数学的美
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数学的美
重庆市垫江县福安学校;殷传奎
摘要:本文对数学美与中学数学教学两方面进行了理论尝试性的研究。论文内容可分为三个部分:第一部分概括为数学美的基本内容;第二部分为数学美的基本特征;第三部分讲述了数学美在中学数学中的应用。
第一部分包括两节:第一节探究了美的概念,并分析了其实质与内涵;第二节结合前面定义的美和前人对数学美的认识给出了数学美的定义,并分析了其实质与内涵.
第二部分着重讲述了数学美的基本特征,将其概括为五个特性:和谐性、对称性、简单性、奇异性、统一性,并详细分析了每个特征的内涵和表现形式。
关键词:美 数学美 简洁性 统一性 奇异性
爱美之心,人皆有之,人们执着的追求美。但什么是美?却只能意会,不能言传。然而当我们聆听一首优美的乐曲,观看一幅精美的图画,或置身于幽雅的大自然中,我们便会全身心的感到愉悦,受到一种美的陶冶。
可是,除了艺术的美、大自然的美外,人们可否想到科学也有美,数学也有美呢?有不少中小学生认为学习数学很苦、枯燥无味,不存在什么美感问题。因此,对学习数学根本就没有兴趣。只是为了考试,为了升学而不得不学习数学。
数学果真无美感可言吗?否。古今中外有许多知名学者都认为数学是美的,并作过精辟的论述。
古希腊学者毕达哥拉斯说:“美就是和谐,整个天体是一种和谐,宇宙的和谐是由数组成,因而构成了整个宇宙的美。”提出了数的美的“三段论”①。
英国哲学家、数学家罗素认为:“数学,如果正确的看它,不但拥有真理,而且也具有至高的美,是一种冷而严肃的美。这种美不是投合我们天性脆弱的方面,这种美没有绘画或者音乐那样华丽的装饰,他可以纯净到崇高的地步,能够达到只有艺术才能谱写的那种完满的境地。”这就道出了数学美的特殊性。
外国的学者如是说,那么中国学者对数学美的看法又如何呢?
数学家、菲尔兹奖获得者丘成桐说:“数学家寻找美的境界,讲求简单的定律,解决实际问题,而这些因素都永远不会远离世界。”即数学有取之不尽的源泉。
我国著名数学家徐利治教授提出:“所谓数学美的含义是丰富的,如数学概念的简单性、统一性,
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