数学的内在美和外在美
浅谈小学数学中的美

浅谈小学数学中的美英国著名哲学家罗素曾说过:“数学不但拥有真理,而且还具有至高无尚的美。
”数学是一门优美的学科,但小学数学对学生的美学教育却常常被忽视。
绝大多数学生都不能把数学与美联系在一起。
其实,数学是潜在美很强的学科,隐含着丰富的美育因素。
数学的美不同于自然美和艺术美,数学美是一种理性的美、抽象的美。
数学教师应该在教学中充分捕捉和挖掘数学中的美,让学生感受、体验以至探索数学美,领会数学的美学价值,更大地激发学生学习数学的兴趣,为能够创造数学美搭建桥梁。
那么,在小学数学阶段我们应该怎样在数学教学中让学生感受到数学的美呢?笔者认为应从以下三个方面进行。
一、感受数学的外在美1.数学的简洁美数学家研究数学的目的之一,就是尽可能地用简单而基本的数学语言去描述世界、解释世界。
用字母表示数,是从算术到代数的飞跃,不论从结构还是形式上,都使我们感到式简意明。
数学中的字符也以极其简洁的语言表达着丰富的含义。
从阿拉伯数字,从四则运算中的“+、-、×、÷”到改变运算顺序的“( )、[ ]”,比较大小的“>、<、=”等等,这些字符都讲究大小适中,它们的书写形式和意义也有着密切的联系,它们是全世界通行的语言。
我们可以在具体的教学情境中抽象出这些字符,让学生感受到数学的简洁美,培养学生的数感、符号感。
数学具有高度统一的特点,许多纷繁复杂的现象,可以归纳为简单的数学公式。
例如,各式各样的三角形的面积可以统一用一个公式表示:S=ah÷2。
又如,在讲三角形的面积公式时的“等底等高”、三角形性质时的“等边对等角”,它们已经简单到了极致,如同古诗般美到了极致。
数学的简洁美还体现在对数学简洁解法的追求中。
例如,小学阶段的简便计算,模仿高斯求等差数列的和等。
2.数学的对称美大自然的结构是用对称语言写成的,动物形体与植物叶脉都呈现着对称规律。
对称美在小学数学中也有着广泛的应用和表现。
在几何形体中,最典型的就是轴对称图形。
数学之美发现数学的美妙和奥秘

数学之美发现数学的美妙和奥秘《数学之美:发现数学的美妙和奥秘》数学,作为一门古老而又深奥的学科,承载着人类智慧的结晶,是人类对世界的认知和思维方式的具体体现。
它不仅能够解决现实生活中的问题,还能揭示自然界规律的奥秘。
本文将为您揭示数学的美妙之处和其背后的奥秘。
一、数学的美妙之处数学作为一种抽象的语言,具有独特的美感和内在的美妙。
它通过符号和公式表达,精确而简洁地描述了世界的运行方式。
数学的美妙之处体现在以下几个方面。
1.1 数学的纯粹性数学是一门纯粹的学科,不受主观感情和外在因素的影响,它的真理是自洽的、不可动摇的。
数学的公理体系和推理方法是严密的,它独立于任何时间和空间的限制。
在数学的世界里,人们能够追求绝对的真理和完美的美感。
1.2 数学的创造性数学不仅是纯粹的,同时也是富有创造力的。
数学家们创造性地提出了许多深奥的概念和理论。
例如,欧几里得几何、微积分、复数等都是数学家们在实践中获得的创造性成果。
这些创新不仅给数学界带来了新的发展,也为其他学科提供了重要的理论基础。
1.3 数学的美学价值在数学的世界里,有着许多美妙的定理和公式。
例如,费马定理、黄金分割、欧拉公式等,它们都蕴含着深刻的美学价值。
数学家们通过推理和证明,发现了这些美丽而有趣的数学规律,为人类带来了认知的愉悦和审美的享受。
二、数学的奥秘和发现数学之所以被赋予如此多的美妙和奥秘,是因为它揭示了自然界和人类思维的规律。
2.1 数学与自然界的关系自然界中充满了许多难以理解的现象和规律。
而数学正是人类解读自然界的有力工具。
事实上,自然界中的许多现象都能够用数学模型来描述和解释。
例如,物理学中的运动规律、天文学中的星体运动、生物学中的遗传规律等,都需要数学来进行分析和研究。
2.2 数学与人类思维的关系数学不仅能解释自然界的规律,也适用于人类的思维方式。
逻辑推理、抽象思维、问题解决等都是数学思维在人类认知中的体现。
通过数学学习和实践,人们能够培养自己的逻辑思维能力和创新思维能力,提高问题解决的能力和效率。
数学美在哪里

数学美在哪里?数学知识的审美教育主要是通过教学使学生感受数学知识的内在美,诸如数字美、符号美、构图美等,培养和提高学生的审美能力,培养学生对数学知识美的热爱,通过学生的"内化",逐步迁移为对数学知识的热爱和追求,从而激发学生对数学的学习兴趣,开发学生的智力,从而达到育人的目的。
小学数学课程中隐含着丰富的美育因素,我们要充分发掘数学教材中的美育因素,让孩子感受到数学的美,进而喜欢数学。
数学教材中隐含的美育因素主要包括以下几个方面:(一)、数学的简洁与抽象美:数学的简洁美,并不是指数学内容本身简单,而是指数学的表达形式、数学的证明方法和数学的理论体系的结构简洁。
公式C=2πR就是其中一例。
几何中完美的图形——圆,内含的周长与半径有着异常简洁和谐的关系,一个传奇的数"π"把它们紧紧相连。
又如,数“1”,小至一个原子、粒子;大至一个太阳、一个宇宙……宇宙万物,均可以用“1”来表示。
几何形体的各种求面积、体积公式,简洁实用,万无一失,只要符合有关条件,计算不出错误,就可以得到正确的结果。
细心的人还可以找到他们之间的内在联系。
再如,许多简便的解法,也是数学简洁美的体现。
简单举例:计算1—+—+—+—+—+—+—+—+—。
面对这个计算题,若贸然用一般的通分的方法来解决,会带来繁杂的计算。
当仔细审视这题的特点,发现每一项的分数的分子皆是1,而分母可分别分拆成两个相连的自然数之积,即1×2,2×3,3×4,4×5,5×6,6×7,7×8,8×9,9×10,于是,立即使我们联想到,把每个分数都分拆成两个分数之差。
这样一来,尽管计算过程中分数的项数增加了一倍,但出现正负相间的两个相同的分数,中间的项对消了,只剩下首末两项,从而很快获得结果,即这一简洁的解法,给人以美的享受。
(二)、数字和符号美。
浅谈数学美的表现形式

浅谈数学美的表现形式数学美的表现形式是多种多样的,从数学内容看,有概念之美、公式之美、体系之美等;从数学的方法及思维看,有简约之美、类比之美、抽象之美、无限之美等;从狭义美学意义上看,有对称之美、和谐之美、奇异之美等。
(一)语言美数学有着自身特有的语言———数学语言,其中包括:1 数的语言——符号语言关于“∏” ,《九章算术》 如斯说:“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”;面对“√2”这一差点被无理的行为淹没的无理数,我们一直难以忘怀那位因发现“边长为1的正方形,其对角线长不能表示成整数之比”这一“数学悖论”而被抛进大海的希帕索斯(公元前五世纪毕达哥拉斯学派成员)。
还有sin∂、∞ 等等,一个又一个数的语言,无不将数的完美与精致表现得淋漓尽致。
2形的语言——视角语言从形的角度来看——对称性(“中心对称”、“轴对称”演绎了多少遥相呼应的缠绵故事);比例性(美丽的“黄金分割法”分出的又岂止身材的绝妙配置?);和谐性(如对数中:对数记号、底数以及真数三者之间的关联与配套实际上是一种怎样的经典的优化组合!);鲜明性(“最大值”、“最小值” 让我们联想起——“山的伟岸”与“水的温柔”,并深切地感悟到:有山有水的地方,为何总是人杰地灵的内在神韵……)和新颖性(一个接一个数学“悖论”的出现,保持了数学乃至所有自然科学的新鲜与活力)等等。
(二)、简洁美爱因期坦说过:“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。
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。
欧拉给出的公式:V -E+F=2,堪称“简单美”的典范。
世间的多面体有多少?没有人能说清楚。
但它们的顶点数V、棱数E、面数F,都必须服从欧拉给出的公式,一个如此简单的公式,概括了无数种多面体的共同特性,能不令人惊叹不已?!在数学中,像欧拉公式这样形式简洁、内容深刻、作用很大的定理还有许多。
数学中体现出的各种“美”在哪儿

数学中体现出的各种“美”在哪儿当你倘佯在音乐的殿堂,聆听优美动听的乐曲时,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”,美的事物,总是为人们乐意醉心追求的。
其实,“哪里有数学,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”。
数学的美,质朴,深沉,令人赏心悦目;数学的妙,鬼斧神工,令人拍案叫绝!数学的趣,醇浓如酒,令人神魂颠倒。
一、对称美所谓对称性,既指组成某一事物或对象的两个部分的对等性,从古希腊的时代起,对称性就被认为是数学美的一个基本内容。
毕达哥拉斯就曾说过:“一切平面图形中最美的是圆,在一切立体图形中最美的是球形。
”这正是基于这两种形体在各个方向上都是对称的。
二、和谐美万物都是和谐统一的,现代也提倡建立社会主义和谐社会,可知,和谐的重要性。
数学中也包含着和谐美。
最著名的和谐美的例子就是黄金分割比了。
黄金分割又称黄金律,是指事物各部分间一定的数学比例关系,即将整体一分为二,较大部分与较小部分之比等于整体与较大部分之比,其比值为1∶0.618或1.618∶1,即长段为全段的0.618。
0.618被公认为最具有审美意义的比例数字。
上述比例是最能引起人的美感的比例,因此被称为黄金分割。
有趣的是,这个数字在自然界和人们生活中到处可见:人们的肚脐是人体总长的黄金分割点,人的膝盖是肚脐到脚跟的黄金分割点。
大多数门窗的宽长之比也是0.618。
黄金分割被认为是建筑和艺术中最理想的比例。
建筑师们对数字0.618特别偏爱,无论是古埃及金字塔,还是巴黎圣母院,或者是近世纪的法国埃菲尔铁塔,都有与0.618有关的数据。
还有,在古希腊神庙的设计中就用到了黄金分割。
人们还发现,一些名画、雕塑、摄影作品的主题,大多在画面的0.618处。
艺术家们认为弦乐器的琴马放在琴弦的0.618处,能使琴声更加柔和甜美。
数学的美与奥秘从一到无穷大的数学美学

数学的美与奥秘从一到无穷大的数学美学数学,这门看似枯燥的学科,却蕴含着无比的美与奥秘。
从一到无穷大,数学美学贯穿于整个数学的世界,让我们领略到数学的魅力与深邃。
一、数学中的对称美学对称在自然界和人类的艺术作品中都是一种普遍存在的美学。
数学中也不例外,对称应用于数学中的图形和方程,产生了一种精确而完美的美感。
比如,镜像对称、轴对称等都是数学中常见的对称形式。
例如,在几何学中,我们可以通过对图形进行镜像、旋转或平移等操作,来研究它们的对称性质。
这种对称美学不仅令人赏心悦目,更深入展示了数学的内在结构与规律。
二、数学中的黄金比例美学黄金比例是指一条线段分为两部分,较长部分与整体之比等于较短部分与较长部分之比。
这种比例被广泛运用于建筑、绘画等艺术领域中,也被广泛认为是最具美感的比例之一。
而这种美感实际上源于数学中的黄金比例,也就是数学中的斐波那契数列。
斐波那契数列是从1开始,后面的每一个数都等于前面两个数之和。
斐波那契数列具有惊人的特性,比如相邻两个数的比例会无限接近黄金比例0.618。
这种数学的美感犹如艺术作品中的完美构图,给人以无尽的想象空间和美好的感受。
三、数学中的无穷大美学数学中的无穷大是一种抽象的概念,但它却展现出了独特的美学之美。
无穷大既包括正无穷大,也包括负无穷大,在数学中起到了重要的作用。
在微积分中,无穷大可以用来描述函数的极限,表达函数在某些点的趋势。
无穷大常常和无穷小相互关联,构成微积分中的重要概念。
无穷大不仅仅是数学上的一个符号,更是数学世界中的探险家,带领我们走向未知的边界,发现数学中的奥秘。
数学的美与奥秘不仅仅限于以上三个方面,数学的世界广阔而深邃,每个领域都蕴含着精彩纷呈的美学。
数学的美学给人以享受和启迪,同时也激发了人们对于数学的探索和研究。
在日常生活中,我们可以用数学的眼光去观察周围的事物,去感受数学的美与奥秘。
透过数学的窗口,我们看到了世界的秩序和美丽。
总结起来,从一到无穷大的数学美学贯穿了整个数学的世界。
数学中的美

数学中美的欣赏数学美是一种蕴涵的美,它需要从深处去挖掘。
关于数学美的内容很多,本文是为了从浅层阐述数学的美,让学生初步感受数学中美的存在,所以本文就主要从数学美的概念、数学美与其它美的区别、数学美的内容和它在数学教育中的体现这几个方面作以下的阐述。
一、数学美的概念美是人类创造性实践活动的产物,是人类本质力量的感性显现。
通常我们所说的美以自然美、社会美以及在此基础上的艺术美、科学美的形式存在。
数学美是自然美的客观反映,是科学美的核心。
简言之数学美就是数学中奇妙的有规律的让人愉悦的美的东西。
历史上许多学者、数学家对数学美从不同的侧面作过生动的阐述。
普洛克拉斯早就断言:“哪里有数,哪里就有美。
”亚里士多德也曾讲过:“虽然数学没有明显地提到善和美,但善和美也不能和数学完全分离。
因为美的主要形式家是“秩序、匀称和确定性”,这些正是数学研究的原则。
”徐利治教授说:“作为科学语言的数学,具有一般语言文字与艺术所共有的美的特点,即数学在其内容结构上和方法上也都具有自身的某种美,既所谓数学美。
数学美的含义是丰富的,如数学概念的简单性、统一性,结构关系的协调性,对称性,数学命题与数学模型的概括性、典型性和普遍性,还有数学中的奇异性等等都是数学美的具体内容。
以上的论述可见,数学中充满着美的因素,数学美是数学科学的本质力量的感性和理性的呈现,它不是什么虚无飘渺、不可捉摸的东西,而是有其确定的客观内容。
二、数学美与其它美的区别数学美有别与其它的美,它没有鲜艳的色彩,没有美妙的声音,没有动感的画面,它却是一种独特的美。
美国数学家克莱因曾对数学美作过这样的描述:“音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科技可以改善物质生活,但数学却能提供以上一切。
”数学美与其它美的区别还在于它是蕴涵在其中的美。
打个比方来说,大家一定都有这种感觉,绝大部分同学对音体美容易产生兴趣,而对数学感兴趣的不多。
我认为,这主要有两个方面的原因:一是音体美中所表现出来的美是外显的,这种美同学们比较容易感受、认识和理解;而数学中的美虽然也有一些表现在数学对象的外表,如精美的图形、优美的公式、巧妙的解法等等,但总的来说数学中的美还是深深地蕴藏在它的基本结构之中,这种内在的理性美学生往往难以感受、认识和理解,这也是数学区别于其它学科的主要特征之一。
让学生感受数学中的美

让学生感受数学中的“美”爱因斯坦说过:“对一切来说,只有爱好才是最好的老师”。
动听的音乐,让人心情舒畅;美丽的风景,让人赏心悦目;美好的事物总是让人充满着向往和追求。
让学生感受数学中的美,不仅是教学大纲的要求,更是让学生喜爱数学、学好数学的重要手段,是培养良好的学习习惯和良好的数学修养的重要保障。
因此,在学校教育教学中,实施美的教育不仅仅是音乐课、美术课的任务,各个学科都应结合自身特点,因地制宜的向学生进行美的教育,才能有效的发挥各科在基础教育中的整体作用。
一、数学中存在美美无处不在。
无论是简单的阿拉伯数字,还是纷繁复杂的几何图形,那优雅的线条和简洁的形式,都给人以美的感受。
无论是优美和谐的“黄金分割”还是高深莫测的“哥德巴赫猜想”,都令人心驰神往。
数学的博大精深和广袤无垠,使一代又一代人为之不懈的追求,他们如痴如醉,废寝忘食,正是因为他们感受到了数学中的美,体会到了数学带给他们无穷无尽的乐趣。
很多人认为只有在高端的数学领域,才能感受和体会到数学的美,只有数学家才有追求数学美的权利。
其实不然,数学美融入在我们生活中的方方面面,数学美贯穿于我们学校教育的各个阶段,正如数学家普罗克拉斯所说,“哪里有数,哪里就有美”。
二、数学中美的特征1.形式的简洁美简洁美是数学美的显著特征,无论是小学中的“九九乘法表”,还是初中用方程或方程组解决实际问题,无不体现了数学言简意赅、简单明了,化复杂的实际问题为简单的数学问题的独特魅力,这也是许多同学喜爱数学的真正原因。
2.形式的对称和谐美对称和谐是数学形式美的重要标志,它给人匀称、协调的美感。
简单的几何图形,如圆、等腰三角形、长方形、正方形、抛物线等,不仅形象直观还给人以对称和谐的美感,让人在学习知识的同时仿佛置身于神奇的图形世界,受到了美得熏陶。
直线、射线的延伸性则直接将人的思维发散到广阔的空间之中;神奇的尺规作图,更是让人咂舌不已。
一次次的视觉冲击和思维震撼,不得不让人对数学产生浓烈的兴趣。
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数学的内在美和外在美
美的事物,总是为人们乐意醉心追求的。
然而,一提到美,人们最容易想到的是“江山如此多娇”的自然美,抑或是悦目的图画,动听的乐章、精妙的诗文……这些艺术美。
然而,数学,这自然科学的皇后里面,蕴含着比诗画更美丽的境界。
英国数理哲学家罗素说:“数学,如果真正地看它,不但拥有真理,而且具有至高的美。
”熟悉美是一种理性美,是一种冷而严肃的美。
本文主要讨论数学的内在美和外在美。
数学的外在美主要有简洁美,和谐美和奇异美。
首先是简洁美,数学的简洁美首先体现为数学符号的简洁,数学符号从自然数到分数、从整数到小数、从正数到负数、从有理数到无理数、从实数到虚数,无不体现了数学的简洁。
试想没有这些简单的符号,人类会遇到何等的麻烦。
更不用说方程的符号、函数的符号、微积分的符号、微分方程、积分方程的符号,这些符号所反映极其抽象的关系,给人类带来了无尽的方便。
和谐之美是数学美的一大特点。
数学的这种和谐美表现在它的对立统一之中,从可公度到不可公度、从算术根到虚数根、从有限到无限、从不连续到连续、从不可微到可微、从确定到随机,无不是在从不矛盾到矛盾,又从矛盾到不矛盾的转换之中,这种对立统一的发展,使数学的和谐美蕴含其中。
开普勒正是坚信宇宙的根本是“数学的和谐”而发现了著名的行星运行第三定律。
数学的奇异与变异也是数学美的源泉。
从欧式几何到非欧几何、从勾股定理到费马大定理、从代数方程的公式解到变换无穷的群论、从凸多边形的欧拉示性数到奇特的莫比乌斯魔带、从调和级数的发散到无法证实或无法证伪的哥德巴赫猜想,无不令人叹为观止。
更令人惊叹不已的是,数学的这种奇异竟然能把数学送向一个又一个高峰。
人们还熟知数学具有对称美、形式美等等,正如数学家与哲学家普罗克拉斯所说:“哪里有数,哪里就有美”。
数学的内在美主要表现在数学的精神上,主要有理性精神,求实精神和创造精神。
理性精神是人们对外部客观世界与自身的一种理智的、根本的看法或基本态度,它对人类自身存在和文化发展具有特别重要的意义。
数学研究对象和研究方法所蕴含的理性精神,对于人类发展和认识世界、改造世界具有特殊的重要意义。
从人类的各个发展阶段看,无不印证着数学中充满理性精神,是其它任何一门学科都无法比拟和所能代替的。
求实精神表现为尊重事实、尊重科学、尊重规律、实事求是讲究逻辑、不迷信、不盲从。
这是追求真理的精神体现,数学的逻辑性、确定性,为数学的求实精神提供了可靠的的保证。
逻辑性表现在数学形式中的因果关系和顺序关系,确定性反映数学的一切概念都是十分精确、简练的语言表达。
数学认识世界的规律性反映在命题中结论的必然性、可验证性,数学对真理的检验反映在方法既具有一般科学研究方法的合理性,又具有逻辑上的可靠性。
数学求真求实的精神孕育其中。
数学是一种创造性活动的精神产物。
首先是概念的建立具有前所未有的创意。
许多数学概念的获得都凝聚着人类的创造性劳动,如无理数、虚数、极限、导数、积分等概念,也不无证实这一点。
其次,数学的创造性也表现在公式、定理的发明、发现中。
再次,数学的创造性还表现在数学理论体系和语言体系的创建上。
创造是数学进步的灵魂,是数学兴旺发达的内在的不竭动力。