數(shù)學(xué)之美論文
數(shù)學(xué)之美論文
數(shù)學(xué)的美感在于它的簡(jiǎn)單、和諧、統(tǒng)一。在數(shù)學(xué)的世界里,在無窮的問題賞析之下,會(huì)覺得情趣盎然,在美的熏陶下,會(huì)得到情感的共鳴和思啟迪。接下來學(xué)習(xí)啦小編為你整理了數(shù)學(xué)之美論文,一起來看看吧。
數(shù)學(xué)之美論文篇一
人類對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)最早是從自然數(shù)開始的。這看似極普通的自然數(shù)里面,其實(shí)就埋藏著數(shù)不盡的奇珍異寶。古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派對(duì)自然數(shù)很有研究,當(dāng)他們將這數(shù)不盡的奇珍異寶的一部分挖掘出來并呈現(xiàn)于人類面前時(shí),人們就為這數(shù)的美震撼了。其實(shí),“哪里有數(shù)學(xué),哪里就有美”,這是古代哲學(xué)家對(duì)數(shù)學(xué)美的一個(gè)高度評(píng)價(jià)。
一、簡(jiǎn)潔美
數(shù)學(xué)中的概念許許多多,但每個(gè)概念都是以最精煉、最概括的語言給出的。如在《圖的初步知識(shí)》教學(xué)中,可以先讓學(xué)生去探究過兩點(diǎn)的直線有多少條?然后再讓學(xué)生用自己的語言來概括這個(gè)結(jié)論,最后教師再給出“兩點(diǎn)確定一條直線”,短短的一句話,簡(jiǎn)練嚴(yán)謹(jǐn),內(nèi)涵豐富,充分讓學(xué)生體會(huì)了數(shù)學(xué)定理的簡(jiǎn)潔之美;又如九年級(jí)上圓的定義“圓是到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合”,若無“集合”則形成了點(diǎn),構(gòu)不成圓,一字之差則情況相差萬里,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)概念的簡(jiǎn)潔美。
歐拉給出的公式:V-E+F=2堪稱“簡(jiǎn)單美”的典范。世間的多面體有多少?沒有人能說清楚。但它們的頂點(diǎn)數(shù)V、棱數(shù)E、面數(shù)F,都必須服從歐拉給出的公式,一個(gè)如此簡(jiǎn)單的公式,概括了無數(shù)種多面體的共同特性,能不令人驚嘆不已?在數(shù)學(xué)中,像歐拉公式這樣形式簡(jiǎn)潔、內(nèi)容深刻、作用很大的定理還有許多。
二、和諧美
和諧是數(shù)學(xué)美的最高境界。如果把數(shù)學(xué)比作一座殿堂,那么和諧性是其主要建筑特色,無論從局部或整體來看,都讓人體會(huì)到平衡協(xié)調(diào)、相互呼應(yīng)、渾然一體的美感。 歐拉公式:V-E+F=2 曾獲得“最美的數(shù)學(xué)定理”稱號(hào)歐拉建立了在他那個(gè)時(shí)代,數(shù)學(xué)中最重要的幾個(gè)常數(shù)之間的絕妙的有趣的聯(lián)系。和諧美,在數(shù)學(xué)中多得不可勝數(shù)。如著名的黃金分割比。即0.61803398…。“黃金分割”問題,為什么它被譽(yù)為“黃金”呢?黃金分割比在許多藝術(shù)作品中、在建筑設(shè)計(jì)中都有廣泛的應(yīng)用。達(dá)?芬奇稱黃金分割比為“神圣比例”。他認(rèn)為“美感完全建立在各部分之間神圣的比例關(guān)系上”。維納斯的美被所有人所公認(rèn),她的身材比也恰恰是黃金分割比。尤其使人驚異的是,許多生物的體形比例也等于黃金比,這些美的信息被充分開發(fā)后,誰能不被數(shù)學(xué)美所陶醉,不為數(shù)學(xué)美而驕傲呢?
古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯有一句至理名言:“凡是美的東西都具有共同的特性,這就是部分與部分、部分與整體之間的和諧性。”
三、對(duì)稱美
畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為,一切空間圖形中,最美的是球形;一切平面圖形中,最美的是圓形。圓是中心對(duì)稱圖形――圓心是它的對(duì)稱中心,圓也是軸對(duì)稱圖形――任何一條直徑都是它的對(duì)稱軸。
對(duì)稱美的形式很多,對(duì)稱的這種美也不只是數(shù)學(xué)家獨(dú)自欣賞的,人們對(duì)于對(duì)稱美的追求是自然的、樸素的。如我們喜愛的對(duì)數(shù)螺線、雪花,知道它的一部分,就可以知道它的全部。數(shù)學(xué)美學(xué)中的對(duì)稱美并不局限于客觀事物外形的對(duì)稱。它著重追求的是數(shù)學(xué)對(duì)象乃至整個(gè)數(shù)學(xué)體系的合理,勻稱與協(xié)調(diào)。數(shù)學(xué)概念,數(shù)學(xué)公式,數(shù)學(xué)運(yùn)算,數(shù)學(xué)方程式,數(shù)學(xué)結(jié)論甚至數(shù)學(xué)方法中,都蘊(yùn)含著奇妙的對(duì)稱性。
教學(xué)中要讓學(xué)生去體會(huì)這樣的對(duì)稱思想,利用數(shù)學(xué)的對(duì)稱性解決數(shù)學(xué)問題。在數(shù)學(xué)解題中,往往是通過數(shù)學(xué)審美而獲得數(shù)學(xué)美的直覺,使解題經(jīng)驗(yàn)與審美直覺相配合,激發(fā)數(shù)學(xué)思維中的關(guān)聯(lián)因素,從而產(chǎn)生解題思路。
四、統(tǒng)一美
數(shù)的概念從自然數(shù)、分?jǐn)?shù)、負(fù)數(shù)、無理數(shù),擴(kuò)大到復(fù)數(shù),經(jīng)歷了無數(shù)次坎坷,范圍不斷擴(kuò)大了,在數(shù)學(xué)及其他學(xué)科的作用也不斷地增大。那么,人們自然想到能否再把復(fù)數(shù)的概念繼續(xù)推廣。角的概念也是從00―3600推廣到任意角。我們?cè)诮虒W(xué)中不僅僅要教給學(xué)生數(shù)的概念還應(yīng)讓學(xué)生去設(shè)想未來可能還有更大范圍的數(shù)的出現(xiàn),既要知道萬物在不斷的統(tǒng)一,也要知道萬物在不斷的發(fā)展的辯證思想。
五、奇異美
奇異性就是新穎性、開拓性。在無理數(shù)未出現(xiàn)前,人們認(rèn)為任何兩條線段的長(zhǎng)都是可公約的。但后來有人發(fā)現(xiàn)正方形的對(duì)角線和邊是不可公約的。這種奇異的結(jié)果,導(dǎo)致數(shù)系的擴(kuò)大,使人們從有理數(shù)的狹小的圈子跳出來,產(chǎn)生了知識(shí)的新飛躍,由此我們不難理解為什么數(shù)學(xué)上以奇為美。著名的雪花曲線是奇異美的典型代表。
數(shù)學(xué)之美,還可以從更多的角度去審視,而每一側(cè)面的美都不是孤立的,它們是相輔相成、密不可分的。它需要人們用心、用智慧深層次地去挖掘,更好地體會(huì)它的美學(xué)價(jià)值和她豐富、深隧的內(nèi)涵和思想,及其對(duì)人類思維的深刻影響。如果在學(xué)習(xí)過程中,我們能與學(xué)生們一起探索、發(fā)現(xiàn),從中獲得成功的喜悅和美的享受,那么我們就會(huì)不斷深入其中,欣賞和創(chuàng)造美。提高學(xué)生的審美能力,教師應(yīng)當(dāng)作為必要的審美示范,引導(dǎo)學(xué)生感知,欣賞數(shù)學(xué)美。另一方面,“從實(shí)踐中來,到實(shí)踐中去”,只有將“美”的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,審美教育才有意義,學(xué)生的審美能力才能得到進(jìn)一步提高,當(dāng)然,教師應(yīng)該注意提高自身的美學(xué)修養(yǎng),有對(duì)學(xué)生進(jìn)行美學(xué)教育的意識(shí),讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)是賞心悅目的,使追求和探索數(shù)學(xué)中的美成為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動(dòng)力,并引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)中的美陶冶性情,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化教育功能。
羅丹說:自然總是美的。伽利略則宣稱道:自然這本書是用數(shù)學(xué)語言寫成的。哪里有數(shù),哪里就有美。數(shù)學(xué)總是美的,數(shù)學(xué)是美的科學(xué)。數(shù)學(xué)美的魅力是誘人的,數(shù)學(xué)美的力量是巨大的,數(shù)學(xué)美的思想是神奇的。它可以改變?nèi)藗冋J(rèn)為對(duì)數(shù)學(xué)枯燥無味的成見,讓人們認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)也是一個(gè)五彩繽紛的美的世界。如果說數(shù)學(xué)使許多人心曠神怡,并為之付出畢生的精力,從而促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的飛速發(fā)展,那么,它也一定能夠激發(fā)更多的有志青年追求知識(shí),探索未來的強(qiáng)烈愿望,因?yàn)?ldquo;美”在數(shù)學(xué)中存在。
數(shù)學(xué)之美論文篇二
一、數(shù)學(xué)美的存在――客觀世界的反映
畢氏學(xué)派試圖從數(shù)和數(shù)的比例中求得美和美的形式,終于從五角星中發(fā)現(xiàn)了“黃金分割”,后來,人們進(jìn)而得到黃金比。從古希臘到現(xiàn)在都有人認(rèn)為這種比例在造型藝術(shù)中有美學(xué)價(jià)值。黃金比在現(xiàn)代最優(yōu)化理論中也有應(yīng)用價(jià)值,在優(yōu)選法中經(jīng)常談到的0.618就是黃金比的近似值?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究進(jìn)一步表明,黃金比對(duì)于人們自我保健也有重要作用:人生存的最佳氣溫約為23℃,它恰巧是正常體溫(37℃)的0.618倍;吃飯最好只吃六七成飽;攝入的飲食最好是“六分粗,四分精”;運(yùn)動(dòng)與靜養(yǎng)的關(guān)系最好是“四分動(dòng),六分靜”。最令人驚奇的是,很多生物的形體比例也等于黃金比。這說明“美是一切事物生存和發(fā)展的本質(zhì)特性”,黃金比是蘊(yùn)藏在客觀世界中的深層次的內(nèi)部規(guī)律。數(shù)學(xué)中的和諧美、統(tǒng)一美、對(duì)稱美、簡(jiǎn)單美及奇異美等都是客觀世界美的特征在數(shù)學(xué)中的反映。
可見,生活中處處充滿數(shù)學(xué)之美。學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué),學(xué)得很苦很累,只是為升學(xué)而不得不學(xué),在他們的眼中,數(shù)學(xué)就是一連串枯燥無味的數(shù)字,學(xué)數(shù)學(xué)就是在題海中苦苦掙扎。原因就在于數(shù)學(xué)教師不能讓他們感受到數(shù)學(xué)美,課堂為應(yīng)試而投入大量的訓(xùn)練,沒有展示數(shù)學(xué)應(yīng)有美,學(xué)生體會(huì)不到美感,激不起學(xué)數(shù)學(xué)的興趣。正如金融危機(jī)下,救市并不是容易的事,最好的方法不是依靠外援,而是依靠激活內(nèi)需,只要內(nèi)部有了需要,則沒什么能夠阻擋經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇。學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)與此相同,學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒很重要,學(xué)習(xí)情緒決定興趣,是最好的老師。要使學(xué)生有持久的學(xué)習(xí)興趣,教師必須培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本身的興趣。因此我們要充分展示數(shù)學(xué)的美,讓學(xué)生去感受數(shù)學(xué)特別的美,吸引學(xué)生喜愛數(shù)學(xué),激發(fā)并保持學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)的長(zhǎng)久興趣。
二、數(shù)學(xué)美的特點(diǎn)――內(nèi)在美、邏輯美、理智美
對(duì)數(shù)學(xué)美本身進(jìn)行有意識(shí)、自覺的研究是現(xiàn)代的事。眾多科學(xué)家對(duì)數(shù)學(xué)美發(fā)表過精辟深刻的見解?,F(xiàn)在,在自然科學(xué)家中否認(rèn)數(shù)學(xué)美存在的人是極少的,但數(shù)學(xué)美至今還未獲得美學(xué)家們的認(rèn)可,正如有些人所說:“科學(xué)家們講了那么多數(shù)學(xué)美,我怎么看到的盡是符號(hào)、公式和推論,看不到美呢?”究其原因,正因?yàn)閿?shù)學(xué)美不同于自然美、藝術(shù)美,數(shù)學(xué)美主要表現(xiàn)為內(nèi)在美、邏輯美、理智美。
數(shù)學(xué)美是客觀規(guī)律的反映,但這種反映不是像照鏡子那樣直接反映,而是人的能動(dòng)反映,是自然社會(huì)化的結(jié)果,是人的本質(zhì)力量對(duì)象化的結(jié)果。它所反映的不單純是客觀事物,而是融合了人的思維創(chuàng)造。數(shù)學(xué)美是隱蔽的美、深邃的美,美在數(shù)學(xué)思想內(nèi)部。要領(lǐng)悟數(shù)學(xué)美,必須透過“抽象、枯燥”的符號(hào)、公式及定理等洞察其內(nèi)部的數(shù)學(xué)思想。
例如:課本推導(dǎo)橢圓方程時(shí),首先得到=2a-,這不符合數(shù)學(xué)美的簡(jiǎn)單性要求,必須簡(jiǎn)化,得到(a-c)x+ay=a(a-c)。這樣是簡(jiǎn)單了,但還不行,不符合數(shù)學(xué)美,為什么呢?因?yàn)闄E圓具有對(duì)稱性,那么相應(yīng)的方程也必須有某種對(duì)稱性。為此,令a-c=b(b>0),從而得到標(biāo)準(zhǔn)方程+=1。補(bǔ)了個(gè)b,正好a是長(zhǎng)半軸的長(zhǎng),b是短半軸的長(zhǎng),此時(shí)b還有幾何解釋。
從以上例子可以反映出數(shù)學(xué)的和諧美、統(tǒng)一美、對(duì)稱美、簡(jiǎn)單美及奇異美。通過以上例子,總的來說是讓學(xué)生在挖掘數(shù)學(xué)美的過程中,培養(yǎng)、激發(fā)、提升學(xué)習(xí)情緒,而最終的目的,還是要激活學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒。因?yàn)椋瑥恼J(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的美到激活學(xué)習(xí)情緒,是為了讓學(xué)生有更出色的認(rèn)知活動(dòng),從而達(dá)到主動(dòng)獲取知識(shí)的能力。
因此,重點(diǎn)還是應(yīng)該在日常的點(diǎn)滴學(xué)習(xí)中讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)的和諧性、統(tǒng)一性、對(duì)稱性、簡(jiǎn)單性和奇異性等。也就是從具體到抽象,讓學(xué)生的內(nèi)心世界真正感受到數(shù)學(xué)的美,從而認(rèn)可、接受、主動(dòng)探索數(shù)學(xué)的美。
數(shù)學(xué)正如羅素所說:“數(shù)學(xué),如果正確地看它,不但擁有真理,而且有至高的美。”在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要充分挖掘數(shù)學(xué)美的因素,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)美的追求,使他們擺脫“苦學(xué)”的束縛,走入“樂學(xué)”的天地。