數學美在高職教育中的應用與探究

王 琳 李立新 張素芬/石家莊信息工程職業(yè)學院

數學美在高職教育中的應用與探究

王 琳 李立新 張素芬/石家莊信息工程職業(yè)學院

數學作為高職教育的一門課程，除了教授學生專業(yè)基礎所需的基礎知識，還應有更高遠的價值取向，即培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高學生人文素質，致力于學生的全面和諧發(fā)展。為學生展示數學美，讓學生感知數學美，可以讓學生在美的享受中啟迪心靈，發(fā)展思維，形成完整、和諧發(fā)展的品格。

數學美；高職教育；人高職數學

高職教育作為高等教育具有高等教育和職業(yè)教育雙重屬性，而培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力是高職教育改革的必然要求。數學作為高職教育的一門課程，除了教授學生專業(yè)基礎所需的基礎知識，還應有更高遠的價值取向，即培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，啟迪學生心智，提高學生人文素質，致力于學生的全面和諧發(fā)展。為學生展示數學美，讓學生感知數學美，可以讓學生在美的享受中啟迪心靈，發(fā)展思維，形成完整、和諧發(fā)展的品格。

一、數學美有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

有人說：“數學是思維的音樂?！彪m然我們不能用用聽覺直接感知它的節(jié)奏，但可以用大腦體會它的韻律。因此，數學與音樂都凈化人的靈魂，可以使思想清晰、準確、簡練，它們是思維的載體，可以讓我們的思維插上“金翅膀”。1970年我國著名琵琶演奏家劉德海決心運用“優(yōu)選法”，尋找在琵琶每根弦上能發(fā)出的最佳音色的點，不久，華羅庚教授用數學方法幫助他解決了這一難題，在弦長的1/12處，彈出的聲音格外優(yōu)美動聽。我們從抽象派大師畢加索的不少作品中，可以看到幾何圖形描繪對象的手法，把形體變成由重疊的或透明的幾何畫板所組成的抽象構圖。我們發(fā)現數學美，用美的態(tài)度對待世界，不僅有助于藝術的創(chuàng)造，也有助于科學的創(chuàng)造。例如：將6根火柴不能交叉，組成4個正三角形。如果將6根火柴在平面上擺放，怎么也不能組成4個三角形。但若突破平面的限制，則6根火柴可作為一個正四面體的6條棱，組成4個三角形?？梢姡捎谕黄屏肆晳T思維方式的束縛而產生的奇思妙想，使一些被認為“不可能解”的問題獲解。因此在數學課堂中老師可以充分利用數學中的美, 線條美、色彩美、符號美等給學生最大的感知，使他們充分體會數學給生活帶來的美，點燃學生創(chuàng)造的火花，使他們產生創(chuàng)造美的欲望。

二、數學美有助于啟迪學生心智，促進學生全面發(fā)展

高職生正處于人生觀、價值觀形成的重要時期，數學的本質是哲學，是哲學思想的一種表達方式，數學美的教育有利于學生對哲學、對生活的領悟，利于學生情感教育和價值觀的培養(yǎng)。比如下面幾幅對聯，既有著數學的含義，又道出生活的真諦。加減乘除謀算千秋功業(yè)，點線面體描繪四化藍圖；愛情如幾何曲線，幸福似小數循環(huán)。再例如講到圖形時，可引導學生體會曲線之美時，告訴學生:人生就象曲線，有波谷也有波峰，淚水和歡笑都是我們成長路上不可缺的風景。。講到極限概念時，可以讓學生欣賞《莊子》中的話，一尺之棰，日取其半，萬世不竭，帶領學生體會極限概念的美，極限理論的美。極限思想是量變與質變的對立統(tǒng)一，在唯物辯證法中，任何事物都有質和量兩個方面，都是質和量的統(tǒng)一體。量變是質變的前提和準備，當量變達到一定程度時就不可避免地引起質變，只有質的變化才是事物性質的變化。所以，積跬步以致千里，積怠惰以致深淵，要重視量的積累，做任何事情都要從小事做起，要腳踏實地，埋頭苦干。數學格言是數學殿堂的一顆放射異彩的明珠，人們將數學語言：數、式和圖形賦以新的含義，使充滿了人生哲理和豐富的寓意美。流傳著這樣一道勵志公式：（1+1％）365=37.7834。在學生看來，這道公式有著獨特的含義：現有的學習水平為“1”，如果每天在這個基礎上多努力1％，獲得的就是“1+1％”。一年365天，如果每天堅持這么做，也就是“1+1％”的365次方，一年下來的收獲就會從原來的1增長到37.7834。從量上來說，1％是個微不足道的數字，每天多做1％，對誰來說都不是難事。但若是堅持下去，每天如此，那么一年之后，這個毫不起眼的1％將會使一個人的成績從1增長到驚人的37.8。當然，在勵志公式的反面，同樣也有一條“消志公式”：（1-1％）365=0.03。也就是說，如果每天懈怠一點點、少做一點點，那么一年下來，成績就會從原來的1，縮水到可憐的0.03。從表面看，（1+1％）與（1-1％）的差距并不大，不過是2％而已。但是，隨著天長日久的演化，這兩個數字帶來的結果卻有天壤之別。算算看，37.8÷0.03=1260。這就意味著，多做一點所取得的成就，將是少做一點的上千倍。數學是有生命的，它不但讓我們欣賞美，更讓我們體會道數學中蘊涵著豐富的人生哲理。

三、數學美有利于提高學生學習興趣

高職學生整體數學基礎較差，認為數學枯燥無味，晦澀難懂，再加上多數學生自主學習能力較差，學習主動性不強，數學課程很難達到理想的教學效果。興趣是學習的原動力，教師可以引導學生發(fā)現體會數學中的科學美，感受數學的魅力，激發(fā)起學生學習數學的興趣與動力。高職數學內容豐富，我們可以根據學生專業(yè)特點和興趣特點從不同方面不同角度揭示數學美?！吧衿娴狞S金分割”、“奇妙的分形世界”、“埃舍爾的數學藝術”對藝術類學生有著更深的吸引。古希臘哲學家、數學家柏拉圖說：“美就是恰當。”古埃及建成的最大的胡夫金字塔塔高與底部正方形邊長只比為5:8，古希臘在雅典城南部修建的巴特農神殿，正立面的長與寬之比為黃金比；法國巴黎圣母院的正面高度和寬度的比例是8:5，它的每一扇窗戶長寬比例也是如此。法國巴黎埃菲爾鐵塔、當今世界最高建筑之一的加拿大多倫多電視塔（553.33米），都是根據黃金分割的原則來建造的，還有很多著名建筑盡管建立年代不同，其風格各異，但在構圖布局設計方面, 都有意無意地運用了黃金分割的法則, 給人以整體上的和諧與悅目之美。對于計算機專業(yè)的學生，著名的哥尼斯堡七橋問題與一筆畫問題、有趣的邏輯和悖論的魅力都能激起學生探究知識的無限動力。

審美追求一直是數學發(fā)展的重要原動力，作為數學老師，不能把數學僅作為一門知識、一種技能傳授給學生，更應該認識到數學豐富的文化內涵，充分挖掘教材，揭示數學美，幫助學生明白數學美在于“內在美’(內在的數學思想)、“邏輯美”、“理智美”。讓科學素質教育與人文素質教育很好的結合起來，并使其內化為人的人格氣質修養(yǎng)，成為人的相對穩(wěn)定的終身的內在的品質。 努力讓數學的美修飾學生的心靈吧，它會使數學教育在每個學生的身上能夠有更多的沉淀和積累，作為個人文化底蘊不可缺少的一塊基石，伴隨他們一生。

[1]淺析數學之美[J]. 曹鵬,符方健,黃婷,羅自強. 教育教學論壇. 2013(30)

[2]數學美及其在解題中的應用[J]. 楊云云. 山西煤炭管理干部學院學報. 2012(01)

[3]關于高等學校數學文化教育的若干思考[J]. 李輝來,袁緣. 吉林師范大學學報(自然科學版). 2012(01)

[4]數學符號的美學價值及其應用[J]. 王紅梅,陳濤. 現代教育. 2011(Z1)