數(shù)學的美是一種理性的美,這種美只有通過我們教師的課堂演繹和學生的探索才能達成。數(shù)學的美,其主要表現(xiàn)為數(shù)學的對稱性、簡單性、統(tǒng)一性和奇異性。數(shù)學教育必須將數(shù)學中固有的美展示給學生,使學生不僅獲得知識,而且還受到美的熏陶。當前,我們的課堂改革也正是要增強學生的數(shù)學美育思想教育,以提高學生學數(shù)學的興趣。下面,我就結合自己的高中數(shù)學課堂談談如何通過美育的滲透,讓數(shù)學變得更加美麗。
一、直觀、形象教學,引導學生步入有趣的數(shù)學世界
1、制作教具引導發(fā)展想象和思維能力
在立體幾何教學中,為了生動、直觀,我們采取幾何模象的方法,使學生獲得明晰的直觀印象。課前指導學生焊制常用典型小教具,如正方體、空間四邊形、正三棱錐等模型,上課時學生可以眼看、手摸、腦想,能直觀看待各種線線、線面、面面的關系,以及立體幾何第一章基本定理的應用。借助正方體模型可過渡作出空間基本元素位置關系的各種圖形,也可以在正方體上進行線與線重合,線與線的距離,面與面的垂直,夾角等一系列變式訓練。正方體的勻稱美引導學生進入空間大門,正方體的直觀表象提高了學生的形象思維的能力。
2、手腦并用,培養(yǎng)學生求索,創(chuàng)新的能力
在三角公式的教學中,導出三倍角的正弦公式之后,我又引導學生導出三倍角的余弦、正切公式。但不少學生說,這三個公式易混,難記,學生對結論的不滿意,表明學生對知識有新的追求,想進行新的探索,這是一種創(chuàng)造的萌動,抓住這一有利時機,我要求學生探索,并和學生一起研討這三個公式是否能化得整齊些,是否有更和諧的形式?經(jīng)過師生共同探索最后得到三個整齊、和諧的公式。這時,學生報以熱烈的掌聲,這掌聲是對創(chuàng)新追求的賞賜,又是對自己創(chuàng)造性勞動的贊美。
3、數(shù)形結合,加強直觀體驗
在求2+4+6+……+2000+……+8+6+4+2的值時,我們發(fā)現(xiàn)上式均是偶數(shù),可化為2(1+2+3+……+1000+……+3+2+1),而對連續(xù)自然數(shù)連加有何規(guī)律呢?引導學生由下圖遞推得到:
二、激發(fā)興趣,培養(yǎng)學生數(shù)學美感,加強求知欲
1、介紹數(shù)學的歷史之美
數(shù)學美在數(shù)學的歷史發(fā)展中起了重大作用。古代器物上美麗的花紋,形成了幾何學研究的對象;畢氏學派試圖從數(shù)和數(shù)的比例中求得美和美的形式,終于從正確圖形中,發(fā)現(xiàn)了黃金比例,進而得到黃金比;我國古代的“八卦”“縱橫圖”中蘊含豐富的數(shù)學思想;“沒有規(guī)矩,不成方圓”,方、圓以及正多邊形的對稱,完美,招惹了無數(shù)有志之士去研究它,終于發(fā)展了大大小小的系列“等圓定理”;切線問題、曲線問題的研究成了微積分誕生的先導。以上種種數(shù)學歷史在日常課堂中給予介紹就能讓學生更加了解數(shù)學,體驗數(shù)學美的歷史,增強其學習數(shù)學的興趣。
2、激發(fā)好奇,培養(yǎng)興趣
在講復數(shù)開方時,不是上課就講如何開方,而是利用數(shù)集擴展的思絡,為解決矛盾產(chǎn)生新數(shù)的思想來激發(fā)引導學生,開拓思維。我向學生提問:“由于—1開平方產(chǎn)生新數(shù)i和-i如果把i和?-i再開平方是否又產(chǎn)生新數(shù)呢?”對此,學生感到有興趣,因而思維積極,但又不知從何著手探索,這時因勢利導,有沒有這樣的數(shù)使x2=i呢?再一次激發(fā)求知感,企圖再造新數(shù),擴充復數(shù)集。這樣,在教師引導之下學生會據(jù)復數(shù)乘方的幾何意義得出滿足x2=i的x,并進而探一般復數(shù)開方的法則,以及復數(shù)開方的幾何意義。
3、用奇異的美激發(fā)好奇心
由于現(xiàn)實生活的客觀實體為數(shù)學創(chuàng)造了良好的模型,因此數(shù)學的結構在一定的領域內有相對的穩(wěn)定性,而奇異性恰巧是這種穩(wěn)定性的破壞。當然,這種“破壞”是數(shù)學中的新思想、新思維、新方法對原有習慣的一種美的突破。如,為解決繁瑣而驚人的計算而追求計算的簡單性,導致了對數(shù)計算方法的產(chǎn)生,就能讓學生帶著興趣、美感、追求開始學習對數(shù)計算。因此,我們在教學中可大膽用數(shù)學的奇異美來調動學生的積極性。
三、運用數(shù)學美的內涵,提高學生數(shù)學素質
1、培養(yǎng)“數(shù)形結合”思想,引導學生追求“簡單美感”,探索解題藝術美
數(shù)形結合是研究解析幾何的主導思想,在教學中培育這一優(yōu)美,和諧的知識結構,能增強學生的“美的意識力”。如拋物線X2=8y 的焦點為F,點M(-2,4),P為拋物線上一點,求點P坐標使|PM+PF|最小。
常規(guī)分析:設P(x,y)為拋物線上一點,則|PM│+│PF|= 。顯然,此路繁瑣之極,為此可以點拔“數(shù)形結合”的方法。
通過畫圖形、想定義、尋出捷徑(如右圖)。于是|PM|+|PF|=|PM|+P到準線的距離易得P(-2,1/2),即為所求的P點。這種解法巧妙、簡捷、合理、優(yōu)美——它來自于解析幾何知識結構中“簡單性”美及學生“美的意識”的結晶。
2、利用相應美,增強“統(tǒng)一性”美感,開拓思維
數(shù)學中的具體內容和形式之間的相似現(xiàn)象構成了數(shù)學的相似美。如,數(shù)式的相似,圖形的相似,命題結構的相似。重要的是相似的命題存在著相似的解法。因此,相似美為我們解決一類問題開辟了廣闊的天地。數(shù)學相似美的作用,可使許多類似的問題化為統(tǒng)一的解決,而達到從異中求同的目的,這點能不讓學生感到欣慰呢?他們有一把“萬能”鑰匙,就可以打開許多豐富的寶庫。此外,數(shù)學形式和結構無不充滿著對稱美,因此我們不應僅僅停留在數(shù)學形式上的美,而重要的在于它深刻的內在本質的美。許多對稱問題的出現(xiàn),當對一部分實施一種變換,那么對另一部分也必須實施同樣的變換,才能達到平衡的和諧,因此,對稱美的這種關系為我們解題帶來許多方便之處。
教師在教學中只有不斷提煉教學藝術,才能使數(shù)學美,藝術美、和諧美有機地結合起來。也只有把數(shù)學美育滲入學生心靈,在科學美育的熏陶之下,才能使學生德、智、體、美育均得到發(fā)展。重視數(shù)學課堂的美育滲透才能使學生思想品德,思維素質得到不斷提高,才能更好地學好數(shù)學,也才能讓數(shù)學變得如此美麗!