談?wù)剶?shù)學(xué)美在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用
“愛美之心,人皆有之”,數(shù)學(xué)之中無處不存在著數(shù)學(xué)美:對稱美、和諧美、簡潔美、奇異美、對立與統(tǒng)一美等等,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中展現(xiàn)數(shù)學(xué)美,使學(xué)生能夠感受和欣賞到數(shù)學(xué)美,把數(shù)學(xué)的美育功能真正落實在中小學(xué)的數(shù)學(xué)課堂上。同時,發(fā)揮它在數(shù)學(xué)教學(xué)中的功能作用。
一、數(shù)學(xué)美是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的源泉
作為一名數(shù)學(xué)老師,對數(shù)學(xué)蘊涵的美應(yīng)有著深刻的感受,讓同學(xué)們欣賞著由幾何變換構(gòu)筑的絕妙天地,領(lǐng)略由同解變形展示的綺麗風(fēng)光,到處感受到數(shù)學(xué)中調(diào)諧和比例,整齊和勻稱,形象與抽象,秩序和邏輯精確和簡潔的美麗。為什么許多人對數(shù)學(xué)的研究孜孜以求?那是數(shù)學(xué)的美麗使無數(shù)的數(shù)學(xué)愛好者在數(shù)學(xué)王國里流連忘返。在教學(xué)中多給學(xué)生一些創(chuàng)新、探究、以至發(fā)現(xiàn)的機會,使學(xué)生體驗發(fā)現(xiàn)真理的快樂,例如,三角形的3條中線,3條內(nèi)角平分線,3條高都交于一點,在教學(xué)中我先不告訴學(xué)生結(jié)果,讓學(xué)生自已親手作圖,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這“真理”,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)一個“真理”的驚喜。這是令人驚奇的結(jié)論,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的統(tǒng)一美,數(shù)學(xué)是這么的美妙。在解題訓(xùn)練中,老師精心設(shè)計教學(xué)情境,設(shè)計不同層次問題的場境,讓學(xué)生在練習(xí)中完成一道道數(shù)學(xué)難題,智力被一步步推向無極的境界,沐浴著智慧的陽光,給人以證服自然的美感體驗,如高斯小時做過的練習(xí):求1+2+3+…+100的和,高斯巧妙地首尾相加算出和,這是對稱的美,同學(xué)們不感覺到解法的奇異、獨特而華麗嗎?
二、數(shù)學(xué)美是教學(xué)運用的好幫手
數(shù)學(xué)中無處不存在數(shù)學(xué)美,只要我們處處留心,就會處處有美、利用美。如數(shù)學(xué)遠用于導(dǎo)學(xué)中,在“利用對數(shù)計算”的教學(xué)中,我拿一張白紙說:若將這張白紙對折50次后,它的高度是多高呢?同學(xué)猜想,最后老師給答案:它高度比地球到月亮的距離還長,學(xué)生驚訝中產(chǎn)生了濃厚興趣,這是數(shù)學(xué)的奇異美,真是不算不知道,算了嚇一跳。可遠用于知識的理解、講解中,如在“數(shù)學(xué)歸納法”的教學(xué)中,數(shù)學(xué)歸納的原理是難以理解的,我設(shè)置了一個游戲,把一塊塊長方形的木塊堅立在地上,當(dāng)把第一塊推倒時,其它的一個接一個依次倒下,讓學(xué)生尋找倒下的條件,問第一塊不倒后面的會倒嗎?若抽掉第四塊,第三塊倒后,則第五塊及后面的會倒嗎?讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)美來源于生活。 三、數(shù)學(xué)美是解題的途徑
數(shù)學(xué)美中蘊涵著解題的方法與途徑,在教學(xué)中,老師使學(xué)生美的享受同時,發(fā)掘數(shù)學(xué)美的解題功能,相信同學(xué)們解題理解是深刻的。
例1比較12/11、32/29、96/89、16/15的大小
析解用常規(guī)的方法是化成同分母后比較分子的大小,但這樣遠算量不!反思通分子,思維豁然開朗,這就是解法的奇異美。
例2如圖cd和be分別是△abc中∠acb和∠abc的外角平分線,cd⊥ad,ae⊥be,若bc=a,ca=b,ab=c,求ed的長。 析解從圖形上看ed和bc可能是平行的,由于有角平分線,垂線,猜想be、cd可能分別是等腰三角形的三線合一,由對稱性不難作出等腰三角形abf、三角形acg,易得:ed=1/29(a+b+c),這就是利用數(shù)學(xué)的對稱美,啟發(fā)我們以對稱為突破口,找到解題的啟迪。
四、數(shù)學(xué)美是培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的手段
學(xué)生學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣、良好的思維品質(zhì)的養(yǎng)成是提高學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的具體體現(xiàn)。如(a+b)n=an+bn,a+b=b+a,(ab)n=anbn同學(xué)們在學(xué)習(xí)中感受到這些公式和法則的對稱美與和諧美,而由于1/2+1/3=2/5,㏒a(mn)=㏒am*㏒an,sin(a+b)=sina+sinb的錯誤,從某種意義上是從美學(xué)觀點出發(fā)的一種本性的體現(xiàn)。對數(shù)學(xué)內(nèi)在美的深刻理解,就得到了美的薰陶,也培養(yǎng)了學(xué)生的思考問題的深刻性和批判性。 例3已知x1/2+x1/2=8求x2+1/x的值
析解在已知條件中,求出x代入x2+1/x固然可以,但遠算量大,把x1/2+x1/2看作一個整體,用“整體代入法”有:x2+1/x=x+1/x=(x1/2+x-1/2)2-2=62.
這簡明解法讓學(xué)生從整體思維中感受到數(shù)學(xué)的整體美、完整美、結(jié)構(gòu)美,培養(yǎng)學(xué)生的整體現(xiàn),思維的全局性。
“愛美之心,人皆有之”,美給人智慧,美給人享受,讓我們享受數(shù)學(xué),享受數(shù)學(xué)的美。
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