数学是一门美的科学,数学教学中到处可渗透审美教育,数学美的形式是多姿多彩的。简单美、对称美、相似美、和谐美、奇异美构成数学美的主体,数学审美能力的提高对数学本身起着不可估量的作用。同时,数学审美能力的培养又是素质教育的一部分,美是真理的光辉,数学美是数学发展的动力,数学自身的严谨、周密、精确、完整显示了数学美,提高学生学习自觉性的关键是培养学生数学美感的能力,数学审美能力是培养学生感受数学美,鉴赏数学美,创造数学美的能力。下面我结合近几年数学课堂教学的实践,谈谈数学审美能力的培养.
一、内容之美,培养学生的审美能力
第六届国际数学教育会议提出:“数学教育还必须将数学中所固有的美展示给学生,使学生不仅获得知识,而且还要受到美的熏陶。”
数学在其内容结构上也都有其自身的美,几何中最简单的元素是点,点是造型结构中最小的单位,有相对的独立性,富有美的个性。“万物丛中一点红,动人春色不须多。”点还可以组成各种复杂的图形,电脑设计出的千变万化的图案也都是由点组成的,当流星在夜晚星空划过时,给人留下一种什么印象呢?荷迦靳的解释是:“因为它能表现动作这一点在美学史上是很有名的,运动的曲线变了美,它那特有的动态给人一种美感,引导着眼睛作一种无赏的追逐,给予了心灵的快乐,三角函数的图像波浪滚滚,能不给我们一种美的感受吗?
点关于直线的对称,点关于点的对称,直线关于点的对称。直线关于直线的对称问题,互为反函数图像关于直线y=x对称,圆锥曲线的图形具有对称性,这些图形都显示了对称美。
三种圆锥曲线统一定义,内部结构整齐一体,秩序匀称,内容相似,显示统一美和相似美,立体几何中由三角形、四边形、梯形绕一条直线旋转形成各种美丽的立体图形,显示了运动美。立体几何和平面几何的概念、定理、性质体现了相似美和联系美,在解题中有方法新颖巧妙之美,一题多解中美中求更美,繁琐的数学语言用简单的数学符号表示出来,体现了简单美,达.芬奇认为:“美感完全建立在各部分之间神圣的比例关系上。”因而就有了黄金分割之美。我在教学中,力求从这些内容上让学生感受到他们的美,从而来培养学生的审美能力,激发学生对数学的兴趣。
二、解题之美,培养学生的审美能力
在解题中给我们的美感是什么?是各部分的和谐,是它们的对称,是解题方法的巧妙,是推理的严谨、准确,是各部分的相互联系。
解题时一旦题目提供的知识信息与学生的审美情感吻合,就会激起学生的审美直觉,从而迅速、正确地确定解题方法,解题思路、解题策略,数学解题是一种审美活动,是审美情感支配下对数学美的追求。
例:等差数列{an}中a2+a5+a12+a15=36,求S16。
探索思路:由已知可列出首项与公差之间的关系,但两个未知数一个方程一般无法求解。这可到了“山穷水复疑无路”了,这时突然注意到下标特点,第一项下标和第四项下标之和为17,第二项、第三项下标之和为17,所以利用等差数列的性质a1+a16=a2+a17=a5+a12
这又变成了“柳暗花明又一村”了,这是出人意料令人震惊的美,解答这样的题无疑是一种精神上的享受,学生会从恍然大悟中得到答案,体会到一种奇异的美感。
例:求cos20°cos40°cos60°cos80°的值
分析:观察角之间的关系,因而想到二倍角公式,巧用分母

这种解法体现了结构美、方法美、简捷美。
三、板书之美,培养学生的审美能力
板书是教师的书面语言,字迹工整,美观大方,条理分明,重点突出,详略得当,绘图正确,良好的板书能启发学生的思维,有示范性作用给人一种美感。
例如,求函数y=|sinx|+|cosx|的周期
分析:用两种不同颜色的粉笔分别画出y=sinx,y=cosx的图像,如图1,再用叠加法把已知函数图象画出来,由图象观察得周期 ,这种美丽的图形会使学生记忆长久。

再如:已知函数f(x)是偶函数且在(0,+∞)上是增函数,求证:函数f(x)在(-∞,0)是减函数。如图2

讲评:讲此题时,我没有从头写到尾,而是暴露解题思路,我先把结论写在最后,寻找结论成立的充要条件。
只需证明,任意X1、X2∈(-∞,0)且X1<X2,有f(x1)>f(x2)……(1)即可。
如何证明上式成立呢?
由已知函数在(0,∞)上是增函数,-X1>0,-X2>0,
且-X1>-X2,所以
f(-x1)>f(-x2)……(2),
那么如何由(2)推出(1)?启发学生,有的学生立刻想到利用偶函数,f(-x1)=f(x2),f(-x2)=f(x2),从而得证。
此题逐渐缩短已知和未知的距离,思路清晰,学生容易接受,良好的板书像一幅美丽的图画,给人以启示和美的享受,从而培养了学生的审美能力。
古代数学家、哲学家普洛克斯说:“哪里有数,哪里就有美。”我们在教学中有目的地培养学生的审美能力,提高学生对数学美的鉴赏能力,定会提高学生的解题能力,使学生用美的眼光学习数学,探索数学中美的奥秘,成为数学美的追求者。
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