带领孩子去欣赏数学美

作者: 苏平 发布时间:2022年05月10日 浏览次数:

  孩子是否喜欢数学、是否会学数学,直接关系到他数学学习的质量,而且,对孩子各学科学习能力的发展起着重要的作用。那么,如何让孩子在十多年的数学学习中,保持兴趣和发展能力呢?带领着孩子去欣赏数学美、理解数学美,是帮助孩子学好数学的金钥匙。

一、带领着孩子去欣赏数学的简单美

就象优秀的诗词讲究用精炼的文字,表达丰富的内容一样,数学公式、法则、定理等,用精炼的语言和符号,高度概括了现实世界中量的关系和结构。你看,用阶乘符号“n!”表示连乘积“n(n-1)×…×3×2×1”,多么地简洁、恰当!给人一种清晰明快的美感!真是一种无可挑剔的简单美!

我们再来看看反证法的魅力。

数学家遇到一些难题时,若从正面进攻较困难,就巧妙地采取欲擒故纵、反其道而行之的方法,出其不意地达到目的。比如两千多年之前,欧几里得用反证法证明了“质数的个数是无穷的”:假设质数的个数有限,那么必然存在着一个最大的质数P。把所有的质数相乘,再加“1”得:Q=2×3×5×7×…×P+1。Q或者是质数,或者是合数。因为Q大于全部质数2,3,5,…,P中的任何一个,所以Q不是质数;另一方面,由Q的构造得知,Q不会被2到P的所有质数整除,所以Q也不是合数。矛盾!于是命题得证。您瞧,解题方法的简捷既在意料之外,又在严谨的科学之中,闪耀着数学美的光辉。

我们要在教学中及时引导孩子发现数学的简单美,让孩子掌握优秀的数学思维方法。

二、带领着孩子去欣赏数学的对称美、比例美

当孩子学习图形面积知识时,我们可以引导孩子去发现图形面积的大小和其对称性之间的十分奇妙的联系:在周长一定的所有三角形中,等边三角形的面积(即对称轴最多的三角形)最大;在周长一定的四边形中,正方形(对称轴最多的四边形)的面积最大;在周长一定的所有平面封闭图形中,圆的面积最大(圆有无数条对称轴)。联系生活实际孩子会欣喜地发现:为了美观与实用,人们把许多容器的截面几乎都设计成了对称图形,而且圆形特别受到青睐。

当孩子学过比例后,我们不妨带领着孩子去欣赏那神奇的黄金数。比如以一个正常人为例:202205111010125495.jpg又如三叶轮状植物,相邻两个叶片在与茎垂直的平面上的投影夹角是137°20′,这个角恰巧是把圆周分为1︰0.618的两条半径的夹角。植物学家的实验表明,这个角度对叶子的通风、采光等都是最佳的。

法国的巴黎圣母院、中国故宫的设计中都巧妙地使用了黄金数;人们在绘画或摄影时,为了避免把主体放在画面正中而形成呆板的对称,常常将中心放在“黄金分割”点上;人们用接近黄金分割的比例来设计书籍的开本、电影屏幕、门窗、国旗等等;利用黄金分割,我们还发现并应用了有重大经济效益的快速优选法……。欧洲著名科学家开普勒说得好:“几何学有两个宝藏,一个是勾股定理,一个是黄金分割。”

小学数学中有许多美妙、对称的算式,值得我们带领孩子去欣赏。

上述“金字塔”的有序、对称、和谐,会使学生们忘记数字的枯燥,对“金字塔”过目不忘,爱不释手;美的欣赏会激发学生们的创造性思维,促使他们按照美的规律去探索一座座“金字塔”。

三、带领着孩子去欣赏数学思维方法的美

请看一道小学数学题:将5,6,7,8,9五个数填在下图的方格里,使横、竖三个数的和都是20。

孩子们如果发现了其中的奥秘:横竖两行得数的总和是20+20 = 40,比五个数的和5+6+7+8+9 = 35多5,原因就在于“中心数”重复计算了两次,因此中心数是5,于是其余四个数的填法自然“水到渠成”。那么他们心中的奇异、愉悦感是不言而喻的。这样的数学学习难道不是一种艺术欣赏吗?

 

   和谐有趣的数学题,就像一首首绝妙的短诗,吸引着学生们跃跃欲试探索其中的奥秘,进而发现美的规律,掌握优美的思维方法。

让我们共同研究,带领着孩子在数学学习中去了解数学的美、欣赏数学的美。

 

 

写于2010年5月