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數(shù)學教育與數(shù)學美論文
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數(shù)學教育與數(shù)學美論文【1】
【摘 要】數(shù)學教育與數(shù)學美是推進素質(zhì)教育的一項重心工作,如何在數(shù)學過程中讓學生能夠感受美、培養(yǎng)美、創(chuàng)造美,只有真正地理解了美的含義,才能使我們的教育教學工作得到全面的提高。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學美;課堂教學;情感教育
從小就喜愛數(shù)學,現(xiàn)在成為了一名中學數(shù)學教師。
多年的教學工作,讓我對數(shù)學有著一份獨到的情感。
探究數(shù)學美是推進素質(zhì)教育改革的目標,如何在數(shù)學教學的過程中展現(xiàn)數(shù)學美,讓學生感受美、培養(yǎng)美、創(chuàng)造美將是今后教育工作者的重心工作。
一、什么是數(shù)學美
數(shù)學美就在我們的生活中,我們時刻與美相伴。
正如英國羅素所說:“數(shù)學,如果正確地看它,不但擁有真理,而且具有至高的美,正像雕刻的美,是一種冷而嚴格的美,這種美不是投合我們天性微弱的方面,這種美沒有繪畫或音樂的那樣華麗裝飾;它可以純凈到崇高的地步,能夠達到嚴格仍只有最偉大的藝術(shù)才能顯示的那種完美的境地。”可見數(shù)學美是一種完全和諧的美、抽象的美。
數(shù)學家克萊因認為:“數(shù)學是人類最高超的智力成就,也是人類心靈最獨特的創(chuàng)作,音樂能激發(fā)或撫慰情懷,繪畫使人賞心悅目,詩歌能動人心弦,哲學能使人智慧,科學可改善物質(zhì)生活,但數(shù)學能給予以上的一切”。
美,作為現(xiàn)實的事物和現(xiàn)象,物質(zhì)產(chǎn)品和精神產(chǎn)品、藝術(shù)作品等的屬性總和,具有勻稱性、比例性、和諧、色彩變幻、鮮明性和新穎性,作為精神產(chǎn)品的數(shù)學除了具有上述美的特征,更具有它自身的簡潔性、統(tǒng)一性和奇異性:
(1)簡潔性。
簡潔而簡單、對稱、和諧是數(shù)學美的基本內(nèi)容之一,球的定義:“到定點的距離等于定長的所有點的集合。”如此簡潔、和諧統(tǒng)一。
指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)圖像關(guān)于直線y=x對稱;二項式展開式(a+b)n+C0n+C1nan-1b+ C2nan-2b2+…+Cnnbn,其系數(shù)的對稱性,都給人們留下簡潔美的感受。
(2)統(tǒng)一性。
數(shù)學美的統(tǒng)一性是指數(shù)學中部分與部分、部分與整體之間的和諧和一致。
通過映射,把函數(shù)的定義域和值域建立一一對應(yīng)關(guān)系,通過直角坐標系的建立,把點的坐標與數(shù)對應(yīng)統(tǒng)一;三角形的三條中線、角平分線、高線分別相交于一點,無不體現(xiàn)了數(shù)學的協(xié)調(diào)美、統(tǒng)一性。
(3)奇異性。
奇異是相對于常識或平凡而言的,是對傳統(tǒng)的突破。
表現(xiàn)為結(jié)論的奇異性是指結(jié)論的新穎奇巧、出乎意料,往往引起思想上的震動。
例如:122=144換一下次序212=441。
從數(shù)的發(fā)展史上,由正數(shù)、負數(shù)、有理數(shù)、無理數(shù),人們認為足以夠表達了,但復(fù)數(shù)的出現(xiàn),又打破了任何數(shù)的平方都是一個非負數(shù)的思想,引進了i2=-1的結(jié)論。
二、數(shù)學美與數(shù)學課堂教學
中學數(shù)學教學并不滿足于數(shù)學美的論述,更重要是如何在數(shù)學教學過程中展現(xiàn)數(shù)學美的思想,使學生能夠感受和欣賞數(shù)學美,把數(shù)學的美育功能真正落實在中學在數(shù)學課堂上。
(1)展示數(shù)學的美感,提高學生學習的積極性和創(chuàng)造性。
在教學過程中,由于數(shù)學的抽象性和嚴謹性,常常使學生感到數(shù)學的枯燥和無味。
美從何處而來?如何體現(xiàn)數(shù)學美?這將是數(shù)學老師們苦苦尋找的問題。
通過心理研究發(fā)現(xiàn):學生的學習要有動機,而這個動機的產(chǎn)生必須培養(yǎng)學生學習興趣,才能對數(shù)學這門學科的學習保持高昂的熱情和無限的求知欲望,在求知欲望驅(qū)使下,引導(dǎo)學生不斷探索數(shù)學的奧妙,領(lǐng)略數(shù)學的美感,把一個枯燥無味的數(shù)學變得生動活潑、有趣、令人陶醉。
例如:學習橢圓定義及性質(zhì)時,課本中橢圓的定義是平面內(nèi)兩定點F1、F2的距離的和等于常數(shù)2a(2a>|F1F2|)的點的軌跡叫做橢圓,如此抽象的數(shù)學語言,讓學生感到茫然。
在教學中,我們可采用讓學生自己動手的辦法,取一條細繩,用圖釘固定兩端,用粉筆將繩子拉緊,使筆尖在圖板上移動,所走過的軌跡就是橢圓,讓學生形象地感受橢圓圖形,增添美感,保持學習興趣,使課堂氣氛活躍,效果良好。
又如:在學習對稱軸和軸對稱圖形中,先讓學生用一張白紙折成一架紙飛機,讓它們在空中自由飛翔,比一比,誰的飛機飛得最高、最遠,引導(dǎo)學生思考飛機的制成必須保持平衡,才能飛得最高、最遠,從而引入本節(jié)的主要內(nèi)容――軸對稱的問題。
通過這樣的課堂教學,培養(yǎng)了學生的自我動手能力,從中感受數(shù)學的樂趣,并教育學生數(shù)學來源于生活并指導(dǎo)生活,大大提高學生的數(shù)學學習的興趣,使學生初步掌握數(shù)學美的能力。
(2)保持對數(shù)學美的追求,但謹防在“美”中陷阱。
數(shù)學學科的嚴謹與縝密和數(shù)學和和諧統(tǒng)一之間存在著一定的聯(lián)系,在數(shù)學教學中,美的和諧體驗無時不在。
例如: 若a>b,則a+c>b+c
a+b=b+a
(a+b)c>a+b
這些公式和法則體現(xiàn)數(shù)學的對稱與和諧美。
但美麗的外表,不一定是正確和真實的,用美學觀點猜測和認識數(shù)學規(guī)律,有時也并不正確。
例如:
cos(α+β)=cosα・cosβ?sinα・sinβ,
雖然,這些式子也是對稱和諧的,但違反了數(shù)學的真實性和邏輯性,數(shù)學的嚴謹性是容不下一粒錯誤的沙子,我們應(yīng)該提醒學生,在培養(yǎng)審美意識的同時,還要不斷地認識和理解數(shù)學,只有經(jīng)過嚴格的猜想、判斷、推理、證明,才能真正地理解和發(fā)現(xiàn)數(shù)學。
(3)培養(yǎng)數(shù)學審美的能力,加深對數(shù)學的理解。
數(shù)學美,乃探究之美,只有通過不斷地探索,才能達到數(shù)學的頂峰,學過數(shù)學的人都有這樣的感受,征服一道數(shù)學題,就如在夜間茫茫大海中航行,忽然看到遠方有一盞明燈一樣,心情豁然開朗,萬分欣喜,這就是數(shù)學的魅力所在!在學習比例線段中,把長為c的線段分為a(較長)b(較短)的兩段,使之符合a∶b=c∶a,得到a∶c≈0.618,這正是最美 、最巧妙的比例,人們尊之謂:“黃金分割”。
法國的巴黎圣母院、中國的故宮的構(gòu)圖都融入了“黃金分割”的匠心,希臘人按“黃金分割”建造了埃及的金字塔,斷臂的維納斯的缺陷美,無不蘊含著數(shù)學的魅力,時刻等待著人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)與探索。
三、數(shù)學美與情感教育
情感教育的理論,是多年以來,在世界教育改革的潮流中崛起和發(fā)展起來的,情感是人對客觀事物是否符合自己的需要而產(chǎn)生的體驗。
情感教育的含義一般認為是指由師生之間真誠的、積極的情感交流而造成的和諧、合作的教育氣氛,并建立最佳教學情境。
教學過程是學生與教師之間相互交流的過程,教師除了傳道――授業(yè)――解惑,還有培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好個人修養(yǎng)的任務(wù)。
著名的意大利思想家布魯諾為了堅持哥白尼創(chuàng)立的“日心說”,被活活地燒死在羅馬廣場上;古希臘的學者認為球形是最完美的形體;畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)了勾股定理,他為直角三角形具有這種簡明、和諧的關(guān)系而贊嘆;畢達哥拉斯認為“萬物皆數(shù),美是數(shù)的和諧”;愛因斯坦12歲時,得到了一本歐幾里得幾何教科書,它的嚴謹、明澈和確定,給愛因斯坦留下了不可磨滅的印象。
我國現(xiàn)代數(shù)學家陳景潤為我國的數(shù)學發(fā)展作出了巨大的貢獻,激發(fā)學生的學習興趣,養(yǎng)成愛國主義、集體主義教育,增強他們的民族自尊心、自信心和自豪感,保持嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和優(yōu)良的學風。
通過情感教育,培養(yǎng)學生勇于探索,追求真理的勇氣,增強學習數(shù)學的自信心和勇氣,敢于挑戰(zhàn)自我,敢于勇往直前。
數(shù)學就是一切美的化身。
參考文獻:
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[4]李金聰.三角形“無心”優(yōu)美的向量形式[J],2011年第11期:24-29
數(shù)學能力與數(shù)學素養(yǎng)【2】
[摘 要]數(shù)學是一門重要的基礎(chǔ)學科,我國的數(shù)學教育正走上素質(zhì)教育的軌道,著重數(shù)學能力的培養(yǎng)。
針對數(shù)學這門特定的學科,如何有效地提高數(shù)學素質(zhì)和數(shù)學能力?目前,眾說紛紜,而這又是每個數(shù)學教師必須弄清的問題。
下面,就數(shù)學能力的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)和提高數(shù)學能力的措施幾方面,從數(shù)學教育學的角度談自己的一些認識。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學能力;創(chuàng)新能力;思維能力;數(shù)學教育
數(shù)學是科學的工具,在人類物質(zhì)文明的進程中已充分顯示出其實用價值。
數(shù)學更是一種文化,是人類智慧的結(jié)晶,其價值已滲透到人類社會的每一個角落。
數(shù)學本質(zhì)的雙重性決定了作為教育任務(wù)的數(shù)學價值取向應(yīng)是多極的。
數(shù)學教育不僅是知識的傳授、能力的培養(yǎng),而且是一種文化熏陶、素質(zhì)的培養(yǎng)。
數(shù)學素質(zhì)教育應(yīng)該是人文教育和科學教育的相互滲透,即整合。
樹立新型的教育觀,是深化教育改革的關(guān)鍵。
一、數(shù)學教學中數(shù)學能力的培養(yǎng)途徑
基于數(shù)學思維能力體現(xiàn)數(shù)學認識和建構(gòu)的需要 ,也反映數(shù)學自身特征的要求,是數(shù)學能力的核心;另外,素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)新教育,我們所談及的數(shù)學能力具備多方面的內(nèi)容,但在其核心內(nèi)容中必須定位在促進學生的創(chuàng)新能力方面。
(一)應(yīng)用數(shù)學能力的培養(yǎng)
數(shù)學是一種語言,是認識世界必不可少的方法,運用數(shù)學的能力是未來公民應(yīng)當具有的最基本的素質(zhì)之一。
九年義務(wù)教育數(shù)學教學大綱明確規(guī)定:“要使學生受到把實際問題抽象成數(shù)學問題的訓(xùn)練”,“形成用數(shù)學的意識” 。
1.重現(xiàn)知識形成的過程,培養(yǎng)學生用數(shù)學的意識。
數(shù)學概念和數(shù)學規(guī)律大多是由實際問題抽象出來的,因而在進行數(shù)學概念和數(shù)學規(guī)律的教學中,我們不應(yīng)當只是單純地向?qū)W生講授這些數(shù)學知識,而忽視對其原型的分析和抽象。
我們應(yīng)當從實際事例或?qū)W生已有知識出發(fā),逐步引導(dǎo)學生對原型加以抽象、概括,弄清知識的抽象過程,了解它們的用途和適用范圍,從而使學生形成對學數(shù)學、用數(shù)學所必須遵循的途徑的認識。
這不僅能加深學生對知識的理解和記憶,而且對激發(fā)學生學數(shù)學的興趣、增強學生用數(shù)學的意識大有裨益。
2.創(chuàng)造條件,讓學生運用數(shù)學解決實際問題。
數(shù)學思想是對數(shù)學知識與方法形成的規(guī)律性的理性認識,是解決數(shù)學問題的根本策略。
數(shù)學方法是解決問題的手段和工具。
數(shù)學思想方法是數(shù)學的精髓,只有掌握了數(shù)學思想方法,才算真正掌握了數(shù)學。
因而,數(shù)學思想方法也應(yīng)是學生必須具備的基本素質(zhì)之一。
現(xiàn)行教材中蘊涵了多種數(shù)學基礎(chǔ)知識和方法,在教學時,我們應(yīng)充分挖掘由數(shù)學基礎(chǔ)知識所反映出來的數(shù)學思想和方法,設(shè)計數(shù)學思想方法的教學目標,結(jié)合教學內(nèi)容適時滲透、反復(fù)強化、及時總結(jié),用數(shù)學思想方式武裝學生,使學生真正成為數(shù)學的主人。
(二)思維能力的培養(yǎng)
思維品質(zhì)的優(yōu)良與否是國民素質(zhì)的重要決定因素。
為了促進學生思維能力的發(fā)展,我們必須高度關(guān)注學生在數(shù)學學習過程中的思維活動,必須研究思維活動的發(fā)展規(guī)律,研究思維的有關(guān)類型和功能、結(jié)構(gòu)、內(nèi)在聯(lián)系及其在數(shù)學教學中所起的作用。
1.重視數(shù)學思想培養(yǎng)的教學觀中學數(shù)學思想內(nèi)容包括:
、俜纤枷。
數(shù)學語言準確而清楚,使用它使數(shù)學的運轉(zhuǎn)成為可能。
、谟成渌枷。
以映射的原則,可以得到換元法,初等變換法及母函數(shù)法等解決問題的方法。
、刍瘹w思想。
化歸的實質(zhì)就是把新問題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解決的問題來解決,把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為易于解決的簡單問題來解決。
它是處理數(shù)學問題的一種基本思想。
換元法、配方法、分組法、反證法等都是化歸思想的具體應(yīng)用。
④分解思想。
其特點是化整為零,其實質(zhì)是分解――組合、分割――拼合的辯證思想。
⑤參數(shù)思想。
參數(shù)作為橋梁,以溝通問題的條件與結(jié)論。
在解題時引入新的變量,或?qū)㈩}設(shè)中多元里的一元看做已知數(shù),根據(jù)已知條件列式推算,從而使問題獲得解決。
換元法、比值法、主元法、待定系數(shù)法等都是參數(shù)思想的具體應(yīng)用。
、逇w納思想。
從幾個簡單的、個別的、特殊的事例出發(fā),歸納出一般的規(guī)律和性質(zhì)。
即以特殊到一般的思維方式。
、哳惐人枷搿
是由已知的兩類事物具有某些相似性質(zhì),從而推斷它們在其他性質(zhì)上也可能相似的推理形式。
、嘌堇[思想。
由一般到特殊的邏輯推理方法。
⑨模型思想。
實際問題可數(shù)學化,通過數(shù)學模型加以解決。
數(shù)學思想在數(shù)學整個體系中起著“靈魂”的作用,只有重現(xiàn)數(shù)學思想的教學才能從高一層次提高學生的能力水平,培養(yǎng)學生的數(shù)學觀念和良好品質(zhì),進而提高學生的數(shù)學素質(zhì)。
2.重視“問題解決”的教學觀問題解決作為一種教學模式或作為一種教學過程,是培養(yǎng)學生數(shù)學素質(zhì)的一條有效途徑。
華師大張奠宙教授指出“問題解決反對單純模仿,更多地從問題情景出發(fā),構(gòu)造數(shù)學模型,提供數(shù)學想像,伴以實際操作,鼓勵發(fā)散思想,誘發(fā)創(chuàng)造能力,把數(shù)學嵌入活的認知過程中,而不是死的知識積累。
我認為‘問題解決’是可以影響當前數(shù)學教育的突破口,它和‘升學率’不矛盾,有助于大眾數(shù)學的推廣,能全面提高數(shù)學素質(zhì)”。
重視“問題解決”,在一定的意義上也就是重視數(shù)學的應(yīng)用價值。
現(xiàn)在“能夠運用所學知識解決簡單的實際問題”被列為數(shù)學教學目的之一,就是要求我們順應(yīng)社會發(fā)展,加強數(shù)學應(yīng)用的教學。
在教學中,我們尤其要注重培養(yǎng)學生良好的思維品質(zhì),使學生的思維既有明確的目的方向,又有自己的見解;既有廣闊的思路,又能揭露問題的實質(zhì);既敢于創(chuàng)新,又能具體問題具體分析。
二、重視學生能力的個別差異,注意面向全體學生
針對學生的“個別差異”,我們要了解不同發(fā)展水平的學生理解運用知識的情況,及時注入不同的信息以調(diào)控學生的學習心理和認識的發(fā)展水平。
根據(jù)學生的心理差別,我們要做到面向全體學生,建立良好的師生關(guān)系。
幫助后進生克服心理障礙,關(guān)心他們,使他們有信心學好,提高克服困難的勇氣。
同時注意及時捕捉后進生的問題,發(fā)現(xiàn)他們的閃光點,有計劃地設(shè)計一些后進生能回答的問題,保護他們的自尊心,激發(fā)他們的求知欲和學習熱情,以達到大面積豐收。
總之,在數(shù)學教學中加強素質(zhì)教育,就是要全面提高教育教學質(zhì)量,全面提高學生整體素質(zhì)。
這樣就能把素質(zhì)教育推向一個新的高度,我們的素質(zhì)教育定能取得喜人的成果。
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