素質(zhì)教育中的數(shù)學美育

劉飛越　唐翠芳

摘 要：本文基于美學教育的現(xiàn)狀，簡要陳述開展數(shù)學美育的必要性，主要介紹了數(shù)學的簡潔美、和諧美、對稱美等美學表現(xiàn)，說明數(shù)學美育的功能和開展數(shù)學美育的途徑，以此培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會人才。

關鍵詞：素質(zhì)教育；數(shù)學；美育

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）15-118-02

教育從產(chǎn)生的那天起就注定將隨著社會文明的進步不斷發(fā)展、不斷完善。當前的教育形式正朝著素質(zhì)教育的方向推進，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的綜合人才是素質(zhì)教育的目的，具有創(chuàng)新意識、高度實踐能力的人才已成為社會教育家關注的焦點。智育從傳統(tǒng)教學開始就受到教育者的重視，有著深厚的根基，其被重視程度不言而喻；德育已得到社會的高度重視，教育界也正在倡導“德育領先”；體育鍛煉不但能強身健體還能磨礪人的意志，在全民健身的宗旨下，體育活動開展的有聲有色；因為相信實踐是檢驗真理的唯一標準，所以與生活實踐接觸最緊密的勞動教育受到越來越多的社會關注；然而，美育卻被忽略了，沒有得到與其社會價值相應的重視！

我們常常談論人文精神的“真、善、美”和人全面自由的發(fā)展，藝術美的理論中也常會出現(xiàn)“真、善、美”三位一體的問題。愛因期坦說過：“美，本質(zhì)上終究是簡單性?！彼€認為，只有借助數(shù)學，才能達到簡單性的美學準則。一個正確的數(shù)學公理、定理，可以反映客觀事物的本質(zhì)和規(guī)律，這是數(shù)學的真；數(shù)學理論即使離現(xiàn)實多遠，也總能找到它的實際用途，體現(xiàn)其為人類服務的價值取向，這是數(shù)學的善；偉大的希爾伯特曾說過：“數(shù)學中每一步真正的進展都與更有力的工具和更簡單的方法的發(fā)現(xiàn)密切聯(lián)系著”，數(shù)學理論本身的奇特、微妙、簡潔有力，建立這些理論時體現(xiàn)的創(chuàng)造性思維就是數(shù)學的美。遺憾的是，這些觀點在數(shù)學教學過程中沒有得到充分的體現(xiàn)，大教育家蘇霍姆林斯基曾說：“沒有審美教育就沒有任何教育”。

舉國上下正在大力推進素質(zhì)教育，數(shù)學美學作為素質(zhì)教育的重要組成部分，需得到充分重視。在新課程改革的高中數(shù)學課程標準（討論稿）中已提出了數(shù)學教育必須注意培養(yǎng)學生的科學精神和人文精神，特別是“數(shù)學與文化”這一單元體現(xiàn)了數(shù)學文化的一個重要功能，這就是數(shù)學美學，這種功能將長久以來人們對數(shù)學的追求轉化為對完善的追求，對和諧數(shù)學的追求。

一、數(shù)學美的表現(xiàn)

美，是現(xiàn)實事物和現(xiàn)象、物質(zhì)產(chǎn)品和精神產(chǎn)品、藝術作品等屬性的總和，具有勻稱性、比例性、鮮明性和新穎性等特點。數(shù)學作為精神產(chǎn)品具有上述美的特征。數(shù)學的世界，是一個充滿了美的世界，數(shù)的美、式的美、形的美……，都可以讓我們感受到和諧、比例、整體和對稱，數(shù)學美深深地感染著人們的心靈，激起人們對她的欣賞。

1、簡潔美

在數(shù)學界，人們普遍認為樸素、簡單是數(shù)學外的在形式，樸實清秀又底蘊深厚才是其至美。歐拉公式：V-E+F=2堪稱“簡單美”的典范，在數(shù)學中，像歐拉公式這樣形式簡潔、內(nèi)容深刻、作用很大的定理還有許多。比如：

圓的周長公式：C=2πR

勾股定理：直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊平方。

正弦定理：ΔABC的外接圓半徑R，則 等，這就是數(shù)學的公式之美。這種簡潔美，用幾個定理是不足以說清的，數(shù)學歷史中每一次進步都使已有的定理更簡潔。

2、和諧美

歐拉公式： ，曾獲得“最美的數(shù)學定理”稱號。和諧的美，在數(shù)學中多得不可勝數(shù)，如著名的黃金分割比 ，即0.61803398…，維納斯的美被所有人所公認，她的身材比也恰恰是黃金分割比；著名的菲波那契數(shù)列{an?}，定義如下：

a1?=1，a2=1，

當n≥3時，an=an-1+an-2

將“黃金分割”、“神圣比例”的美稱給數(shù)學都受之無愧。

3、對稱美

畢達哥拉斯學派認為，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。圓是中心對稱圓形――圓心是它的對稱中心，圓也是軸對稱圖形――任何一條直徑都是它的對稱軸。梯形的面積公式：S= ， 等差數(shù)列的前n項和公式： ，其中a是上底邊長，b是下底邊長，其中a?1是首項，an是第n項，這兩個等式中，a與a1是對稱的，b與an是對稱的。h與n是對稱的，這是數(shù)學的對稱之美。此外，數(shù)學還有自身的奇異突變美、創(chuàng)新美、統(tǒng)一美等。數(shù)學的發(fā)展深受美育思想的影響，使得數(shù)學中含有美的因素，古代哲學家、數(shù)學家普洛克拉斯斷言：“哪里有數(shù)，哪里就有美?！?/p>

二、數(shù)學美的功能：

社會在進步，人們對美的要求也越來越高，人們不僅通過音樂，藝術，而且通過自然美、社會美、科學美等得到美的熏陶，美化精神的境界。美育可幫助學生樹立正確的審美觀，提高審美能力和審美創(chuàng)造能力，塑造完善的人格，促進學生的全面發(fā)展。數(shù)學美育的功能，主要體現(xiàn)在下面幾個方面：

1、培養(yǎng)創(chuàng)造、發(fā)明數(shù)學的激情；

2、啟發(fā)探求真理的思路；

3、檢驗真理；

4、寓美于教，激發(fā)學生的學習興趣；

5、以美啟智，提高解決問題的能力。

三、數(shù)學美的教育途徑

科學和藝術一樣，都有自己的美學特征，起著陶冶情操，完善思維品質(zhì)的作用，數(shù)學作為一門自然科學，有其獨特的美學特征。在中學數(shù)學教學過程中，我們可以從中學數(shù)學教材內(nèi)容的美，如概念之美、證明之美、體系之美、無限之美、平衡之美等方面加以探討，帶領學生進入數(shù)學美的樂園，陶冶精神情操，激發(fā)他們的學習興趣，提高學生的審美能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。

提高學生的審美能力，教師應當做必要的審美示范，引導學生感知，欣賞數(shù)學美?！皬膶嵺`中來，到實踐中去”，將美知識應用于實踐，體現(xiàn)美育的意義，提高學生的審美能力。因此，數(shù)學美的教育途徑需要先展示數(shù)學隱含的美、進一步挖掘數(shù)學美、再創(chuàng)造數(shù)學美、最后將美學原理應用于解題實踐。

數(shù)學美育在素質(zhì)教育的形勢下將會愈發(fā)重要，數(shù)學教師應通過有效的教育途徑實施數(shù)學美學教育，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，培養(yǎng)學生的科學精神和文化精神，促進學生在德智體美勞等方面的全面發(fā)展，培養(yǎng)具有實踐能力的創(chuàng)新型人才。

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