典范的歐拉公式,當θ=π時,即,更是協調統一的將來自數學不同分支的幾個數有機組合在一起。
2.對稱美
對稱在數學上體現為公式結構的左右,上下或圖形的大小、形狀的完全對等。數學中的對稱包括軸對稱、中心對稱、點對稱等。由于具有對稱性,所以也就給人一種美的感覺,對稱所體現的美在幾何圖形中表現的淋漓盡致,如拋物線的對稱,雙曲線的對稱等。畢達哥拉斯認為:“一切立體圖形中最優美的是球形,一切平面圖形中最優美的是圓形?!睘槭裁茨兀恳驗榍蛐闻c圓形在各個方面,各個角度都體現了一種對稱。對稱在代數方面體現為公式結構上的對稱,例如:通過空間某一點(x0,y0,z0)的直線方程可寫成對稱形式:(其中cosα,cosβ,cosγ是直線的方向余弦)。高等代數中有對稱行列式,對稱矩陣和反對稱矩陣等。
3.簡單美
簡單體現了一種美。數學追求一種內容和結構的簡潔,總是爭取用最少的,最簡單的語言或公式來描述事物。數學中的簡單美一方面體現在公式結構上,另一方面體現在解題方法上。在公式上,如在三角函數中,對于任意角θ,總有sin2θ+cos2θ =1。對于任意一個直角三角形若其三邊分別為a,b,c(a
4.體系美
每門學科都有其明確的研究對象,獨特的研究方法,和專門的術語與結構框架。數學作為一門獨立學科其各個知識環節相互緊扣,從而構成一個完整的體系,例如我們在學習了實數后接下來就緊接著學習虛數,這就共同構成了復數體系,再如,歐氏幾何公理體系,非歐幾何公理體系等都給人一種完整的體系美??梢哉f,數學體系的嚴密程度,在一定程度上標志著數學的完美。
二、數學教學中審美教育的實施方法
數學教學的效果往往受教師自身、教學方式、教學組織等方面的影響,所以要想在數學教學中實施審美教育,就應注意以下幾方面的問題;
1.教師自身美
馬克思說:“如果你想欣賞藝術,你就必須成為一個在藝術上有修養的人?!睌祵W教師要在教學中實施美育,首先必須要自身美。
自身美要求教師首先要具有一定的美學基礎知識,還要有一定的審美能力,這樣才能發現美。其次還要以美的心靈與美的言語,行為以及非言語行為來引導學生積極而愉快的體驗美。
美的言語就是說講課時要聲音洪亮,吐字清楚,語速適度,簡潔精練的傳遞數學信息,不拖泥帶水,對于一些抽象難懂的數學概念能以通俗易懂的語言表述,對于一些難以記住的公式可采用口訣方式講授,如對于完全平方和(a=b)?展開就可記為“首平方,末平方,2倍首末中間放”。另外,由于教學是師生交往互動的活動,而這種互動又是通過言語體現出來的,所以教師在與學生交流時,也要注意語言美,對于學生提出的問題要和藹耐心的解答,要真正做到與學生心靈的交流。
此外,教師還要做到服飾美,姿態美,板書美等。
2.教學組織美
教學組織的好與不好,關系著一堂課的成功與否,要達到教學組織美,我認為教師應創造和諧、民主、平等的師生關系,教師要積極主動的組織學生對知識進行探究,采用啟發式教學方式,少講精練,聯系實際,增強學生的應用意識。同時,對于一些可動手實踐性的數學內容,教師可以有條不紊的組織學生親自動手探究,如對勾股定理的認識,就可以組織學生通過拼圖來認識、理解、掌握。
3.教學方式美
要達到審美教育的目的,教師更要注意教學方式美,筆者認為可以采取以下方式:
(1)創設美的教學情景,使學生在教學過程中感受美。數學的“教”與“學”都是在一定的情景中進行的。美的情景不但可以激發學生的學習興趣,而且還可以引起學生進行豐富的想象并深入思考。
(2)運用多媒體技術,讓學生感受美。為了優化課堂,提高教學質量,多媒體教學已經成為一種有效手段。多媒體與數學教學相結合給數學教學帶來了無窮活力。數學多媒體教學主要有:數學實驗,數學建模,數學CAI課件教學,運用幾何畫板教學等。數學實驗,數學建模是從現實中的實際應用問題或數學本身問題出發,然后運用計算機通過學習者親自設計與動手操作,學習探究數學知識及其實際應用的實踐過程,給人一種數學應用美。數學CAI課件教學可以將圖畫、聲音和動作合為一體,動靜結合,將數學中的抽象問題具體化、簡單化,枯燥問題趣味化,充分調動學生的多種感官,使學生在感知美的同時,學習心理處于最佳狀態。運用多媒體將數學內容與優美的藝術形式結合起來,不但可以使學生感受到美,還可以使其由無意注意轉為有意注意,加深對所學內容的理解。
(3)開展豐富多彩的活動,讓學生在活動中創造美。創新就是在原有基礎上產生新的思想,方法等。而這些新的思想與方法中便包含了美的因素,因此培養學生創新能力其實也就是在培養學生的創美能力。在開展豐富多彩的數學活動中要引導學生自己去發現探索,鼓勵學生勇于發表自己的觀點看法。例如:在講授排列組合時,可以讓學生在排隊活動中了解排列的方式方法。另外,在討論活動中也可以培養學生創新美。
由于在數學教學中進行審美教育有著重要的作用,所以教師應在數學教學過程中充分挖掘教材中隱藏的美的因素,創設美的情景,運用多媒體技術,并組織開展豐富多彩的活動來提高學生的審美能力,培養數學美感。
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