掌握数学美的规律
数的美,式的美,形的美数学日记
数的美,式的美,形的美数学日记数的美可以从多个角度来看待,包括数的规律、数的运算、数的关系等方面。
而式的美则是指数学中的各种公式和方程式的美感。
数学作为一门科学,蕴含着无穷的美。
数的美可以从数的规律开始,比如自然数序列1,2,3,4,5……它们之间的规律就是每一个数都比前一个数大1、这一规律简洁而清晰,正是它的简单和明确,赋予了自然数序列无限的美感。
在这个简单的规律之下,我们可以运用数的运算,进一步发掘出更多的美。
数的运算也是数学中的重要组成部分。
加减乘除是我们最常见的数学运算符号。
这些简单的运算符号蕴含着深奥的数学关系和规律。
例如,乘法可以将两个数相加的运算过程转化为简洁的一个数表示。
举个例子,3某4=12,这个等式中的“某”符号代表了两个数的相乘,更形象地表示了3个4相加的过程。
这种用符号来代表复杂运算的能力,是数学美的一部分。
而除法则是乘法的逆运算,通过除法我们可以反推出两个数之间的关系。
这种数的关系也是数学美的一种表现形式。
不仅如此,数学中的公式和方程式也向我们展示了式的美。
公式是用来表示数学规律的一种符号表达方式。
比如,勾股定理就是一个著名的公式:a²+b²=c²。
这个简洁的公式展示了直角三角形边长之间的关系,它不仅具有实用性,同时也具有一种美感。
这种美感体现在公式的简洁性和精确性上。
方程式则是描述数学关系的等式。
数学中的方程式可以有无数种表达方式,每一种都具有自己的美感。
方程式不仅仅是一种数学工具,更是一种思维方式。
通过方程式,我们可以将一个复杂的问题转化为一系列简单的代数运算。
这种思维方式展示了数学的美感,也让我们感受到了数学思维的无限魅力。
在日常生活中,我们可以通过观察和思考,不断感受数的美和式的美。
数学有着无穷的奥秘和美丽,只有我们用心去发现,才能真正体验到数学的魅力。
无论是探索数的规律、数的运算,还是研究公式和方程式,我们都能从中找到无穷的乐趣和满足感。
数学美
一、简单性
• 数学美的简单性(或称简洁性)是数学结 构美的重要标志,它是指数学的表达形式和数 学理论体系结构的简单性。爱因斯坦说过: “美在本质上终究是简单性。”
数1学.美数的简学简洁单的性美是简数洁学结之构美美的重要标
志,它是指数学的表达形式和数学理论体系结 构的简单性。
反映多面体的(顶)点、棱、面的数量关系的
数学美
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。
• 普洛克拉斯早就断 • 亚里士多德也曾讲过: 言:“哪里有数, “虽然数学没有明显地 哪里就有美。” 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。”
奇异美
著名画家达•芬奇 的蒙娜丽莎构图就 完美的体现了黄金 分割在油画艺术上 的应用。通过下面 两幅图片可以看出 来,蒙娜丽莎的头 和两肩在整幅画面 中都处于完美的体 现了黄金分割,使 得这幅油画看起来 是那么的和谐和完 美.
奇异美
雕塑断臂女神维纳 斯的体型完全与黄 金比相符,即以人的 肚脐为分界点,上身 与下身之比,或者说 下身与全身之比约 是0.618 这样的 身体给人的感觉就 是非来自称美对称美对称美
三、统一性
• 统一性,是指部分与部分、部分与整体之 间的和谐一致。 • 在数学中有好多数学统一性的例子。例如, 引入负数,有了相反数的概念之后,有理数的 加法和减法得到统一,它们可以统一为代数和 的形式。有了倒数的概念,除以一个不等于零 的数等于乘上它的倒数,于是乘法与除法得到 了统一。
欧拉公式 F–E+V=2
圆的周长公式:C=2πR,堪称“简单美”的典范。
1. 数学简单的美简洁之美
关于数学之美的描述
关于数学之美的描述数学之美是一种独特的、深入人类心灵的艺术形式。
它以精确、逻辑和秩序为基础,通过数学公式、结构和理论,创造出令人惊叹的美感。
以下是关于数学之美的几个主要描述:对称性:数学中的对称性是一种常见的美学元素。
无论是几何形状(如圆形、正方形、矩形等),还是复杂的数学函数和公式,对称性都是一种引人注目的美感。
比例与和谐:许多重要的数学结构和理论都与比例和和谐有关。
比如黄金分割(Golden Ratio)就是一种特殊的比例,它在自然和人造物体中频繁出现,给人带来视觉上的美感。
简洁与明了:数学以其简洁明了的方式揭示了世界的本质。
一个简单的数学公式或定理,往往能揭示复杂现象背后的规律,这种简洁性本身就是一种美。
逻辑与推理:数学的基础是逻辑和推理,这也是其独特的美学价值。
通过严谨的逻辑和推理,数学能够解答那些看似复杂的问题,并得出精确的答案。
无限与未知:数学中充满了无限的可能性和未知的领域。
这种无限和未知的美感,激发了人类的探索精神,驱使我们去解开数学中的谜团。
抽象与具体:数学的抽象性允许它描述和探索各种复杂的概念,而具体的应用则使这些概念变得生动和有意义。
这种抽象与具体的结合,展示了数学的深度和广度。
应用广泛性:数学在科学、工程、经济、艺术等许多领域都有广泛的应用。
这种跨学科的通用性,使得数学成为一种强大的工具,也展现了它的美学价值。
激发探索精神:数学之美还在于它激发了人类的探索精神。
从古至今,无数数学家和科学家在追求数学真理的过程中,展现出无比的毅力和智慧。
这种探索精神本身就是一种美。
超越语言:数学是一种超越语言的文化,它可以被全人类理解,不受地域和文化的限制。
这种超越性的美学价值在于它促进了不同文化和国家之间的交流和理解。
解构与重构:通过解构复杂的数学问题,将其分解为更小的部分,然后通过逻辑和推理重构答案,这种过程本身就是一种美。
它展示了数学的严谨性和创造性。
总的来说,数学之美是一种深邃、精确和无与伦比的美。
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。
数学之美理解数学与自然界的联系
数学之美理解数学与自然界的联系数学之美:理解数学与自然界的联系在我们的日常生活中,数学无处不在。
从简单的计算到复杂的统计分析,数学是我们与世界相连的桥梁。
事实上,数学不仅在我们人类的生活中起到重要作用,还与自然界紧密相连。
本文将探索数学与自然界的联系,从而理解“数学之美”。
一、黄金比例与自然界的完美结合黄金比例是一个神奇而具有美感的数学比例,常用符号“φ”代表。
它是指一个长度被分割为两部分,其中较长部分与整个长度的比值等于较短部分与较长部分的比值。
换句话说,黄金比例是指两个部分之比等于两个部分之和与较长部分之比。
惊人的是,黄金比例在自然界中随处可见。
例如,许多植物的种子排列方式和花瓣的分布都符合黄金比例。
这种几何结构赋予了植物以美感和优美的外观。
此外,黄金比例还出现在动物的身体结构中,比如象鼻或鸟嘴的长度比例。
这种比例的存在表明了数学与自然界之间的紧密联系,揭示了宇宙中隐藏的美的规律。
二、费马大定理:数字与几何的奇妙融合费马大定理是数学中的一个重要问题,直到近几百年后才被证明。
这个问题的核心是寻找形如a^n + b^n = c^n的整数解,其中a、b、c和n是正整数,并且n大于2。
虽然费马大定理的证明过程非常复杂,但它给我们展示了数字和几何之间的奇妙融合。
该定理中的数学方程式与几何图形之间有着深刻的联系。
其中,a、b和c代表了三角形的边长,n代表了三角形的角度。
费马大定理揭示了数学和几何之间的某种数学规律,为后来的几何学发展做出了重要贡献。
因此,数学家们普遍认为费马大定理是数学与自然界之间联系的又一个例证。
三、傅里叶级数:数学与物理的完美融合傅里叶级数是数学中的一个重要概念,被广泛应用于物理学领域。
它通过将一个周期函数分解为若干个基本频率的正弦和余弦函数的线性组合来描述。
傅里叶级数不仅揭示了数学的美感,还将数学和物理学完美地结合在一起。
物理学中的许多现象都可以通过傅里叶级数来解释。
例如,声音的频谱分析、电磁波的传播和量子力学中波函数的描述都离不开傅里叶级数的应用。
数学美的特征及体现
数学美的几个特征以及应用一、数学美的特征1. 简洁美。
简洁美是数学美最突出的表现,简洁的数学理论能给人以美的最直接的享受。
简洁的东西容易被人类把握,有助于提高思维的效率。
我国著名的数学家陈省身说过:“数学世界中,简单性和优雅性是压倒一切的。
”无论是广泛适用的数学概念、公式和法则,还是逻辑系统的数量,又或是空间的本质属性,无一不以它所特有的精炼语言、严密的逻辑、抽象的符号向我们展示出数学简洁的魅力。
2. 对称美。
对称美是指数学内容与结构系统的协调完备所表现出来的均衡对称,它不仅是指几何图形的对称关系,也指各种数学概念、公式和定理间的对称思想。
美国的数学教育家舍菲尔德在问题的分析和理解中就建议:“借助对称性或其他不失一般性的考虑使问题得到简化。
”数学中与对称有关的内容数不胜数,函数、立体几何、解析几何中的很多内容都能给人以对称的美感。
3. 奇异性。
奇异美是指数学中原有的习惯法则和统一格局被新的事物所突破,从而引起惊愕与诧异,同时又赢得人们的赞赏与叹服。
如,数学中出人意料的结果、公式、新思想、新理论、新方法等。
没有了这个方面,数学的美也许会显得单调,数学上许许多多出人意料的奇异巧合让人们对数学的美更加着迷。
数学结论的奇异往往令人惊叹,独特的方法也使学生感受到创造的喜悦和成功的乐趣。
二、如何在教学中体现数学美首先教师必须善于挖掘教材中的数学美,让学生感受数学的美,以数学魅力拨动学生的心弦,开启心灵,陶冶情操,激发兴趣,促进其能力的发展。
例如,教学“黄金分割”时,列举世界上很多著名的建筑,都符合黄金分割;最美身体上下比例,也是符合黄金分割的。
其次让学生明白数学美的意义,在学习中体会数学之美。
如,在学习了三角形、平行四边形、梯形、长方形、正方形的面积公式后,引导学生深入发掘它们的内在联系。
发现当梯形上底缩短为0时(上底小于下底),这时梯形就转化为三角形,因此三角形可视作上底为0的梯形;当梯形的上底与下底相等时,梯形就转化为平行四边形,因此平行四边形可看作上下底相等的梯形。
小学数学教学中数学美的体现
小学数学教学中数学美的体现
小学数学教学中,数学美体现在许多方面,以下是几种体现数学美的方式:
1. 几何图形的美感
对称美:教学中强调各种对称图形的美感,学生通过学习对称性,欣赏各种对称图形的美妙之处,如镜像对称、中心对称等。
规律美:几何形状中的规律美是数学中一种重要的美感,教师可以引导学生观察和探索不同几何形状之间的规律,培养他们的审美能力。
2. 数学公式和方程的美感
简洁美:数学公式和方程的简洁性是数学之美的一部分,通过教学引导学生欣赏公式和方程简洁明了的形式,以及它们背后隐藏的深奥之处。
等式美:等式是数学中重要的概念,教学中可以通过等式的漂亮性和等式两侧不变的原则来展现数学之美。
3. 数学问题解题的美感
创造美:数学解题过程中的创造性思维是数学之美的重要组成部分,教学中可以引导学生从不同角度思考问题,培养其解决问题的美感。
逻辑美:数学问题解题过程中的严谨逻辑是数学之美的表现之一,教学中可以培养学生的逻辑思维,让他们感受数学推理的美妙之处。
4. 数学历史和文化的美感
历史美:数学作为一门古老学科,有着悠久的历史,教学中可以向学生介绍数学的历史故事,让他们感受数学文化的魅力。
文化美:不同国家和文化背景下的数学发展呈现出不同的美感,教学中可以多角度呈现数学之美,促使学生拓展对数学的认识。
通过引导学生领悟数学中的美感,不仅可以提升他们对数学学习的兴趣和主动性,还可以培养他们的审美情趣和创造力。
这种对数学美的感受和体验将使数学教学更加生动有趣,激发学生对数学的热爱。
浅谈数学之美
浅谈数学之美一、数学美的含义我国著名数学家徐利治指出:“数学美的含义是丰富的,如数学概念的简单性,统一性,结构系统的协调性,对称性,数学命题与数学模型的概括性、典型性与普遍性,还有数学中的奇异性都是数学美的具体内容。
因此我们可以把数学的美分为结构美、方法美、语言美、逻辑美、非逻辑美、创造美、形态美、内在美、严谨美与应用美。
”数学的结构美是一种内在的美,来自各部分的和谐秩序,给人以美的感受。
数学的方法美是指数学证明方法与思维方法在解决问题时体现出来的美妙以及使人感到愉快的美感并激发兴趣。
数学的语言是—种特殊的语言,它是借助数字符号把数字内容扼要地表现出来,具有准确性、概括性、有序性、简单性、通用性。
数学中的逻辑推理是根据所学过的知识来推导出未知的,无论由已知推向结果还是结果反推已知,一步一步的推理,一环扣一环的演绎,都是数学严谨的逻辑美,都给人以破案的神秘感。
数学的非逻辑美是一些自然界现实所概括的一些公理定义,如两点确定一条直线,SAS等等,并用它们来证明一些问题。
数学的创造美中,不断地由一问题转向别的问题,进而探索发展为一门新的数学分支,如开始只有正数,后来有了负数,再后来扩大到了复数。
数学的形态美是指数学美的内容的外部表现形态,即“在数学理论、图形之中,或者数字理论和图形的相互关系中,表现这些关系的定理和公式,所呈现出来的简单、整齐、对称和谐的美”。
数学内在美是指数学美的内容诸要素的内部组织结构。
数学的应用美是不同的人应用相同的数学概念和方法研究不同的事物,不相同的事物又都服从于同一数学规律。
如正多边形镶嵌成的地板图案,各种几何体造型的建筑物,如悉尼大歌剧院。
二、数学美的特征随着社会历史的发展,数学美的概念在不断的变化和发展,但数学美的内容和基本特征具有相对稳定性,概括起来数学美的主要特征为:和谐性、简洁性和奇异性。
1.和谐性是指数学内容的部分与部分,部分与整体之间的和谐、协调。
如欧几里德的《几何原本》从少量的几个定义、公理、公设出发,按照逻辑规划,推论出467个定理。
数学之美简介
数学之美简介数学是一门古老而又现代的学科,它以推理、逻辑和抽象的方式研究数量、结构、变化以及空间等概念。
应用数学的领域十分广泛,从理论领域如物理学、统计学到实际应用领域如金融、计算机科学都离不开数学。
数学之美,就是在这种抽象的研究中所呈现出来的一种美感,它是指数学中那些优美、简洁、明晰的定理、公式、公理以及思想方法。
接下来,我们将从多个角度来探讨数学之美。
美的证明许多证明的过程很漂亮,证明本身也是数学之美的体现,有时候即使我们知道定理的结论,但是我们仍旧会沉迷于证明的过程中。
在现代数学史上,有许多美的证明,其中最著名的就是费马大定理的证明。
费马大定理原是一条著名的猜想,直到1993年,英国数学家安德鲁·怀尔斯才在1996年证明了这个庞大的猜想。
怀尔斯证明的过程非常优美,虽然相对简单,却意义非凡。
他采用了一个全新的方法,将复杂的问题转化成容易理解的形式,在这个转换中精巧地运用了一种“椭圆曲线”方法。
美的结构数学不仅仅是一堆定理和公式的堆砌,它还有一种美的结构感,这种结构感是体现在数学的各种分支上的。
例如,微积分的结构十分简洁,它表现为一些公式、定义和定理,在它下面又有更为抽象的结构,如拓扑学、代数学等。
拓扑学是一个非常有意思的分支,它研究的是物体变形后的性质不变性,比如你可以把一个杯子变成一个甜甜圈形状,但是它们的特性是一样的。
通过研究这样的事情,我们可以了解到数学的结构是非常清晰组织的,这种结构也是美的。
美的数列数列是数学中最基本的概念之一,但很多数列是十分美丽的,它们拥有着非常有趣的性质。
黄金分割数列就是一个例子。
它是指当一个线段长度与较短的长度之比等于较短的长度与较长的长度之比时所得到的比例。
样例:0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34……通过黄金分割比例规律产生的数列被称为黄金分割数列。
对于黄金分割数列,若将相邻项分别取比值,即a1/a0、a2/a1、a3/a2…,则其值接近于φ=1.61803398875......,由于黄金分割比例体现了美的比例,这种数列因此也变得更加美丽。
浅谈数学之美
浅谈数学之美2019-07-05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。
⼀、数学美的性质1、数学美的客观性:即指客观存在于数学领域中的审美对象是不以审美主体是否承认、是否意识到为转移的,尽管因审美主体的主观条件的不同,并不是所有的或特定的数学美都能为审美主体所感知,但这并不能改变这数学美的存在。
2、数学美的社会性:数学美是⼀种社会现象,因为数学美是对⼈⽽⾔的。
数学家通过数学实践活动(特别是数学理论创造的实践活动),使⾃⼰的本质⼒量“对象化”了,或者说“⾃然⼈化”了。
所谓的“⼈化”就是⼈格化,即⾃然物具有⼈的本质的印记,实质上就是社会化。
这种社会化的内容正是数学美的内容,它是数学美产⽣的本原。
3、数学美的物质性:数学美的内容⼈的本质⼒量必须通过某种形式呈现出来,必需要有附体,数学美的这种形式或附体,即数学美的物质属性。
⼆、数学美的表现形式1、简单性,是数学美的基本表现形式之⼀。
作为反映现实世界量及其关系规律的数学来说,那种最简洁的数学理论最能给⼈以美的享受。
简单性⼜是数学发现与创造中的美学因素之⼀。
最简单的例⼦便是代数运算中之乘法与幂的运算的引进是源于避免重复的加法运算和重复的乘法运算。
2、统⼀性,是指部分与部分,部分与整体之间的内在联系或共同规律所呈现出来的和谐、协调、⼀致。
数学美中的统⼀性在数学中有很多体现。
数学推理的严谨性和⽭盾性体现了和谐;表现在⼀定意义上的不变性,反映了不同对象的协调⼀致。
例如,数的概念的⼀次次扩张和数系的统⼀,运算法则的不变性;⼏何中的圆幂定理是相交弦定理、切、割线定理的统⼀形式。
3、对称性,是指组成某⼀事物或对象的两个部分的对等性。
数学形式和结构的对称性、数学命题关系中的对偶性、数学⽅法中的对偶原理⽅法都是对称美的⾃然表现。
小学数学教学中数学美的体现与欣赏
小学数学教学中数学美的体现与欣赏小学数学教学中数学美的体现与欣赏是数学教育的重要组成部分。
数学美是指数学中所蕴含的美的元素和特质,包括简洁美、对称美、和谐美、奇异美等。
在小学数学教学中,教师可以通过引导学生发现数学美、欣赏数学美,培养学生对数学的兴趣和热爱,提高他们的数学素养和审美能力。
一、简洁美数学的简洁美体现在其简洁明了的表述和推理过程中。
在小学数学教学中,教师可以通过展示数学公式、定理的简洁形式,让学生感受到数学的简洁美。
例如,加减法的交换律、结合律等,都是简洁明了的数学规律,教师可以通过举例和演示,让学生感受到这些规律的简洁美。
二、对称美数学的对称美表现在其图形和结构的对称性上。
在小学数学教学中,教师可以通过展示对称的图形和结构,让学生感受到数学的对称美。
例如,正方形、圆形等都是对称的图形,教师可以通过让学生观察和绘制这些图形,让他们感受到对称美的魅力。
三、和谐美数学的和谐美体现在其内部结构的协调性和统一性上。
在小学数学教学中,教师可以通过引导学生发现数学规律之间的内在联系和共性,让他们感受到数学的和谐美。
例如,加减法和乘除法之间的关系、分数的加减法和整数的加减法之间的关系等,都是数学内部结构的和谐美的体现。
四、奇异美数学的奇异美表现在其出乎意料的结论和反直觉的性质上。
在小学数学教学中,教师可以通过介绍一些有趣的数学问题和结论,让学生感受到数学的奇异美。
例如,斐波那契数列、黄金分割等,都是具有奇异美的数学概念和性质。
为了培养学生的数学美的欣赏能力,教师可以采取以下措施:引导学生发现数学美:教师可以通过展示数学美的例子,引导学生发现数学中的美的元素和特质,让他们感受到数学的魅力。
鼓励学生欣赏数学美:教师可以鼓励学生在学习中欣赏数学美,让他们从数学的角度去发现和欣赏生活中的美。
培养学生的审美能力:教师可以通过培养学生的审美能力,让他们更好地欣赏数学美。
例如,可以引导学生欣赏数学图形的对称性和美感,让他们感受到数学的美感和艺术性。
让学生拥有发现数学美的慧眼
让学生拥有发现数学美的慧眼
廖格丽 李华松
பைடு நூலகம்
科学求真,艺术求美,数学是科学和艺术的结 合,数学既求真又求美。数学求真,在于用数量关系 和空间图形表达世界;数学求美,在于用美丽的图 形 、精 炼 的 语 言、简 练 的 定 理 、公 式 给 人 类 以 视 觉 和 精神上的享受。如何让学生体味数学的理性之美,让 学生拥有发现美的慧眼,是数学教学必须应对的课 题。笔者在教学中注意引导学生发现和欣赏数学美, 为提升学生的数学核心素养奠定了基础。
引导学生欣赏美。数学并不缺少美,而是缺少对 数学美的探索。数学美蕴藏在数学的规律之中,数学 美就是数学中奇妙的有规律的让人愉悦的美的东 西。在我们的数学课本中有很多探索规律的内容,教 师应当引导学生一起去欣赏,去展示数学中的美,从 体验数学美中,领略数学的魅力。
如用计算器来探索规律。 1×1=1 11×11=121 111×111=12321 1111×1111=1234321 从上面的算式中,你发现了什么规律? 对这样一道题,多数教师只是引导学生说出得 数的规律,没有和学生一起去欣赏蕴藏在这个规律 中的数学美。其实,我们可以发现由 1 组成的两个完 全相同的数相乘,得到的这个积的数字排列很有规 律,它中间的数字是最大的,前面的数字从小到大排 列,后面的数字从大到小排列,我们可以形象地称它 为回文数。学生通过这个形象的名字,从中可以感受 到它所隐含的魅力,还可以自主研究回文数的其他 特征。数学的变化是无穷的,但万变不离其宗。这个 宗,就是特殊中的一般性规律。学生掌握了这个规 律,就能够欣赏到数学的美丽。 (作者单位:湖南师范大学附属滨江学校 长沙 高新区明德麓谷学校)
教师应在表达形式上让学生感受简洁美:简洁 美既是数学结构美的重要标志,也是数学形态美的 重要内容。数学最重要的特征便是用符号来表示,这 种 现 象 能 使 数 学 的 思 维 过 程 更 加 准 确 、概 括 、简 明 。 在几何图形中让学生发现对称美:对称美是一种形 态美,对称,展示整体的和谐与平衡美。
数学之美数学是美丽的,哪里有数哪里就有美
数学之美数学是美丽的,哪里有数哪里就有美数学是美丽的,哪里有数哪里就有美。
数学的定义是:研究数量关系和空间形式的一门科学。
但有句名言说:数学比科学大得多,因为它是科学的语言。
数学不仅用来写科学,而且可用来写人生。
所以说数学是一切学科的基础,是核心学科,就像人们知识金字塔的底部垫基石,所以数学被誉为科学的皇后。
数学分基础和应用两部分组成的,前者追求真和美,后者是把这种真和美应用到现实生活。
一切美的事物都有两条衡量标准:一是绝妙的美都显示出奇异的均衡关系(培根);二是美是各部分之间以及各部分与整体之间都有一种协调一致的和谐(海森保)。
而数学的外在美和内在美无一不把上述的两种美感体现的淋漓尽致,而且它还另赋有真理美和一种冷峭、严峻的美。
一、数学外在美:形象美、对称美、和谐美1形象美黑格尔说:“美只能在形象中出现。
”谈到形象美,一些人便只联想到影视、雕塑或绘画等,而数学离形象美是遥不可及的。
其实数学的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面。
从幼儿时代伊伊学语的“1像小棒、2像小鸭、3像耳朵……”的直观形象,再到小学二、三年级所学的平均数的应用的宏观形象之美——商场货架货物平均间距摆放以及道路植树的平均间距……由平均数的应用给人们带来的美感不胜玫举。
再到初中所学的“⊥”(垂直符号),看到这样的符号,就让我们联想起矗立在城市中的高楼大厦或一座屹然峻俏、拔地而起的山峰,给人以挺拔巍峨之美。
“—”(水平线条),我们想起静谧的湖面,给人以平静心情的安然之美;看到“~”(曲线线条),我们又有小溪流水、随波逐流的流动乐章之美。
到了高中的“∈”(属于符号),更是形象的表现了一种归属关系的美感。
还有现在最新研究的数学分形几何图形,简直就是数学上帝造物主的完美之作。
美得让人晕撅的数学分形几何图形▼2对称美对称是美学的基本法则之一,数学中许多轴对称、中心对称图形,都赋予了平衡、协调的对称美。
就连一些数学概念本身都呈现了对称的意境——“整—分、奇—偶、和—差、曲—直、方—圆、分解—组合、平行—交叉、正比例—反比例”。
《数学美》研究性学习报告范文
《数学美》研究性学习报告范文一、研究背景大数学家克莱因曾经说过:“音乐能激发或抚慰情怀,绘画能使人赏心悦目,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。
”可见数学之美是何等神奇,但在数学课堂教学活动中我们往往只过分地强调数学的工具作用,弱化数学的文化价值,忽视数学对其他学科的影响,使得数学长期以来成了一种看不见的文化;数学课堂形式单一、枯燥乏味、缺乏趣味性、系统性、实践性,使得一部分学生丧失了学习数学的兴趣。
二、研究的目的意义通过从数学史中挖掘数学家的美学,从数学的理论和实践的具体应用中感受数学的美之所在,使学生学会欣赏数学中的美,体味数学的简洁美、和谐美、奇异美,理解数学知识的来龙去脉,大大改变目前数学课枯燥乏味的现状,让学生学得情趣盎然,在得到美的享受、思维的启迪和素质的陶冶的同时提高学生的数学审美能力,促进学生人格个性、情感体验的全面和谐发展。
三、研究方法四、研究内容数学的美深深地感染着人们的心灵,植根于人们的生活。
我们从以下几个方面来研究数学的美:1.数学美的含义2.数学美的特点3.数学美的内容五、研究过程1.准备阶段2.实施阶段3.总结阶段将研究结论用word文档或ppt总结归纳,开展交流探讨活动,撰写研究报告。
六、研究结果什么是数学美呢?亚里士多德说:“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。
因为美的主要形式就是‘秩序、匀称和确定性’,这些正是数学所研究的原则。
”作为科学语言的数学,具有一般语言文学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些美,这就是所谓的数学美。
学生们在研究过程中从以下几个方面欣赏到了数学的美:1.简洁美简洁性是数学结构美的重要标志。
数学现象和其它自然现象一样,是纷繁复杂的,呈现在我们眼前是杂乱无章、难以捉摸的。
然而,当我们从中观察、猜想、归纳、推理、比较、概括、通过思考而求出简单明了的一条规律,或用一概念、法则、公式、一种计算方法清晰地表达出来,那会马上使人产生一种简单整齐的美感。
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。
数学的美发现数学中的美妙之处
数学的美发现数学中的美妙之处数学的美——发现数学中的美妙之处数学是一门美妙的学科,它不仅仅是一种工具或者方法,更是一种思维方式和一门艺术。
本文将从几个方面探讨数学中的美妙之处。
第一,数学中的对称美。
对称是数学中常见的一个概念,它可以存在于各个领域中,如几何学、代数学等。
在几何学中,正多边形以及各种对称图形都是对称美的体现。
比如,六边形、八边形等正多边形都有旋转对称性和镜像对称性,这些对称性让人感受到几何图形的美感。
在代数学中,对称群是一个重要的概念,它描述了一种对象在某种变换下保持不变的性质,并在数学中扮演着重要的角色。
对称性的存在让数学与艺术相结合,形成了独特的美。
第二,数学中的规律美。
数学中存在着丰富多样的规律,这些规律对于数学家来说是一种美的追求和发现。
比如,斐波那契数列是一个具有美妙规律的数列,它的每一项都是前两项的和。
这个数列在自然界中也有广泛的应用,如植物的分枝结构、螺旋线等,这些都展示了数学规律的美感。
再比如,黄金分割是一个充满魅力的数学比例,它被广泛运用在艺术和建筑中,给人一种和谐、美妙的感觉。
数学的规律美让人们对世界的运行方式有了更深入的理解,也让人们对数学的美感有了更深层次的认知。
第三,数学中的证明美。
数学是一门具有严密逻辑的学科,证明是数学中的核心内容之一。
通过证明,数学家们能够揭示数学的真理,发现数学中的美。
一次成功的证明不仅仅是一个结论的证实,更是一种思维上的享受。
证明的过程需要逻辑推理、创造性思维和坚持不懈的努力,正是这些因素让证明具有了美感。
数学家们通过精妙而巧妙的推理,将一个个数学难题一一攻克,向我们展示了数学中的美妙之处。
第四,数学中的数学公式之美。
数学公式是数学中重要的表达方式,它们被广泛应用于各个领域。
数学公式的美在于它们简洁、精确、富有表达力。
比如,欧拉公式是一个闪耀着美光的数学公式,它将五个基本数学常数以一种简洁而优雅的方式融合在一起,这个公式被认为是数学中最美的公式之一。
数学美“美”的原理及教学原则
数学美“美”的原理及教学原则数学美“美”的原理在于数学的实践性、人的能动性、数学的美的属性,数学美的实践性决定了数学美的教学应“以学悟美以美激学”,数学史的教学要融入到学生的数学学习实践之中。
数学美实践性能动性美的属性以学悟美数学美“美”的原理是数学美教学最基本的问题,对数学美“美”的原理的认识,直接制约着数学美教学活动。
本文在对数学美的研究进行梳理后,从数学的实践性、人的能动性、数学的美的属性三方面论述了数学美“美”的原理,及应采取的教学原则。
一、教育层面数学美研究的梳理输入“主题(篇名、关键词、摘要)”——“数学美”,自1992年以来,搜索到相关的论文为58篇。
梳理后得如下主要见解:形式说,数学美就是数学中美丽的图形、精炼的语言、简练的定理、公式;思想说,“数学的美,在于数学思想深刻之美”;属性说,数学美反映的是主体对数学对象深层结构及其相互间本质联系的认识,“逻辑真实性、形式化与抽象性、和谐统一性、简洁性才是数学美的本质属性”。
现实本质说,“数学美是现实美的反映,它是现实肯定实践的一种自由形式。
”价值说,“数学美是一种自由价值,模式是它的形式载体,模式蕴载着序,序反映了模式的自由价值。
”以上五种数学美的见解都有独到的视角,但笔者认为都缺少从数学的实践性的角度进行分析,数学家的活动是数学实践,学生的数学学习也是一种数学实践,数学美的教学一定要基于学生的学习活动这样一种实践。
二、数学美“美”的原理1.数学的实践性——数学美的本质数学最基本的特征在于实践性。
任何数学实践都是对“真”的描述:“从数学未来发展的角度看,这个世纪发生的最重要的事情是,获得了数学与自然界的关系的正确看法。
对于我们评述过他们工作的许多人说来,尽管没有讨论过他们的数学观点,但是像希腊人,Descartes,Newton,Euler和许多别的人,我们却说过,他们相信数学是真实现象的准确描述,并且认为他们自己的工作揭示了天地万物的数学设计。
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数学的简洁性系指其抽象性、概括性和同意性,正是因为数学 具有抽象性和同意性,因而其形式应当是简单的。实现数学的 简单性(抽象、统一)的重要手段是使用了数学符号。
1。符
号
美
符号就是某种事物的代号,人们总是探索哟内个简单的记 号去表现复杂的事物,符号也正是这样产生的。 符号对与数学的发展来将更是极为重要的,它可使人们 摆脱数学自身的抽象与约束,集中精力于主要环节,这 在事实上增加了人们的思维能力。
数是科学的语言,符号则是记录、表达这些语言的文字。 正如没有文字,语言也难以发展一样。几乎每一个数学 分支都是靠一中符号语言而生存,数学符号是贯穿于数 学全部的支柱。
数学符号的产生(发明)、使用和流传(传播)却经历了一 个十分漫长的过程。这个过程的始终贯穿着自然、和谐与美。 如古代的埃及、巴比伦、阿拉伯和我国的各种记数方法的演 变。
数学美的简洁性
华罗庚教授说过:宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工 之巧、地球之变、生物之迷、日用之繁、……无不可用数 学表述。 著名科学家伽利略也硕果:“数学是上帝用来数学宇宙的文 字”。 数学之所以用途之广,系由其自身的特点决定。 简洁本身就是一种美,而数学的首要特点在于它的简洁数学家 L.J.。莫德尔说:在数学里美的各个属性中,首先要推崇的大 概是简单性了。
面对以上种种美誉,那数学为何如此美丽?又该怎样从美学 的角度,来观察、分析、理解、并感受数学的魅力?” 事实上,数学美的表现形式是多种多样的————从数学的外 在形象上观赏:她有体系之美、概念之美、公式之美;从数学 的思维方式上分析:她有简约之美、无限之美、抽象之美、类 比之美;从美学原理上探讨:她有对称之美、和谐之美、奇异 之美等。 此外,数学还有着完美的符号语言、特有的抽象艺术、严 密的逻辑体系、永恒的创新动力等特点。
当代美学家们认为,美应包含下列各项: 审美对象
自然美 美 审美性质 社会美
科学美 艺术美ຫໍສະໝຸດ 审美本质数学,其英文是mathematics,这是一个复数名词,“数学 曾经是四门学科:算术、几何、天文学和音乐,处于一种 比语法、修辞和辩证法这三门学科更高的地位。”自古以 来,多数人把数学看成是一种知识体系,是经过严密的逻 辑推理而形成的系统化的理论知识总和,它既反映了人们 对“现实世界的空间形式和数量关系”的认识,又反映了 人们对“可能的量的关系和形式”的认识。数学既可以来 自现实世界的直接抽象,也可以来自人类思维的能动创造。 从学科分类来看,数学是理论自然科学中的重要分 支——素有“科学之王”之美誉;从数学的起源来看, 她是对客观事物的一种量的抽象——从客观存在的有 限性演变为认识领域的无限性;从人文环境来看,数 学有着无与伦比的美学情趣——古希腊有一句名言: “哪里有数,哪里就有美”。
数学的简洁性在人们生活中屡见不鲜: 钱币只须有一分、二分、五分、一角、二角、五角、一元、二 元、五元、十元……就是以可简单的制服任何数目的款项;
简单的这样一个图形:以代表世上一切方形的物体,它给人们简 洁、大方,但它并不仅是为了简洁而简洁,还极大地给人以方便, 给人以联想;
又正如没有人愿把一亿写成l00000000,而要写成l08,把千万 分之一写成1/100000000,而是乐于写成10-7更没有多少人身 上带着几万元甚至几百万的钞票在大街上走来走去,而是带 着一张银行卡,只需记着由0,1,2,……9中几个数字组成 密码就可敲定,就这么几个数字,就这么简单。
著名的“六人相识问题”(它是拉姆赛定理的特例): 任何6个人中必可从中找出3个人,使得他们要么彼此 F 都相识,要么彼此都不相识。 A E 把这个抽象的问题演化成“点”与“染色 直线”,从而巧妙地解答它,这不能说是 B D “符号”的一大功劳。 C 把“人”用“点”表示,人与人的“关系”用“红、蓝两 色线”表示:红线表示他们彼此相识,蓝线表示他们彼此 不相识。这样六个人A、B、C、D、E、F中的某个人比如 A,他与其他5位的关系由于只用两种颜色表示,其中必有 一种颜色的线不少于3条,无妨设AB、AC、AD三条,且 他们为红色(图中用实线表示)。
数学美学欣赏
建德电大 徐 军
一、数学与美学
数 学 美 学 教 育 研 究
二、数学美的简洁性 三、数学美的和谐性 四、数学美的奇异性 五、美的扭曲
六、数学美学教育研究的意义
“美学”其英文为Aesthetic,希腊文原义是“感 性、感受”。这种解释特别适合数学美,数学中 的美是靠体会出来的,是一种感受,是在实践的 基础上产生的。不懂数学的人他会说数学美吗? 肯定不会,他看到的都是些杂乱无章的符号,繁 琐冗长的计算和复杂图形的描绘。
美是使人心情愉悦的,而美又是难以捉摸,微 妙即逝的;美是世界上最有力量的东西,数学 美便是如此。大数学家克莱因曾说过“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 的美不 知使多少有识之士孜孜不倦,苦心孤诣 地为她献身。
数学美的特征是什么?概括起来讲有简洁性、和谐性和 奇异性.具体地有:
符号美
简洁性
抽象美
统一美
数 学 美
和谐美
和谐性
对称美 形式美 奇异美
奇异性
扭曲的美
有限美 神秘美(朦胧美) 常数美
有位学者曾说过“若要把感性的人变成理性的人, 唯一的路径是使他成为审美的人”。青少年阶段, 世界观、人生观初步形成,自我约束和控制意识 不强,存在许多不稳定的因素,尤其需要用美的 规律来改造他们的主观世界。数学美的概念提出 以后,国内的相关文章层出不穷,但多数文章只 停留在对数学美的描述上,却忽视了对美学对象 的教育,导致现在有许多中学生还不知道什么是 “数学美”,因此在课堂上展现数学美是何等重 要。在教学中教师应充分利用数学中的美的内容、 形式,运用美的教学手段,培养学生的数学审美 能力,真正发挥数学美的作用,激发学生学习数 学的兴趣。