Ⅰ 文献综述-浅谈数学中的美
感受数学美,愉快学数学
如果只在单纯知性和机械的层次上理解教育和知识的概念的话,那么美不是知识也是不可教的。因此如何欣赏和体会的问题不能用数学本身的方式——定义、公里、推论、定理的方式来回答,反过来应该问你自己究竟是怎么理解数学美和想怎样去欣赏它。这就激起一种主体的自觉,自动地去要求对数学的理论形式的极大了解,并在这一过程中对数学的本质有了直观的洞见。这样美就成为了主体的自身之物,而在上面这个问题中,美还是一种外在物。单纯作为外在物的美是不存在的。当初我看过一本书《夸克与美洲豹》,提到理论物理学家和数学家带着一支铅笔和几张草稿纸到处旅行,随时随地的进行思考,就对这样一种思辨的生活产生了兴趣,因而报考了数学系。现在个人的数学造诣依然无从谈起,但是这样一种兴趣依然让我感到数学是一种美。
新的数学课程标准指出:在数学教学过程中,教师要充分利用教学资源,对学生实施美的教育,培养学生高尚的审美情趣,培养学生善于发现美、鉴赏美、创造美的能力。使学生在学习过程中充分享受美、从而形成美的心灵、美的灵魂。数学中的美,不是以艺术家所用的色彩、线条、旋律等形象语言表现出来,而是把自然规律抽象成一些概念、定理或公式,并通过演绎而构成一幅现实世界与理想空间的完美图像。只有数学内在结构的美,才更令人心驰神往与陶醉。它的博大精深与简明透彻都给观赏者以巨大的美的感染。罗素说过:“数学在使人赏心悦目和提供审美价值方面,至少可与其它任何一种文化门类媲美。”
数学的美在哪里?如何将数学的美贯穿于教育教学之中呢?笔者在长期的教学中感悟颇多,现写出来与各位同行商榷探讨。
一、简洁美
爱因斯坦说过:“美,本质上终究是简单性。”他还认为,只有借助数学,才能达到简单性的美学准则。物理学家爱因期坦的这种美学理论,在数学界,也被多数人所认同。朴素,简单,是其外在形式。只有既朴实清秀,又底蕴深厚,才称得上至美。
数学基本概念、理论或公式所呈现的简单性就是一种实实在在的简洁美。而且这一种简洁美中,往往又包含了物质世界的伟力和完美性,使学生学得既轻松又有味。
圆的周长公式:C=2πR,就是“简洁美”的典范。世间的圆形有多少?没有人能说清楚。但它们的周长C、半径R,都必须服从刚才所给出的公式,一个如此简单的公式,概括了所有圆形的共同特性,能不令人惊叹不已?在数学中,像周长公式这样形式简洁、内容深刻、作用很大的定理还有许多。比如:
勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边平方。
数学的这种简洁美,用几个定理是不足以说清的,数学历史中每一次进步都使已有的定理更简洁。正如伟大的希而伯特曾说过:“数学中每一步真正的进展都与更有力的工具和更简单的方法的发现密切联系着”。
二 、 和谐美
和谐性也是数学美的特征之一.和谐即雅致,严谨或形式结构的无矛盾性.,所谓"数学的和谐"不仅是宇宙的特点,原子的特点,也是生命的特点,人的特点(高尔泰语)。数学的严谨自然流露出它的和谐,为了追求严谨,追求和谐,数学家们一直在努力。
一切空间图形都可以简化抽象为点、线、面、体,这充分显示出数学和谐的美的规范。这种美感既是精细的,又是深邃的。
和谐的实例中最负盛名的是为开普勒称为欧氏几何学两颗明珠之一的黄金分割。它成为人们普遍喜爱的美的比例,并为广泛应用。艺术家利用它塑造了令人赞叹的艺术珍品,科学家利用它创造了丰硕的科技成果。象征黄金分割的五角星在欧洲也成为一种巫术的标志。这神圣的比例值也被抬高了身价,而被称为黄金数了,成了宇宙的美神。人体最优美的身段遵循着这个黄金分割比;令人心旷神怡的花凭借的也是这个美的密码,就连芭蕾舞艺术的的魅力也离不开它。真是:哪里有黄金数,哪里就有美的闪光。
数学的和谐美还体现在公式、图形的对称性之中。
毕达哥拉斯有句名言:“一切立体图形中最美的是球形,一切平面图形小最美的是圆形”。而圆和球形正是几何中对称美的杰出体现,圆是关于圆心对称的,也是关于圆心的任一条直线对称的。球形既是点对称,又是线对称,还是面对称的。正是由于几何图形中有这些点对称、线对称、面对称,才构成了美丽的图案,精美的建筑,巧夺天工的生活世界,也才给我们带来丰富的自然美,多彩的生活美。
是不是只有几何中才有对称美呢?下列是对称的杨辉三角。美吗?当然!
1
1 1
1 2 1
l 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
三、奇异美
数学美奇异性很容易激发学生的创造欲望,数学奇异美是学生创新的内驱力。而学生在创造性学习活动中又能感受到数学奇异美,两者之间是相互联系相互促进的。数值计算中的反常设想,奇异的分法,美妙的结果都是数学在奇异美,这种奇异美可以揭发学生的创新欲望,培养创新精神,同时在主动探索的过程中能体验到数学奇异美;应用题教学中,学生表现出新奇独特的、不拘一格的方法,正是学习高明的创新思维能力的体现,在此过程中,学生体验了数学美,从而激发了创新欲望;在几何形体知识的教学时,学生所采用的巧妙方法和产生奇异结果,能使学生在惊异中受到美的熏陶,同时使学生产生追求、向往使用巧妙方法和产生奇异结果,培养了学生的创新精神。
例如:数值计算经常会产生一些奇异而美妙的结果。
3×4=12
33×34=1122
333×334=111222
3333×3334=11112222 ……
这一系列美妙的结果显示了一种规律:m个3构成的数与其直接后继的积是一个2m位数,其前m位为1,后m位为2。数学美的奇异性是客观物质世界奇特性的反映。奇异的结果,很容易激发学生的学习热情,会使人感到兴奋,受到吸引,产生美感,精彩之处能使人心灵震撼、心荡神驰。这些都是激励学生克服疑难,不断创新的极好动力。奇异、新颖的外表,又常常蕴含着独特而又有创新性的内容和思想,能给学习者以启迪,帮助其增强求异、创新的能力。因此,数学奇异美是学生创新的内驱力,而学生在创新过程中又能感受到数学的奇异美,两者之间是相互依存、相互促进的。
四、统一美
世界上一切事物都是相互联系的,作为反映客观事物的量的方面的属性和规律的数学概念、定理、公式及法则等也必然是相互联系的,在一定的条件下处于一个统一体系中。数学美的统一性正体现了数学知识的部分与部分、部分与整体之间的有机联系。如:正方形是特殊的长方形,长方形又是特殊的平行四边形,平行四边形又是特殊的四边形。
因此,在教学过程中,教师要做有心人,不断引导学生进行概念之间、公式之间的比较,综合、归纳,在搞清楚数学知识内在联系的基础上,进行必要的分类和整理,组建完整的知识网络。正如新标准强调的在学生已有的知识经验基础上,逐步培养学生学会获取知识的能力,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力。
这样,学生对四边形就有了一个比较完整的认识。我们老师的每一节课,不仅要总结出规律,更重要的是要教育学生善于从表面现象中发现规律,教给他们一种善于质疑,善于总结的思考习惯,也只有这样学生们的数学学习能力才能不断提高。
揭示数学中的统一美,不仅能更好的组建数学知识体系,还能帮助学生接受辩证唯物主义的基本观点,会用变化、运动、发展的观点看待貌似孤立、静止的数学知识系统。
古代哲学家、数学家普洛克拉斯说得好:“哪里有数,哪里就有美。”数学的美,她需要人们用心、用智慧深层次地去挖掘,更好地体会她的美学价值和她丰富、深隧的内涵和思想,及其对人类思维的深刻影响。如果在学习过程中,我们能与数学家们一起探索、发现,从中获得成功的喜悦和美的享受,那么我们就会不断深入其中,欣赏和创造美。
人类语言虽有无数分支,但语言艺术都是相通的,数学的美也是相通的。数学家们盼着有一天,我们的眼前有着一个美妙的数学世界。那里没有繁杂累赘,没有断壁残垣,处处是自然的过渡,处处是流畅的衔接,处处是吹着魔笛的可爱的数学精灵,让美妙的数学旋律萦绕在每个人的耳边。
Ⅱ 在教学实际中数学和谐美有哪些体现
和谐美
美是和谐的.和谐性也是数学美的特征之一.
和谐即雅致、严谨或形式结构的无矛盾性.
没有那门学科能比数学更为清晰的阐明自然界的和谐性。
——
Carus,Paul
数论大师赛尔伯格曾经说,他喜欢数学的一个动机是以下的公式:
,这个公式实在美极了,奇数1、3、5、…这样的组合可以给出
,对于一个数学家来说,此公式正如一幅美丽图画或风景。
欧拉公式:e^iπ+1=0.
,曾获得“最美的数学定理”称号。欧拉建立了在他那个时代,数学中最重要的几个常数之间的绝妙的有趣的联系,包容得如此协调、有序。与欧拉公式有关的棣美弗-欧拉公式是
:e^ix=cosx+isinx,e是自然对数的底,i是虚数单位。――(1)。这个公式把人们以为没有什么共同性的两大类函数――三角函数与指数函数紧密地结合起来了。对他们的结合,人们始则惊诧,继而赞叹――确是“天作之合”。
和谐的美,在数学中多得不可胜数。如着名的黄金分割比
,即0.61803398…。
在正五边形中,边长与对角线长的比是黄金分割比。建筑物的窗口,宽与高度的比一般为
;人们的膝盖骨是大腿与小腿的黄金分割点,人的肘关节是手臂的黄金分割点,肚脐是人身高的黄金分割点;当气温为23摄氏度时,人感到最舒服,此时23:37(体温)约为0.618;名画的主题,大都画在画面的0.618处,弦乐器的声码放在琴弦的0.618处,会使声音更甜美。建筑设计的精巧、人体科学的奥秘、美术作品的高雅风格,音乐作品的优美节奏,交融于数的对称美与和谐美之中。
黄金分割比在许多艺术作品中、在建筑设计中都有广泛的应用。达·芬奇称黄金分割比
为“神圣比例”.他认为“美感完全建立在各部分之间神圣的比例关系上”。与
有关的问题还有许多,
“黄金分割”、“神圣比例”的美称,她受之无愧。
Ⅲ 数学美在初中阶段有哪些体现
函数图像美:双曲线,抛物线,三角函数的神奇图像
轴对称,中心对称,分形图案
几何语言简洁美
反证反例证明的严谨美
数形结合的类比美
等等
(一)语言美
(二)简洁美
(三)和谐美
(四)奇异美
(五)对称美
(六)创新美
(七)统一美
(八)类比美
(九)抽象美、自由美
(十)辩证美
以上是对数学美的总结
详情请看
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Ⅳ 收集关于数学中的美的事例
数学中的美太阳雨 发表于 2006-1-25 13:25:58
古希腊数学家普洛克拉斯指出:“哪里有数,那里就有美。”在小学数学教学中,只要我们稍加发掘,就不难发现数学的重要特征。
1、简洁与灵巧的美。数学中简洁与灵巧的美到处可见。如通行当今世界的阿拉伯数字符号,可以说是世人共识的最简洁的文字,用这种文字写出来的数和算式,不仅全世界的儿童都能认识,而且它的妙处还在于用10个有限的符号能表示出无限多的数。这与绘画时利用3种原色可以绘出众多色彩缤纷的图画,与作曲中凭7个音符能谱写出各种令人心醉的乐章一样,是多么令人惊叹的简洁美!又如在学生中间传为佳话的高斯问题:1+2+3……+98+99+100=(1+100)+(2+99)……+(50+51)=101×50=5050,更是令人为这种构思的巧妙和方法的简捷而拍案叫绝。这样巧妙的解题思路,无疑是一种美的享受。
2、对称与和谐的美。在小学数学中,对称与和谐的美比比皆是,简单几何图形中的等腰三角形、正方形、圆等都是具有对称美的直观而浅显的例子。对称美不仅表现在一些运算和数表中。如平均分具有和谐匀称的美。分数的初步认识通过对图形的平均分这种和谐的美所引起的形象思维,来指导学生初步认识分数的。相反,任意分就会产生不和谐、不匀称,这又从反面强化了分数的概念,使学生进一步体会到分数概念平均分的意义。
3、深刻丰富的内在美。新的课程标准指出数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理描述信息、建立模型,进而解决问题,直接为社会创造价值。数学不仅帮助人们更好地探求客观世界的规律,同时为人们交流信息提供了一种有效、简捷的手段。数学是人们在对客观世界定性把握和刻画的基础上,逐步抽象概括,形成方法和理论,并进行应用的过程,这一过程充满着探索与创造、观察、实验、模拟、猜测和调控等等,如今已经成为人们发展数学、应用数学的重要策略。正是由于有上述特点,构成了数学中的这种内在美。数学中的这种美,不是以色彩、线条、旋律等形象语言表现出来,而是把自然规律抽象成一些概念、法则或公式,并通过演绎而构成一幅现实世界与理想空间的完美图像。如在分数运算中,由于倒数的建立,除法可以转化为乘法、乘法可以转化为除法,乘和除这一对矛盾于是达到了辩证和统一,充分体现了数学的内在美。数学中的内在美在于它的本身,更重要的是它表现了人在数学创造活动中所显示的智慧、意志和才能。当我们看到学生在数学学习中矢志不移地追求,这不正是数学美的力量的真实写照吗?
Ⅳ 要想制作有关数学中的和谐美的幻灯片,从几方面入手啊分哪几部分啊
可以从几何图形的和谐美、数学公式的和谐美、数学定理的和谐美、数学常数的和谐美等出发,比如五种正多面体、某些几何定理的图形(蝴蝶定理等)、勾股定理公式、求根公式、π或e的常数值、连分式等
Ⅵ 数学美的和谐性
和谐性是美的最基本、最普遍的一个特征,任何美的东西无一不给人以和谐之感。和谐性的表现形式很多,就数学而言,其典型表现有以下几种形式。
统一性反映的是审美对象在形式或内容上的某种共同性、关联性或一致性,它能给人一种整体和谐的美感。数学对象的统一性通常表现为数学概念、规律、方法的统一,数学理论的统一,数学和其它科学的统一。
(1) 数学概念、规律、方法的统一。一切客观事物都是相互联系的,因而,作为反映客观事物的数学概念、数学定理、数学公式、数学法则也是互相联系的,在一定条件下可处于一个统一体之中。例如,运算、变换、函数分别是代数、几何、分析这三个数学分支中的重要概念,在集合论中,便可统一于映射的概念。又如代数中的算术平均——几何平均定理、加权平均定理、幂平均定理、加权幂平均定理等着名不等式,都可以统一于一元凹、凸函数的琴森不等式。
在数学方法上,同样渗透着统一性的美。例如,从结构上分析,解析法、三角法、复数法、向量法和图解等具体方法,都可以统一于数形结合法。数学中的公理化方法,使零散的数学知识用逻辑的链条串联起来,形成完整的知识体系,在本质上体现了部分和整体之间的和谐统一。
(2)数学理论的统一。在数学发现的历史过程中,一直存在着分化和整体化两种趋势。数学理论的统一性主要表现在它的整体性趋势。欧几里德的《几何原本》,把一些空间性质简化为点、线、面、体几个抽象概念和五条公设及五条公理,并由此导致出一套雅致的演绎理论体系,显示出高度的统一性。布尔基学派的《数学原本》,用结构的思想和语言来重新整理各个数学分支,在本质上揭示数学的内在联系,使之成为一个有机整体,在数学的高度统一性上给人一美的启迪。
(3)数学和其它科学的统一。数学和其它科学的相互渗透,导致了科学数学化。正如马克思所说的,一门科学只有当它成功的运用数学时,才算达到了真正完善的地步。力学的数学化使牛顿建立了经典力学体系。科学的数学化使物理学与数学趋于统一。建立在相对论和量子论两大基础理论上的物理学,其各个分支都离不开数学方法的应用,它们的理论表述也采用了数学的形式。化学的数学化加速了化学这门实验性很强的学科向理论科学和精确科学过渡。生物数学化使生物学日益摆脱对生命过程进行现象描述的阶段,从定性研究转向定量研究,这个数学化的方向,必将同物理学、化学的数学化方向一样,把人类对生命世界的认识提高到一个崭新的水平。不仅自然科学普遍数学化了,而且数学方法也进入了经济学、法学、人口学、人种学、史学、考古学、语言学等社会科学领域,日益显示出它的效用。数学进入经济学领域最大的成就是本世纪出现的计量经济学。数学进入语言学领域,使语言学研究经历了统计语言学、代数语言学和算法语言学三个阶段。数学向文学的渗透,发现了数学的抽象推理和符号运算同文学的形象思维之间有着奇妙的联系。 对称性是和谐性的一种特殊的表现。它反映的是审美对象形态或结构的均衡性、匀称性或变化的周期性、节律性。在现实世界中,形式上和内容上的对称性,广泛地存在于客观事物之中,既有轴对称、中心对称、平面对称等的空间对称,又有周期、节奏和旋律的时间对称,还有与时空坐标无关的更为复杂的对称。数学的对称美,实质上是自然物的和谐性在量和量的关系上最直观的表现。
从数学美来讲,对称包括狭义对称、常义对称与泛对称等,内容十分丰富。狭义对称可分为代数对称(共轭根式、共轭复数、对称多项式、轮换对称多项式、线性方程组的克莱姆法则、对称矩阵、反对称矩阵、厄米特矩阵、反厄米特矩阵等)与几何对称(轴对称、中心对称、平面对称等),常义对称包括同构、同态、映射、反演、互补、互逆、相似、全等等,泛对称包括数学对象的系统性、守恒性、不变性、周期性、对偶性、等价性和匀称等。 简单、明快才能给人以和谐之感,繁杂晦涩就谈不上和谐一致。因此,简单性既是和谐性的一种表现,又是和谐性的基础。数学美的简单性,并非指数学对象本身简单、浅显,而是指数学对象由尽可能少的要素通过尽可能简捷、经济的方式组成,并且蕴含着丰富和深刻的内容。数学的简单美,主要表现在数学的逻辑结构、数学的方法和表达形式的简单性。
(1)数学结构的简单美。简单性是数学结构美的基本内容。就数学理论的逻辑结构而论,它的简单性一般包括两个方面的内容:一是理论前提的简单性,独立的概念简单明确,以最少的公理来建立理论;二是理论表述的简单性,以最简单的方式抓住现象的本质,定理和公式简单明晰。着名的皮亚诺算术公理系统,就是逻辑结构简单美的一个典范。
(2)数学方法的简单美。简单性是数学方法美的重要标志。狄德罗指出:“数学中所谓美的问题是指一个难于解决的问题,所谓美的解答则是指一个困难、复杂问题的简单回答”。这就是说,一个美的数学方法或数学证明,一般都包含着简单性的涵义。如希尔伯特解决果尔丹问题的存在性证明方法就是数学方法简单美的一个范例。正是由于希尔伯特的方法简单而深刻,才使它能进一步应用到抽象代数中去,并把群、环、域的抽象理论提高到显着的地位。
(3)数学形式的简单美。简单性也是数学形态美的主要特征。数学形态美,是数学美的外部表现形态,是数学定理和数学公式(或表达式)的外在结构中呈现出来的美。形态美的主要特征,在于它的简单性。例如,牛顿用F=ma概括了力、质量、加速度之间的定量关系;爱因斯坦用E=mc^2 揭示了自然界的质量和能量的转换关系;这里F=ma、E=mc^2就外在形式而论,都是非常简洁的,不失为数学形态美的范例。再如,数学家和语言学家周海中教授关于梅森素数分布的猜测:当2^(2^n)<p<2^(2^(n+1))时,Mp有2^(n+1)-1个是素数(p为素数;n为自然数;Mp为梅森数)。中国着名数学家张景中院士认为,“周氏猜测”以非常简洁、优美的形式揭示了数学之美。 (1 )突变性。突变是一种突发性变化,是事物从一种质态向另一种质态的飞跃。它来之突然,变化剧烈,出人意料,因而能给人一新颖奇特之感。在数学世界中,突变现象是很多的。诸如连续曲线的中断、函数的极值点、曲线的尖点等,都给人一突变之感。法国数学家托姆创立的突变论,就是研究自然界和社会某些突变现象的一门数学学科。他运用拓扑学、奇点理论和结构稳定性等数学工具,研究自然界和社会一些事物的性态、结构突然变化的规律,所给出的拓扑模型既形象又精确,给人一种特有的美感。
(2) 反常性。反常是对常态、常规的突破,它常常以矛盾冲突的形式创造新的数学对象,丰富数学的内容,推动数学的发展,因而能给人一种革旧立新、开拓进取的美感。数学对象的反常性主要表现为:反常事实,如德国数学家魏尔斯特拉斯在1856年提出的一个处处连续又处处不可导的函数,就与人们的传统认识 “连续函数至少在某些点处可导”相冲突;反常命题,如非欧几何的命题“三角形的内角和小于二直角”,反常于欧氏几何的“三角形的内角和等于二直角”;反常运算,如哈密尔顿四元数代数中“四元数乘法不可交换性”与传统代数学的“乘法交换律”相背离;反常理论,如勒贝格积分反常于黎曼积分、非欧几何反常于欧氏几何等;反常方法,如阿贝尔和黑肯借助计算机证明“四色定理”,超出了传统数学手工式证明的研究模式。
(3) 无限性。无限历来使哲学家、数学家为其深奥而动情,它深远、奥妙无穷、充满着美的魅力。1925年,在明斯特纪念魏尔斯特拉斯的会议上,希尔伯特发表了题为“论无限”的着名演讲。在演讲中他深有感触的说:“没有任何问题能象无限那样,从来就深深的触动着人们的感情;没有任何观念能象无限那样,曾如此卓有成效的激励着人们的智慧;也没有任何概念能象无限那样,是如此迫切的需要澄清。”集合论中的无限性命题令人惊叹,诸如“无穷集合可以和它的子集建立元素之间的一一对应关系”、“两个同心圆的圆周上的点存在一一对应关系”等等。集合论创立者康托尔发现“直线上的点和整个n维空间的点存在一一对应关系”,曾激动地说:“我看到了它,但我简直不能相信它。”
(4) 奇巧性。奇巧的东西给人以奇异、巧妙之感,高度的奇巧更是令人赏心悦目。数学中充满着奇巧的符号、公式、算式、图形和方法。欧拉给出的着名公式eip+1=0,将最基本的代数数0,1,i和超越数p,e用最基本的运算符号,通过最方便的方式巧妙的组合在一起,可谓数学创造的艺术精品。欧拉求无穷级数 1/n2和的方法、蒲丰投针求p值的方法、希尔伯特解决果尔丹问题的存在性证明方法,都以其巧妙而赢得学术界的高度赞美。
(5) 神秘性。神秘的东西都带有某种奇异色彩,使人产生幻想和揭示其奥妙的欲望。某些数学对象的本质在没有充分暴露之前,往往会使人产生神秘或不可思议感。比如,在历史上,虚数曾一度被看作是“幻想中的数”、“介于存在和不存在之间的两栖物”;无穷小量dx曾长期被蒙上神秘的面纱,被英国大主教贝克莱称为“消失了量的鬼魂”;彭加勒把集合论比喻为“病态数学”,外尔则称康托尔关于基数的等级是“雾上之雾”;非欧几何在长达半个世纪的时间内被人称为“想象的几何”、“虚拟的几何”等等。当然,当人们认识到这些数学对象的本质后,其神秘性也就自然消失了。
弗兰西斯·培根曾说:“没有一个极美的东西不是在匀称中有着某种奇异。”这句话的意思是:奇异存在于美的事物之中,奇异是相对于我们所熟悉的事物而言。一个事物十分工整对称、十分简洁或高度统一,都给人一种奇异感,一个新事物、新规律、新现象的被揭示,总是使人们感到一种带有奇异的美感,令人产生一种惊奇的愉快。
和谐性和奇异性作为数学美的两个基本特征 ,是对数学美的两个侧面的模写和反映,它们既相互区别,又相互依存、相互补充,数学对象就是在两者的对立统一中显现出美的光辉的。
Ⅶ 戴再平在《数学习题理论》提出了三个基本原则:目的性、科学性,和谐美。求问“和谐美”具体是什么
和谐美就是简洁,美观,不偏不怪,人性化。
Ⅷ 举出至少两个例子说明数学的简洁美或和谐美或奇异美或统一美,并且说明自己的体会
个人比较喜欢 黄金分割 和 斐波那契数列 ,觉得挺神奇的 生活中好多例子都是他们
下面是点简单介绍
斐波那契数会经常出现在我们的眼前——比如松果、凤梨、树叶的排列、某些花朵的花瓣数(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越数e(可以推出更多),黄金矩形、黄金分割、等角螺线,十二平均律等。
随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越来越逼近黄金分割的数值0.6180339887..…
从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后两项之积多1,每个偶数项的平方都比前后两项之[1]积少1。
如:第二项1的平方比它的前一项1和它的后一项2的积2少1,第三项2的平方比它的前一项1和它的后一项3的积3多1。
(注:奇数项和偶数项是指项数的奇偶,而并不是指数列的数字本身的奇偶,比如从数列第二项1开始数,第4项5是奇数,但它是偶数项,如果认为5是奇数项,那就误解题意,怎么都说不通)因为:经计算可得:an^2-aa=(-1)^(n-1)
斐波那契数列的第n项同时也代表了集合{1,2,...,n}中所有不包含相邻正整数的子集个数。
斐波那契数列(f(n),f(0)=0,f⑴=1,f⑵=1,f⑶=2……)的其他性质:
1.f(0)+f⑴+f⑵+…+f(n)=f(n+2)-1。
2.f⑴+f⑶+f⑸+…+f(2n-1)=f(2n)。
3.f⑵+f⑷+f⑹+…+f(2n) =f(2n+1)-1。
4.[f(0)]^2+[f⑴]^2+…+[f(n)]^2=f(n)·f(n+1)。
5.f(0)-f⑴+f⑵-…+(-1)^n·f(n)=(-1)^n·[f(n+1)-f(n)]-1。
6.f(n+m)=f(n+1)·f(m)+f(n)·f(m-1)。
利用这一点,可以用程序编出时间复杂度仅为O(log n)的程序。
怎样实现呢?伪代码描述一下
7.[f(n)]^2=(-1)^(n-1)+f(n-1)·f(n+1)。
8.f(2n-1)=[f(n)]^2-[f(n-2)]^2。
9.3f(n)=f(n+2)+f(n-2)。
10.f(2n-2m-2)[f(2n)+f(2n+2)]=f(2m+2)+f(4n-2m) [ n〉m≥-1,且n≥1] 斐波那契数列11.f(2n+1)=[f(n)]^2+[f(n+1)]^2.
12.f(2n)/f(n)=f(n-1)+f(n+1)
隐藏斐波那契数列
将杨辉三角依次下降,成如图所示排列,将同一行的数加起来,即得一数列1、1、2、3、5、8、……
公式表示如下:
f⑴=C(0,0)=1。
f⑵=C(1,0)=1。
f⑶=C(2,0)+C(1,1)=1+1=2。
f⑷=C(3,0)+C(2,1)=1+2=3。
f⑸=C(4,0)+C(3,1)+C(2,2)=1+3+1=5。
f⑹=C(5,0)+C(4,1)+C(3,2)=1+4+3=8。
F⑺=C(6,0)+C(5,1)+C(4,2)+C(3,3)=1+5+6+1=13。
……
F(n)=C(n-1,0)+C(n-2,1)+…+C(n-1-m,m) (m<=n-1-m)
斐波那契数列的整除性与素数生成性
每3个连续的数中有且只有一个被2整除,
每4个连续的数中有且只有一个被3整除,
每5个连续的数中有且只有一个被5整除,
每6个连续的数中有且只有一个被8整除,
每7个连续的数中有且只有一个被13整除,
每8个连续的数中有且只有一个被21整除,
每9个连续的数中有且只有一个被34整除,
.......
我们看到第5、7、11、13、17、23位分别是素数:5,13,89,233,1597,28657(第19位不是)
斐波那契数列的素数无限多吗?
斐波那契数列的个位数:一个60步的循环
11235,83145,94370,77415,61785.38190,
99875,27965,16730,33695,49325,72910…
斐波那契数与植物花瓣
3………………………百合和蝴蝶花
5………………………蓝花耧斗菜、金凤花、飞燕草、毛茛花
8………………………翠雀花
13………………………金盏 和玫瑰
21………………………紫宛
34、55、89……………雏菊
斐波那契数还可以在植物的叶、枝、茎等排列中发现。例如,在树木的枝干上选一片叶子,记其为数0,然后依序点数叶子(假定没有折损),直到到达与那些叶子正对的位置,则其间的叶子数多半是斐波那契数。叶子从一个位置到达下一个正对的位置称为一个循回。叶子在一个循回中旋转的圈数也是斐波那契数。在一个循回中叶子数与叶子旋转圈数的比称为叶序(源自希腊词,意即叶子的排列)比。多数的叶序比呈现为斐波那契数的比。
编辑本段斐波那契斐波那契—卢卡斯数列
卢卡斯数列1、3、4、7、11、18…,也具有斐波那契数列同样的性质。(我们可称之为斐波那契—卢卡斯递推:从第三项开始,每一项都等于前两项之和f(n) = f(n-1)+ f(n-2))。
这两个数列还有一种特殊的联系(如下表所示),F(n)*L(n)=F(2n),及L(n)=F(n-1)+F(n+1)
n12345678910…
斐波那契数列F(n)11235813213455…
卢卡斯数列L(n)13471118294776123…
F(n)*L(n)138215514437798725846765…
类似的数列还有无限多个,我们称之为斐波那契—卢卡斯数列。
如1,4,5,9,14,23…,因为1,4开头,可记作F[1,4],斐波那契数列就是F[1,1],卢卡斯数列就是F[1,3],斐波那契—卢卡斯数列就是F[a,b]。
斐波那契—卢卡斯数列之间的广泛联系
①任意两个或两个以上斐波那契—卢卡斯数列之和或差仍然是斐波那契—卢卡斯数列。
如:F[1,4]n+F[1,3]n=F[2,7]n,F[1,4]n-F[1,3]n=F[0,1]n=F[1,1](n-1),
n12345678910…
F[1,4]n14591423376097157…
F[1,3]n13471118294776123…
F[1,4]n-F[1,3]n0112358132134…
F[1,4]n+F[1,3]n27916254166107173280…
②任何一个斐波那契—卢卡斯数列都可以由斐波那契数列的有限项之和获得,如
n12345678910…
F[1,1](n)11235813213455…
F[1,1](n-1)0112358132134…
F[1,1](n-1)0112358132134…
F[1,3]n13471118294776123…
黄金特征与孪生斐波那契—卢卡斯数列
斐波那契—卢卡斯数列的另一个共同性质:中间项的平方数与前后两项之积的差的绝对值是一个恒值,
斐波那契数列:|1*1-1*2|=|2*2-1*3|=|3*3-2*5|=|5*5-3*8|=|8*8-5*13|=…=1
卢卡斯数列:|3*3-1*4|=|4*4-3*7|=…=5
F[1,4]数列:|4*4-1*5|=11
F[2,5]数列:|5*5-2*7|=11
F[2,7]数列:|7*7-2*9|=31
斐波那契数列这个值是1最小,也就是前后项之比接近黄金比例最快,我们称为黄金特征,黄金特征1的数列只有斐波那契数列,是独生数列。卢卡斯数列的黄金特征是5,也是独生数列。前两项互质的独生数列只有斐波那契数列和卢卡斯数列这两个数列。
而F[1,4]与F[2,5]的黄金特征都是11,是孪生数列。F[2,7]也有孪生数列:F[3,8]。其他前两项互质的斐波那契—卢卡斯数列都是孪生数列,称为孪生斐波那契—卢卡斯数列。
广义斐波那契数列
斐波那契数列的黄金特征1,还让我们联想到佩尔数列:1,2,5,12,29,…,也有|2*2-1*5|=|5*5-2*12|=…=1(该类数列的这种特征值称为勾股特征)。
佩尔数列Pn的递推规则:P1=1,P2=2,Pn=P(n-2)+2P(n-1).
据此类推到所有根据前两项导出第三项的通用规则:f(n) = f(n-1) * p + f(n-2) * q,称为广义斐波那契数列。
当p=1,q=1时,我们得到斐波那契—卢卡斯数列。
当p=1,q=2时,我们得到佩尔—勾股弦数(跟边长为整数的直角三角形有关的数列集合)。
当p=-1,q=2时,我们得到等差数列。其中f1=1,f2=2时,我们得到自然数列1,2,3,4…。自然数列的特征就是每个数的平方与前后两数之积的差为1(等差数列的这种差值称为自然特征)。
具有类似黄金特征、勾股特征、自然特征的广义斐波那契数列p=±1。
当f1=1,f2=2,p=2,q=1时,我们得到等比数列1,2,4,8,16……
编辑本段相关数学1.排列组合
有一段楼梯有10级台阶,规定每一步只能跨一级或两级,要登上第10级台阶有几种不同的走法?
这就是一个斐波那契数列:登上第一级台阶有一种登法;登上两级台阶,有两种登法;登上三级台阶,有三种登法;登上四级台阶,有五种登法……
1,2,3,5,8,13……所以,登上十级,有89种走法。
类似的,一枚均匀的硬币掷10次,问不连续出现正面的可能情形有多少种?
答案是(1/√5)*{[(1+√5)/2]^(10+2) - [(1-√5)/2]^(10+2)}=144种。
2.数列中相邻两项的前项比后项的极限
当n趋于无穷大时,F(n)/F(n+1)的极限是多少?
这个可由它的通项公式直接得到,极限是(-1+√5)/2,这个就是黄金分割的数值,也是代表大自然的和谐的一个数字。
3.求递推数列a⑴=1,a(n+1)=1+1/a(n)的通项公式
由数学归纳法可以得到:a(n)=F(n+1)/F(n),将斐波那契数列的通项式代入,化简就得结果。
3.兔子繁殖问题(关于斐波那契数列的别名)
斐波那契数列又因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”。
一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子来。如果所有兔都不死,那么一年以后可以繁殖多少对兔子?
我们不妨拿新出生的一对小兔子分析一下:
第一个月小兔子没有繁殖能力,所以还是一对
两个月后,生下一对小兔民数共有两对
三个月以后,老兔子又生下一对,因为小兔子还没有繁殖能力,所以一共是三对
------
依次类推可以列出下表:
经过月数0123456789101112
幼仔对数101123581321345589
成兔对数01123581321345589144
总体对数1123581321345589144233
幼仔对数=前月成兔对数
成兔对数=前月成兔对数+前月幼仔对数
总体对数=本月成兔对数+本月幼仔对数
可以看出幼仔对数、成兔对数、总体对数都构成了一个数列。这个数列有关十分明显的特点,那是:前面相邻两项之和,构成了后一项。
这个数列是意大利中世纪数学家斐波那契在<;;算盘全书>;;中提出的,这个级数的通项公式,除了具有a(n+2)=an+a(n+1)的性质外,还可以证明通项公式为:an=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}(n=1,2,3.....)
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Ⅸ 生活中的数学美
浅谈数学中的美 【摘要】:“哪里有数学,哪里就有美”。只要我们用心体会,它们就会呈现出来,给我们以美的享受。【关键词】:简洁美;符号美,抽象美,统一美;协调美,对称美;公式的普遍性;应用的广泛性;奇异美等 当你倘佯在音乐的殿堂,聆听那优美动听的乐曲时,你会体会到音乐带给你的“美”的享受;当你漫步在文学的天地,欣赏着那“惊天地,泣鬼神”的绝妙语句,一定能够领悟文学带给你的的“美”……其实,“那里有数学,哪里就有美”,这是古代哲学家对数学美的一个高度评价.数学中同样存在着能够启迪智慧,陶冶情操的“美”。数学美的内容是丰富的,如数学概念的简单性,统一性,结构关系的协调性、对称性;公式的普遍性、应用的广泛性,还有奇异性等都是数学美的具体内容。下面结合初等数学谈谈我对数学美的理解。
1 数学概念的简洁美
数学中的概念许许多多,但每个概念都是以最精炼、最概括的语言给出的。如代数中因式分解的概念:把一个多项式分解成几个整式乘积的形式。几何中线段垂直平分线的概念:“垂直于这条线段并且平分这条线段的直线等。如:如在《图的初步知识》教学中,可以先让学生去探究过两点的直线有多少条?然后再让学生用自己的语言来概括这个结论,最后教师再给出“两点确定一条直线”,短短的一句话,简练严谨,内涵丰富,充分让学生体会了数学定理的简洁之美;又如九年级上圆的定义“圆是到定点的距离等于定长的点的集合”,若无“集合”则形成了点,构不成圆,一字之差则情况相差万里,充分体现了数学概念的简洁美。
2 符号美、抽象美、统一美
数学知识大部分由数字和符号组成,从四则运算到比较大小,还有运算中的大、中、小括号,符号都讲究大小适中、上下左右对称。美好的数字:一是万物之始,一统天下、一马当先;二是偶数,双喜临门、比翼双飞;一去二三里,烟村四五家。亭台六七座,八九十枝花(邵雍);七八个星天外,两三点雨山前(辛弃疾);一帆一桨一渔舟,一个渔翁一钓钩。一俯一仰一顿笑,一江明月一江秋(纪晓岚)。读了上面的成语、诗,每个人都明显感到,无论是数字的单个应用或重复引用或循环使用,看似毫无感染力的数字竟能表现出各种思想感情。
3 结构系统的协调美、对称美
数学中这种对称性处处可见,如几何中的轴对称、中心对称;代数中多项式方程虚根的成对出现,函数与反函数图像的关系(关于直线yzx对称)等都显现出对称性。对称性能给人美观舒适之感。四边形的形状是多种多样的,但最完美的是正方形,因为它的对称轴比任何四边形都多,而且还是中心对称图形。这些性质使正方形获得了人们的喜爱和广泛应用。如人们用边长为单位长度的正方形面积,作为度量其它图形面积的基本单位。人们也喜欢用正方形图案美化环境。比如用正方形地板砖铺室内外地面,不仅美观大方,而且施工简单易行。毕达哥拉斯说:“一切立体图形中最美的是球形,一切平面图形中最美的是圆形。”因为这两种图形在任何方向上看都是对称的。其实在我们身边随处可见根据对称设计的东西。小到一块橡皮、一只球拍,大到一架飞机、一座建筑。着名的北京人民大会堂;高耸入云的上海东方电视塔;埃及金字塔的缩影;形象逼真的扇形;梅花瓣样的组合图形;铜钱式的圆中方;美丽的“雪花”图案,更显示出几何图形的对称美,和谐美。 4 公式的普遍性
世界上存在着无数形状不同、大小不一的三角形,但面积公式S=1/2ah适用于一切三角形面积的计算,这也是数学美的具体体现。
5 应用的广泛性
随着科学的发展和社会的进步,数学也越来越多的渗透到科学技术乃至社会生活的各个领域。到银行存款,会遇到利率的问题;铅球运动员应懂得应如何投掷才能取得理想成绩;足球运动员也要明白在何处出脚才最易命中对方的球门……此外,数学家把聪明给了电子计算机,电子计算机也使数学家变得更聪明。一句话“哪里有生命,哪里就有数学”。这也正是数学应用广泛性的体现,也是数学美的重要内容。
6 奇异美
奇异性就是新颖性、开拓性。我们以“√2”的出现为例。在无理数未出现前,人们认为任何两条线段的长都是可公约的。但后来有人发现正方形的对角线和边是不可公约的。及“√2”不能表示成两整数之比,这种奇异的结果导致数系的扩大,使人们从有理数的狭小的圈子跳出来,产生了知识的新飞跃,由此我们不难理解为什么数学上以奇为美。
此外,数学中的“勾股定理”“黄金分割”更是数学美的具体体现。勾股定理像一颗璀璨的明珠,具有无穷的魅力,使不少人为之倾倒,现有的证法至少有370种,成为世界上证法最多的的定理。黄金分割被广泛的应用在建筑建设,音乐美术等各方面。如五角星的各边是按黄金分割处理的;设计工艺品或日常品的宽和长时常设计成宽与长的比近似为0.618,0.618这个数是古希腊欧多克斯发现的,有趣的是,从此以后,这个数与人类有许多不解之缘:希腊女神体态轻柔优美,引人入胜。经专家研究,她的身体从脚到肚脐之间的距离与整个身高的比值,恰好是0.618。画家、艺术家 将其引入到绘画、雕塑等艺术领域,让作品变得更加和谐、美丽;舞台的报幕员也总是喜欢站在舞台0.618处时,音响效果最好,而且人也显得自然、大方。 人在气温23℃左右,最舒服,生理功能发挥得最好。这些都是源于黄金分割原理。
数学美除了以上具体内容外,还有在于数学教学当中。教师绘声绘色的讲解、精辟的分析、巧妙的点拨、生动的语言、合理的板书等都给学生以美的享受。教学中教师应当经常有意识的向学生讲解数学发展史,数学的广泛应用,不断展示数学的美,进一步理解美的真正含义。
数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大的,数学美的思想是神奇的。它可以改变人们认为对数学枯燥无味的成见,让人们认识到数学也是一个五彩缤纷的美的世界。如果说数学使许多人心旷神怡,并为之付出毕生的精力,从而促进了数学学科的飞速发展,那么,它也一定能够激发更多的有志青年追求知识,探索未来的强烈愿望,因为“美”在数学中存在。 【参考文献】[1](英)罗素《我的哲学的发展》商务印书馆出版 1985:153[2] 北大美学教研室编《西方美学家论美和美感》 商务印书馆 1980:19[3]《数学译林》1984年,第三卷第3期,P246-265[4](美)L·A·斯蒂恩主编《今日数学》 上海科学技术出版社出版1982:12
追问:确定管用吗?回答:再修改些字体 文献综述的格式网络里都有 把字体改改追问:不管用怎么办?回答:浅谈数学中的美 【摘要】:“本文针对当前数学教育中学生苦学、厌学的现象,从美学关于美的形象性、情感性、新颖性和功利性等特点着眼,试图探索美的观赏与智力开发、教学原则与美学原则的一致性,以便提高学生学习数学的兴趣和数学教学水平.【关键词】:简洁美;符号美,抽象美,统一美;协调美,对称美;公式的普遍性;应用的广泛性;奇异美等 数学,如果正确的看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。
------罗素
最有益的即是最美的
------苏格拉底
数学能促进人们对美的特性:数值、比例、秩序等的认识。
------亚里士多德 当你倘佯在音乐的殿堂,聆听那优美动听的乐曲时,你会体会到音乐带给你的“美”的享受;当你漫步在文学的天地,欣赏着那“惊天地,泣鬼神”的绝妙语句,一定能够领悟文学带给你的的“美”……其实,“那里有数学,哪里就有美”,这是古代哲学家对数学美的一个高度评价.数学中同样存在着能够启迪智慧,陶冶情操的“美”。数学美的内容是丰富的,如数学概念的简单性,统一性,结构关系的协调性、对称性;公式的普遍性、应用的广泛性,还有奇异性等都是数学美的具体内容。下面结合初等数学谈谈我对数学美的理解。
1 数学概念的简洁美 数学简化了思维过程并使之更可靠.
------弗赖伊(T.C.Fry)
算学中所谓美的问题,是指一个难以解决的问题;而所谓美的解答,这是指对于困难和复杂问题的简单回答.
------狄德罗
宇宙之大、粒子之微、火箭之速、画工之巧、地球质变、生物之谜。日用之繁、……无不可用数学表述.
------华罗庚
数学是上帝用来书写宇宙的文字.
------伽利略
数学中的概念许许多多,但每个概念都是以最精炼、最概括的语言给出的。如代数中因式分解的概念:把一个多项式分解成几个整式乘积的形式。几何中线段垂直平分线的概念:“垂直于这条线段并且平分这条线段的直线等。如:如在《图的初步知识》教学中,可以先让学生去探究过两点的直线有多少条?然后再让学生用自己的语言来概括这个结论,最后教师再给出“两点确定一条直线”,短短的一句话,简练严谨,内涵丰富,充分让学生体会了数学定理的简洁之美;又如九年级上圆的定义“圆是到定点的距离等于定长的点的集合”,若无“集合”则形成了点,构不成圆,一字之差则情况相差万里,充分体现了数学概念的简洁美。
2 符号美、抽象美、统一美 数学也是一种语言,且是现存的结构与内容的结构与内容方面最完美的语言.……可以说,自然用这个语言讲话;造世主已用它说过话,而世界的保护者继续用它讲话.
------C·戴尔曼就其本质而言,数学使抽象的;世纪上他的抽象比逻辑的抽象更高一阶.
------G.Chrystal
自然几乎不可能不对数学推理的美抱有偏爱.
------C.N.杨
数学知识大部分由数字和符号组成,从四则运算到比较大小,还有运算中的大、中、小括号,符号都讲究大小适中、上下左右对称。美好的数字:一是万物之始,一统天下、一马当先;二是偶数,双喜临门、比翼双飞;一去二三里,烟村四五家。亭台六七座,八九十枝花(邵雍);七八个星天外,两三点雨山前(辛弃疾);一帆一桨一渔舟,一个渔翁一钓钩。一俯一仰一顿笑,一江明月一江秋(纪晓岚)。读了上面的成语、诗,每个人都明显感到,无论是数字的单个应用或重复引用或循环使用,看似毫无感染力的数字竟能表现出各种思想感情。
3 结构系统的协调美、对称美
对称是一个广阔的主题,在艺术和自然两方面都意义重大.数学则是他的根本.
------H.Weyl 数学中这种对称性处处可见,如几何中的轴对称、中心对称;代数中多项式方程虚根的成对出现,函数与反函数图像的关系(关于直线yzx对称)等都显现出对称性。对称性能给人美观舒适之感。四边形的形状是多种多样的,但最完美的是正方形,因为它的对称轴比任何四边形都多,而且还是中心对称图形。这些性质使正方形获得了人们的喜爱和广泛应用。如人们用边长为单位长度的正方形面积,作为度量其它图形面积的基本单位。人们也喜欢用正方形图案美化环境。比如用正方形地板砖铺室内外地面,不仅美观大方,而且施工简单易行。毕达哥拉斯说:“一切立体图形中最美的是球形,一切平面图形中最美的是圆形。”因为这两种图形在任何方向上看都是对称的。其实在我们身边随处可见根据对称设计的东西。小到一块橡皮、一只球拍,大到一架飞机、一座建筑。着名的北京人民大会堂;高耸入云的上海东方电视塔;埃及金字塔的缩影;形象逼真的扇形;梅花瓣样的组合图形;铜钱式的圆中方;美丽的“雪花”图案,更显示出几何图形的对称美,和谐美。4 公式的普遍性
世界上存在着无数形状不同、大小不一的三角形,但面积公式S=1/2ah适用于一切三角形面积的计算,这也是数学美的具体体现。
5 应用的广泛性
随着科学的发展和社会的进步,数学也越来越多的渗透到科学技术乃至社会生活的各个领域。到银行存款,会遇到利率的问题;铅球运动员应懂得应如何投掷才能取得理想成绩;足球运动员也要明白在何处出脚才最易命中对方的球门……此外,数学家把聪明给了电子计算机,电子计算机也使数学家变得更聪明。一句话“哪里有生命,哪里就有数学”。这也正是数学应用广泛性的体现,也是数学美的重要内容。
6 奇异美
奇异性就是新颖性、开拓性。我们以“√2”的出现为例。在无理数未出现前,人们认为任何两条线段的长都是可公约的。但后来有人发现正方形的对角线和边是不可公约的。及“√2”不能表示成两整数之比,这种奇异的结果导致数系的扩大,使人们从有理数的狭小的圈子跳出来,产生了知识的新飞跃,由此我们不难理解为什么数学上以奇为美。
数学美学方法的特点
1、直觉性,审美直觉是数学直觉中的一种重要类型,数学美学方法主要还是一种受审美直觉所驱动,而作出美学考虑的方法。正因为如此,数学美学方法的成功运用与主体的直觉能力就有很大关系。这一特点也说明,运用它所得到的结论,最终还要通过逻辑方法的检验才能成立。
2、情感性
数学美学方法的运用是建立在审美主体的数学美感之上的,和任何美感一样,人们对于数学的美感也具有强烈的感情色彩。愉悦、平和、明快、困惑、兴趣盎然、心满意足乃至于激动与惊异……数学美学方法总是是伴随着这种种感情体验,这与逻辑方法所具有纯粹理性形成了鲜明的对比。
3、选择性
数学美学方法是自觉地依据美学的考虑来作出选择的方法,它是“非常自足的、美学的、不受(近乎不受)经验的影响。”这种选择性使美学方法并不成为解决数学问题或获得数学发现的具体方法,而是一种确定方向、原则的策略方法。这种选择性是导致数学发现发明的指路灯,因此,它又使数学美学方法具有创造性。
4、评价性
数学美学方法常常表现为对已获数学成果的一种鉴赏与评价,一般来讲,逻辑方法的运用以问题的解决为方法的终结,而美学方法不仅关注问题是否解决,更主要是考虑问题的解决优美?前者着意于数学问题的“真”,后者着意于“真、善、美的统一”。庞加莱指出:“这并非华而不实的作风”,数学发展的历史已表明,美学方法的评价性对于“数学理论的富有成果性”来讲是不可或缺的。
数学美学方法运用的基本途径
1、增强审美自我意识,善于发现数学美因
在数学活动中,活动者的审美意识是客观存在的审美对象在活动者头脑中的能动反映,一般意义上也称为美感。它包括审美兴趣、审美倾向、审美能力、审美理想、审美感受等等。美感尽管表现为主观的,但它最终是来源于数学活动实践,数学中丰富的美的形式和美的因素(简称为美因)是美感产生的客观基础。只有在美因促使主体美感产生的条件下,主体才能作出美学的考虑。因此,善于发现数学美因,“识得庐山真面目”,是运用数学美学方法的前提。
2、在数学审美活动中,注意逻辑方法与直觉方法的结合。
美感的产生一般而言是直觉的,但这并不意味理性思维与审美无关,美学研究表明,理性思维在审美中是有重大作用的(数学审美更是如此)。在数学活动中,发获得真正的审美要,必须把逻辑思维方法与直觉方法结合起来。逻辑思维在数学审美中可以起到规范知觉、想象的趋向作用,前者渗透溶化于后者之中,才使审美感受不是一种初级的感性知觉,或一堆空幻的主观想象,而是对数学对象本质的某种能动的反映。
3、在数学认识、评价及创造过程中,自觉地以数学审美标准作指导。
数学美除了以上具体内容外,还有在于数学教学当中。教师绘声绘色的讲解、精辟的分析、巧妙的点拨、生动的语言、合理的板书等都给学生以美的享受。教学中教师应当经常有意识的向学生讲解数学发展史,数学的广泛应用,不断展示数学的美,进一步理解美的真正含义。
数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大的,数学美的思想是神奇的。它可以改变人们认为对数学枯燥无味的成见,让人们认识到数学也是一个五彩缤纷的美的世界。如果说数学使许多人心旷神怡,并为之付出毕生的精力,从而促进了数学学科的飞速发展,那么,它也一定能够激发更多的有志青年追求知识,探索未来的强烈愿望,因为“美”在数学中存在。 【参考文献】[1](英)罗素《我的哲学的发展》商务印书馆出版 1985:153[2]北大美学教研室编《西方美学家论美和美感》 商务印书馆 1980:19[3]《数学译林》1984年,第三卷第3期,P246-265[4](美)L·A·斯蒂恩主编《今日数学》 上海科学技术出版社出版1982:12[5] 吴振奎、吴振奎 《数学中的美》上海教育出版社 2002-01出版 我修改了哈 嘿嘿 别人不可以转载的哈