数学文化与数学之美 论文
数学与数学文化范文
数学与数学文化范文
数学是一门独特而美丽的科学,它以其严密的逻辑和抽象的思维方式
吸引着无数人的关注。不仅如此,数学还具有深厚的文化内涵,它承载着
人类的智慧和创造力,并在不同的文化背景中发展出独特的风格和特点。
数学作为一门学科,其起源可以追溯到几千年前的古代文明。古代埃
及人、古希腊人、古印度人等都有着丰富的数学知识和应用。例如,埃及
人以其精确的测量技术和建筑学上的成就而闻名,而古希腊人则以几何学
的发展和数学推理的成就而赫赫有名。这些古代文明的数学成就不仅为当
时社会的发展和进步做出了重要贡献,同时也为后世的数学家们提供了宝
贵的经验和启示。
随着时间的推移,数学逐渐成为一门独立的学科,并在欧洲文化中得
到了广泛的发展和普及。古希腊的欧几里德《几何原本》、罗马时期的克
拉克塞斯《支数》、中世纪的斯丹纳涅《数论导论》等数学经典著作,在
当时欧洲的学术界具有极高的影响力,为后世的数学研究奠定了坚实的基础。同时,欧洲文化中的发展也为数学提供了广泛而开放的环境,使得许
多数学家能够在自由和创新的氛围中进行研究和探索。
除了欧洲,其他地区的数学文化也同样蓬勃发展。古代中国人在数学
领域有着丰富的贡献,他们提出了诸多重要概念和方法,如十进制计数法、勾股定理、二项式定理等,这些成就对世界数学发展产生了重要的影响。
此外,印度数学文化中的发展也令人瞩目,印度人在代数学和无穷级数等
领域取得了重要的突破,对数学研究具有深远的影响。
数学文化不仅表现在文献和著作中,还体现在不同的艺术形式中。例如,许多艺术家使用数学的原理和方法来创作作品,如点彩画中的色彩理
探索数学之美了解数学与文学的交融
探索数学之美了解数学与文学的交融数学与文学,两个看似截然不同的领域,但实际上却存在着许多共
通之处。本文将探索数学之美,深入了解数学与文学的交融,从而展
示出这两个学科的无限魅力。
一、数学中的文学性特点
数学与文学都需要逻辑思维和抽象思维能力。然而,数学在推理和
证明方面更强调逻辑性,并且需要清晰、准确的表达。这也是数学中
存在许多严谨且美妙的证明方法的原因之一。在数学的证明中,有时
候需要运用到一些想象力和创造力,这些思维方式与文学中的创作过
程有相似之处。
二、文学中的数学特点
相对于数学强调逻辑推理,文学侧重于情感表达和人文关怀。但是,在文学中也常常出现一些数学元素,如韵律、格律与节奏等。此外,
文学作品中的一些隐喻、象征和比喻,也与数学中的抽象概念有相似
之处。通过运用这些元素,作家可以创造出优美而富有感染力的文字,使读者产生共鸣。
三、数学与文学的交融
1. 数学启发文学创作
数学中的美丽定理、数列及数学思维方法,往往会启发作家们创造
出独特的文学作品。例如,数学家费马的最后定理成为了《费马的最
后定理》一书的灵感来源,而这本书又激发了许多读者对数学的兴趣。
2. 文学赋予数学以生动性
通过运用文学形式,数学理论和概念可以得到更加生动而富有趣味
性的表达。数学教材中常常使用寓言故事或者生动的例子来解释抽象
的数学概念,这使得学生们更容易理解和记忆。
3. 数学与文学的共同思考
数学家和作家都需要具备思辨和凝聚思想的能力。他们关注的核心
问题是人类生活的意义和发展。因此,数学思维和文学思维之间有许
多共通之处。数学的逻辑思维可以帮助人们更好地理解文学作品的结
数学教育与数学美论文
数学教育与数学美论文
数学教育与数学美论文
数学教育与数学美论文【1】
【摘要】数学教育与数学美是推进素质教育的一项重心工作,如何在数学过程中让学生能够感受美、培养美、创造美,只有真正地理解了美的含义,才能使我们的教育教学工作得到全面的提高。
【关键词】数学美;课堂教学;情感教育
从小就喜爱数学,现在成为了一名中学数学教师。
多年的教学工作,让我对数学有着一份独到的情感。
探究数学美是推进素质教育改革的目标,如何在数学教学的过程中展现数学美,让学生感受美、培养美、创造美将是今后教育工作者的重心工作。
一、什么是数学美
数学美就在我们的生活中,我们时刻与美相伴。
正如英国罗素所说:“数学,如果正确地看它,不但拥有真理,而且具有至高的美,正像雕刻的美,是一种冷而严格的美,这种美不是投合我们天性微弱的方面,这种美没有绘画或音乐的那样华丽装饰;它可以纯净到崇高的地步,能够达到严格仍只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地。”可见数学美是一种完全和谐的美、抽象的美。
数学家克莱因认为:“数学是人类最高超的智力成就,也是人类心灵最独特的创作,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,哲学能使人智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切”。
美,作为现实的事物和现象,物质产品和精神产品、艺术作品等的属性总和,具有匀称性、比例性、和谐、色彩变幻、鲜明性和新颖性,作为精神产品的数学除了具有上述美的特征,更具有它自身的简洁性、统一性和奇异性:
(1)简洁性。
简洁而简单、对称、和谐是数学美的基本内容之一,球的定义:
追寻数学文化,品味数学之美
追寻数学文化,品味数学之美
摘要:数学是一门博大精深的学科,不仅仅是一堆数字和符号的组合,更是
一门充满美感和智慧的艺术。追寻数学文化,品味数学之美,可以帮助我们更好
地理解世界、培养逻辑思维和欣赏美的能力。本文将探讨如何渗透数学文化,加
强教学创新,以及感受抽象之美,来更深入地品味数学之美。
关键词:小学数学;数学文化;数学之美
引言
在小学阶段,数学作为一门基础课程,教师应当在教学中对学生进行良好的
数学文化培养。数学文化是数学教学的重要内容,能够丰富学生的知识结构,并
为其未来发展奠定良好基础。因此,教师在进行教学时,应当对数学文化进行充
分挖掘和有效利用。作为小学数学课程的教师,应当在教学中充分体现出数学文
化的教育价值,这样才能够帮助学生提高学习效率和质量。
一、渗透数学文化,感受和谐之美
在小学数学课程中,教师可以通过数学文化的渗透让学生感受到数学中所蕴
含的和谐之美,并通过数学文化来提高学生的学习兴趣和热情。因此,在小学数
学课程教学过程中,教师应当注重数学文化的渗透和实践,让学生能够感受到数
学的魅力和价值。教师应当遵循学生学习认知规律,并根据不同阶段的学生心理
发展特征,对课堂教学内容进行合理安排,以此来提高课堂教学效率和质量。此外,教师应当重视培养学生的情感态度价值观,让学生在学习过程中感受到数学
知识所具有的魅力和价值。
数学文化不仅仅关乎公式和定理,还包括数学的历史、数学家的故事、数学
在不同文化中的角色等。了解数学的文化背景可以让我们更好地理解数学的发展
过程,感受到其中的和谐之美。例如,古希腊数学以几何为主,强调比例和对称,这种和谐的思维方式影响了整个数学的发展历程。通过学习数学文化,我们可以
数学文化的论文
数学文化的论文
导言
数学是一种全球通用的语言,不仅仅是一门学科,更是一种文化。在这篇论文中,我们将探讨数学与文化之间的关系,并分析数学文化的影响和价值。
数学与文化的关系
数学与文化之间存在着密切的联系。首先,数学是人类智慧的结晶,它体现了
不同文化的思维方式和观念。不同文化背景下的人们对数学的理解和应用方式有所不同。其次,数学也受到文化环境的影响。不同文化中的数学问题和解决方法往往是基于特定的背景和需求而产生的。
数学文化的影响
数学作为一种文化现象,对人们的思维、生活和社会发展都产生着深远的影响。
对思维的影响
数学培养了人们的逻辑思维能力和分析问题的能力。通过数学的学习,人们能
够锻炼出严密的逻辑思维,培养出辨别问题本质和解决问题的能力。
对生活的影响
数学在生活中无处不在,它影响着我们的日常决策和行为。例如,在购物时,
我们需要计算折扣和价格比较;在理财时,我们需要进行利息计算和资产管理。数学使我们能够更好地理解和应用数字,提高我们的生活质量。
对社会的影响
数学在社会中扮演着重要角色。它是科学研究和技术发展的基础。无论是医学、工程还是经济等领域,都离不开数学的支持。数学促进了社会进步和创新,推动了科学技术的发展,对社会经济具有重要影响。
数学文化的价值
数学文化具有独特的价值,主要体现在以下几个方面:
智力培养
数学是培养人们智力的重要途径之一。通过数学的学习,人们能够提高逻辑思
维和问题解决能力,培养出创造力和创新精神。
人文素养
数学是一门人文学科,它不仅仅是一种技术或工具,更是一种文化表达和思考方式。通过学习数学,人们能够深入了解数学的历史、发展和应用,增强人文素养和对数学文化的欣赏。
数学之美认识数学的重要性
数学之美认识数学的重要性
数学之美:认识数学的重要性
数学是一门神奇的学科,它是人类智慧的结晶,也是探索自然界的
有力工具。正是因为数学的独特魅力和重要性,我们应该深刻认识数
学的价值,这将对我们的学业、思维方式以及未来的发展产生积极影响。
一、数学的实用价值
数学作为一种工具学科,在现实生活中扮演着重要的角色。首先,
数学在经济领域具有广泛应用,可以帮助我们进行财务管理、投资分
析和统计预测等方面。其次,数学在计算机科学和人工智能领域发挥
着至关重要的作用,是编程和算法设计的基础。再者,数学在物理学、化学和工程学等自然科学领域中发挥着核心作用,可以解决复杂问题
并推动科技进步。总之,数学不仅是实际问题解决的利器,也是我们
拓宽认知边界的重要工具。
二、数学对个人思维的培养
学习数学可以培养我们的思维能力和逻辑思维能力。数学让我们学
会分析问题、抽象问题和解决问题的能力。通过数学的学习,我们可
以培养出严谨的逻辑思维,提高问题解决的效率。数学还能锻炼我们
的推理能力、创造力和想象力,让我们更好地理解世界和思考问题。
此外,数学教会我们坚持、耐心和细致的态度,使我们在面对挑战时
能够坚持不懈,并不断突破自我。
三、数学对社会发展的推动
数学在社会发展中也起着举足轻重的作用。首先,数学是科学研究
的基础和骨干,为其他学科的发展提供数学模型和方法。其次,数学
在经济和金融领域的应用,推动了市场经济体制的建立和发展。再者,数学与信息技术的结合促进了互联网和移动互联网的快速发展,改变
了人们的生活方式。另外,数学还在航天、交通、通信等领域对技术
数学之美课堂论文
论数学之美
班级:工商1110班学号:20113463 姓名:魏林杰随着数学的发展和人类文明的进步,数学美的概念会有所发展,分类也不相同,但它的基本内容是相对稳定的,这就是:对称美、简洁美、统一美和奇异美。
数学语言本身就是最简洁的文字,同时反映客观规律极其深刻,许多复杂的客观现象,总结为一定的规律时,往往呈现为十分简单的公式。
所谓统一美,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。例如平面几何中的相交弦定理、割线定理、切割线定理和切线长定理均可统一到圆幂定理之中。在体积计算中有所谓的“万能计算公式”,它能统一地应用于棱(圆)柱、棱(圆)锥及棱(圆)台的体积计算统一美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。
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、加权幂平均定理等著名不等式,都可以统一于一元凹、凸函数的琴森不等式。
(精心整理)数学思维与数学文化论文
数学之美
--------读《数学中的美》有感西方哲学家罗素说:数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且拥有至高的美。真理和美互相不是各自的衍生,它们相辅相成,以美描绘真理,用真理将美点缀。我更愿意相信有造物主,用数学这把工具,将这个世界精心勾勒,用极其美妙的数学公式,将每一条曲线加以比量,正如伽利略说的:数学是上帝用来书写宇宙的文字。
关于美,历代许多学者给出了自己的看法,我喜欢伏尔泰和狄德罗的说法:美是自然界本身的属性。而数学正是人类用外化的符号和公式来表征这种美。正如我们所知道的,自然世界拥有简洁、和谐这样的特点,由于数学是对世界的外化,故而数学也毫无疑问地继承了这些美的表现。
数学的简洁直接影响了我们对世界的认识方式,也影响了人类对数学的推进。
关于数学的简洁,第一次深刻体会到是在物理课上。在两个行星
之间的万有引力计算的时候,只有一个完美解决问题,简洁地让人震撼,不由自主心生感叹:自然真是伟大!没有繁琐的语言描述,不用文字加以注释,仅仅人类创造的几个字母将所有的关系表白地清清楚楚。虽然这是在物理中,但是仍然是数学的范畴。
虽然描述数学使用得当是人类发明的符号,这些符号随时可变,但是,描绘世界的过程和结论是不变的,这种简洁性甚至影响了我们
对数学的推进过程。我国虽然拥有两千年的灿烂文明,但是在数学的推进上几乎步履维艰,我觉得,古代的用文字来对数学描述的方式也会对数学的探究产生不利影响,文字并不能是世界的理性、逻辑的表述方式,文字只能是在哲学领域对世界进行概述和认知。
数学的简洁源于自然界的简洁。比如光延直线传播—这是光转播的最佳路径,植物的叶序排布是植物叶子通风、采光的最佳方式,某些攀缘植物如藤类,他们绕着攀依物螺旋式向上延长,他们所选的螺旋线形状对于植物上攀路径来说是最节省的。
数学美学与数学传统文化探究
数学美学与数学传统文化探究数学是一门蕴含着美学内涵的学科。数学之美,从柯西、高斯、黎曼等大数学家在数学领域的创新来看,随着数学理论的不断推进,呈现出越来越多的美丽和优美。这些美丽的数学理论不仅仅
表现为其外在的形式美,更体现了她们在语言和思想层面的美学
特质。本文将结合传统文化的理念,探究数学之美的内涵。
一、数学美学
数学之美是对形式美的赞美。从数学语言的较量、数学公式的
美学审美、数学证明的美丽等多方面,数学之美凸显出数学的优
美与简洁。
先说数学语言的较量。不同于自然语言,数学语言有其自身的
规则,它启发了我们寻找规则中的美。在研究数学公理的初期,
人们无法抽象出概念,因而不得不十分直观地阐述公理,在普遍
定义的基础上得到定理和命题。然而,随着人们对公理的认识和
深化,数学语言也得到了升华。据统计,康托尔在创立集合论的
过程中,将自然语言转化为公式形式,简化集合运算符的使用,
将量化约束部分移到左边,这种新的公式形式被使得集合论更加
清晰、明了。
接着,是数学公式的审美。公式、方程是数学中比较容易被普
通人理解的表达形式。而在不同公式之间,有的公式的确比其他
公式更美。具体表现为结构清晰简洁,符号规则统一,反映的内
涵深刻,本质丰富。如卡斯尼公式∑i=1外推∞(1-(2i)2/π2)=-π/2,
它的美学包括:数之美和字符美。
数之美,是指卡斯尼数序列 {(1-12+13-14+......) } 性质的美,这
种序列的形式美在于它能够正好与π/4 的值配对。符号美,是指
用 i 来表示序列中的奇数项,用 j 来表示序列中的偶数项的美,这
数学文化对数学教育的作用作文
数学文化对数学教育的作用作文咱先来说说数学这玩意儿,一提到数学,好多人可能脑袋都大了,
什么公式啦、定理啦、计算啦,感觉又枯燥又难搞。但其实啊,如果
咱换个角度,从数学文化的层面去瞅瞅,会发现数学还挺有意思的。
就拿我自己的经历来说吧。我记得小时候,有一次跟着爸妈去逛商场。那商场里人来人往,热闹得很。我呢,就像个小猴子似的这儿瞅
瞅那儿看看。走着走着,我们来到了一个卖玩具的区域。
我一眼就相中了一个超级酷的拼图玩具,那拼图上印的是各种几何
图形,有三角形、正方形、圆形。我当时就拽着爸妈非要买。爸妈一
看价格,说:“宝贝,这有点贵哦,咱们先看看别的。”我那叫一个不
情愿,站在那儿不肯走。
这时候,爸爸蹲下来跟我说:“宝贝,要不这样,爸爸给你出道数
学题,你要是能答对,咱就买这个拼图。”我一听,眼睛立马亮了,心想:为了我的拼图,拼了!爸爸说:“这个拼图一共有 50 块,其中三
角形的有 15 块,正方形的有 20 块,那圆形的有多少块呀?”我当时脑
子一转,50 减去 15 再减去 20,那不就是 15 块嘛!我兴奋地大声回答:“15 块!”爸爸笑着摸摸我的头,说:“宝贝真聪明,那咱买!”
就这样,我抱着心爱的拼图回家了。回到家我就迫不及待地开始拼。在拼的过程中,我发现那些三角形、正方形、圆形,它们的边和角都
有自己的特点。三角形最稳定,正方形四条边都一样长,圆形没有边
但可以滚来滚去。通过这个拼图,我好像对这些几何图形有了更直观、更深刻的认识。
再后来上了学,数学老师在课堂上讲一些数学历史故事,那可真是
有趣极了。比如说,老师给我们讲了古希腊数学家阿基米德的故事。
数学中的数学之美
数学中的数学之美
数学,作为一门古老而又深奥的学科,一直以来都给人们带来无尽
的探索和惊喜。在数学的世界中,有着一种特殊而又独特的美感,被
称之为“数学之美”。这个概念源自于数学家吴军的著作《数学之美》,它揭示了数学与现实之间的美妙联系和奇妙的智慧。本文将探讨数学
中的数学之美,并举例说明其在几个重要数学领域的应用。
一、对称美
数学中的对称美是数学之美的一种表现形式。数学中的对称以及对
称性在整个自然界都有着广泛的应用。在几何中,我们可以看到各种
各样的对称图形,如正方形、圆和螺旋线等。而对称性的思想则进一
步应用到代数中,如群论、格论等领域。
二、简洁美
数学中的简洁美是指数学概念和原理能够用简洁而优美的方式表达
出来。数学家们通过推理和证明,将复杂的数学问题转化为简单的公
式和方程,使得数学问题更具可读性和可解性。例如,欧几里得几何
学的五条公理,以及爱因斯坦的质能方程E=mc²,无一不展示着数学
中的简洁美。
三、深邃美
数学中的深邃美是指数学中的某些理论和定理能够揭示出人类观察
和思考所无法达到的深邃世界。高维几何、复数理论以及数论等领域
都体现了这种深邃美。例如,费马大定理和哥德巴赫猜想,这些问题
困扰数学家数百年之久,却也催生出了一系列重要的数学发现和创新。
四、普适美
数学中的普适美是指数学在各个学科和领域中都具有普适性和广泛
的应用。数学无处不在,从物理学到化学,从经济学到生物学,数学
都能够为这些学科提供理论基础和工具方法。例如,微积分的发展为
物理学和工程学等提供了核心的数学工具,线性代数和概率论则为计
算机科学和统计学等领域提供了基础。
品味数学文化感受数学之美
9 x 9 + 7 = 88 98 x 9 + 6 = 888 987 x 9 + 5 = 8888 9876 x 9 + 4 = 88888 98765 x 9 + 3 = 888888 987654 x 9 + 2 = 8888888 9876543 x 9 + 1 = 88888888 98765432 x 9 + 0 = 888888888
很炫,是不是?
再看看这个对称式:
1x1=1 11 x 11 = 121 111 x 111 = 12321 1111 x 1111 = 1234321 11111 x 11111 = 123454321 111111 x 111111 = 12345654321 1111111 x 1111111 = 1234567654321 11111111 x 11111111 =
1 x 9 + 2 = 11 12 x 9 + 3 = 111 123 x 9 + 4 = 1111 1234 x 9 + 5 = 11111 12345 x 9 + 6 = 111111 123456 x 9 + 7 = 1111111 1234567 x 9 + 8 = 11111111 12345678 x 9 + 9 = 111111111 123456789 x 9 +10= 1111111111
我眼中的数学美3篇
我眼中的数学美
第一篇:数学的美在哪里?
数学是一门最基础的学科,是科学发展的基石,也是现代社会不可或缺的一部分。数学美是多维度的,从基础的数学符号到复杂的数学公式,数学展现出了一种无与伦比的审美和美感。
首先,数学的美在于它的简洁性。数学用极简的符号与语言表达复杂的概念,这种极简的表达方式不仅让人们更容易理解,而且还是一种美的体现。例如,用一个小数点和无限数列来表示圆周率这一复杂无比的数字,简明的表达方式令人惊叹。另一方面,数学公式通常也是非常简洁的。事实上,有些数学公式只有几个符号,却能描述出很多现象和规律,这种极简的美感是其他学科所无法比拟的。
其次,数学的美在于它的规律性。数学中不仅有数字、符号和公式等基础元素,还包括一系列的规律和定理。这些定理和规律具有普适性和连续性,例如黄金分割比、费马小定理等,这些规律性的数学公式揭示了大自然中形形色色的规律,也体现了一种普遍性和优美性。
最后,数学的美在于它的创造性。数学是一门富有创造性和发现性的学科。从简单的加减乘除到高深的微积分、流形等,都是自然界和人类社会深刻的思考结晶。在数学中,每个公式和定理的诞生都是数学家们不断思考和推理的产物。这种创造性也使得数学成为了一门艺术,而这种艺术的美感又既超越了时间和空间的局限,又具有学问的深刻性。
数学的美并不是简单地可以用语言表达,往往需要通过实际体验来感受。就如同艺术家可以用画笔或者音乐器来表现他们内心深处的美感,数学家则可以用数学来实现他们对于美的诠释和表达。数学是一门独特而强大的语言,用它来交流和呈现美感是非常特殊的。
数学文化论文
数学文化论文
摘要
数学作为一门科学,不仅仅是一种工具,更是一种文化。本文将探讨数学与文化之间的关系,从数学的历史、数学的应用以及数学的教育等方面,分析数学如何影响和塑造人类的文化。
1. 数学的历史与文化传承
数学的起源可以追溯到人类文明的早期。早期的数学发展与农业、经济、建筑等方面的发展息息相关,然而,随着数学的不断发展,它逐渐超越了实用的范畴,成为了一种独立的学科。在古希腊、古印度和古中国等文化中,数学逐渐成为了一种独特的思维方式和艺术形式,成为了文化的一部分。例如,希腊哲学家毕达哥拉斯认为数学是宇宙的基本原理,而《周易》中的六十四卦的排列也展示了中国古代数学家对数的崇拜和探索。这些数学思想和理论的传承,影响了不同文化中人们对于数学的认识和应用。
2. 数学的应用与文化创新
数学的应用在现代文化中起到了重要的作用。从建筑设计到艺术创作,数学都为文化创新提供了基础。在建筑设计中,数学的几何学和结构力学等知识被广泛应用,为建筑师们提供了更多的创作可能性。而在艺术领域,数学的对称性和黄金分割等数学原理被艺术家们运用于艺术作品的创作中。这些数学的应用不仅丰富了文化的内涵,也为创造出更为精美和复杂的艺术品提供了基础。
3. 数学的教育与文化传播
数学教育对于文化的传播起到了重要的作用。通过数学教育,人们不仅可以学习到数学知识和技巧,更能够培养逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。数学教育的普及不仅有助于数学的传播,也可以促进文化的传承和创新。例如,数学奥林匹克竞赛在世界范围内举办,不仅激发了青少年的数学兴趣,也扩大了不同文化之间的交流与合作。
浅谈数学之美的美文
浅谈数学之美的美文
浅谈数学之美的美文
人类对数学的认识最早是从自然数开始的。这看似极普通的自然数里面,其实就埋藏着数不尽的奇珍异宝。古希腊的毕达哥拉斯学派对自然数很有研究,当他们将这数不尽的奇珍异宝的一部分挖掘出来并呈现于人类面前时,人们就为这数的美震撼了。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。
一、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。
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。
二、和谐美
和谐是数学美的最高境界。如果把数学比作一座殿堂,那么和谐性是其主要建筑特色,无论从局部或整体来看,都让人体会到平衡协调、相互呼应、浑然一体的美感。欧拉公式:V-E+F=2 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。和谐美,在数学中多得不可胜数。如著名的黄金分割比。即0.61803398…。“黄金分割”问题,为什么它被誉为“黄金”呢?黄金分割比在许多艺术作品中、在建筑设计中都有
数学文化与数学美论文
数学在建筑中的应用
建筑物的美,绝不仅仅是它所表现出来的显而易见的外在美,而是内在与外在相协调的结果。对于外在,它可以体现为,它的外观、形式、和建筑师们要体现出来的它的灵感等。其设计一般遵循对称、对立与统一、整体性等原则。而对于内在,则充分体现出其中的力学知识,和材料概念,结构理论,其设计必须要遵循力的平衡,材料的合理使用,结构的稳定性等设计思想。对于外在,则体现出艺术气息,也就是建筑学的范畴。对于内在,则体现出很强的数理气息,属于土木工程的范畴。只有这两者相辅相成,互相补充,建筑物才会更加美观,稳定。
不得不说,数学在社会上的各个方面运用的太多太多,生活的方方面面无时不刻不离开数学。在这里我谨以本专业土木工程中数学的应用做说明介绍。贝聿铭曾经说过:空间与形式的关系是建筑艺术和建筑科学的本质。土木工程中数学的方面体现得太多太多了,在土木工程中,我们应用的很多公式,都是建立在数学理论的基础上推导而得。例如,三角函数,用在测量定位中;概率统计用在砼试块合格判定中(数理统计和非数理统计);黄金分割法用在弯矩计算的最大弯矩计算和最危险荷载的计算中;超静定计算应用在大跨度、悬挑支模架支模架中;面积计算用在界面受力计算中;体积计算用在土方计算中。最小二乘法在拟合曲线中的应用;矩阵在计算张量中的应用;微分方程在建立平衡微分方程中的应用等。
在实际上有很多著名的建筑,都跟数学密不可分,例如雅典的帕提农神庙,圣索菲亚大教堂,久负盛名的清真寺,伟大的罗马式、哥特式及文艺复兴期的大教堂,帕拉迪奥圆厅别墅,美国国会大厦,悉尼歌剧院,毕尔巴鄂的古根海姆博物馆,以及罗马的圆形大剧场和万神殿。这些经典的建筑设计都与数学有着密不可分的关系。这些从历史的角度逐步阐述当前的初等数学,包括欧几里得几何的部分知识、三角学、向量的性质、二维和三维解析几何以及(最后的)微积分基础。本书将建筑与数学交织在一起,展示它们是如何互相影响的。数学使人们对建筑的理解清晰化,而建筑则是应用抽象数学的舞台。
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数学文化与数学之美赏析
学院:xxxx学院姓名:xxx 学号:xxxxxxxxx
爱美之心,人皆有之,人们执著地追求着美。但到底什么是美,是很难说清楚的。庄子说“各美其美”,认为美没有公认的美的绝对标准。美只能意味,不能言传。
美是引起人的愉悦情绪的一种客观属性依赖于人们对客观事物的认识。当我们聆听一首优美的乐曲,观看一幅精美的图画,或置身于优雅的大自然中,我们便会全身心地感到愉悦,受到一种美的陶冶。
但是,除了艺术上的美、大自然的美外,人们是否想到科学也有美呢?有不少中小学生认为学习数学很苦、枯燥无味,不存在什么美感的问题。知识为了考试,为了升学而不得不学数学。我在课余时间也辅导一名初中生,从他的表现中,我也能感知他对数学的痛恨。
数学果真无美感可言吗?答案是否定的。本学期,我们开设了《数学文化与数学之美》课程,从中我们对数学文化及数学美有了新的见解和认识。通过深入了解伟大的数学家们艰辛的定理探索史,我们获知了这些定理的来之不易。他们在探索和求知的道路上所表现的执着和认真的态度,让我们有了新的启发。
通过了解数学及其背后的故事,我们会感到一种惊喜,原来数学离我们是如此之近,数学世界是如此的丰富多彩。数学发展史,就像精彩的故事一样,波澜起伏,扣人心弦。既在情理之中,又在情理之外,是和谐与奇异的统一体。
古今中外有许多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,宇宙的和谐是由数构成的,因而构成了整个宇宙的美。”提出了数的三段论。英国哲学家、数学家罗素认为:“数学,如果正确地看待它,不但拥有真理,而且也具有至高的美,是一种冷而严肃的美。这种美没有绘画或者音乐那样华丽的装饰,它可以纯净到崇高的地步,能够达到只有伟大的艺术才能谱写的那种完美的地步。”这就道出了美的特殊性。
英国数学家怀特海说:“作为人类精神最原始的创造,只有音乐堪与数学媲美。只有取得过数学财富的少数人,才能尝到数学的‘特殊乐趣’。”这似乎是说数学是“阳春白雪,和着盖寡”。
而另一数学家哈代的看法要实在些:“现在也许难以找到一个受过教育的人对数学的魅力全然无动于衷,实际上,没有什么比数学更为‘普及’的科学了。大多数人能欣赏一点数学,正如同多数人能欣赏一支令人愉快的曲调一样。”即数学也有它“下里巴人”的一面。
香港旅美数学家、菲尔兹奖获得者邱成桐说:“数学家找寻美德境界,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。我国现代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,结构系统的协调性、对称性,数学命题与数学模型的概括性、典型性和普遍性,还有数学中的奇异性等,都是数学美的具体内容。”徐利治指出了数学美的具体含义。
其实,数学美并非“阳春白雪,曲高和寡”。当我们悟出了一个
出色的数学公式,当我们用巧妙的方法解答出一道数学难题时,我们心中不也充满了一种成功的喜悦吗?当看到一个优美对称的图形,一个代数轮换方程对称式,不也为这些图形和算式的对称协调而赏心悦目,充满一种美感?
当我们遇到一道数学证明题,它的条件可求证公式都按具有对称的形式,而正是由于这种对称美的启示,促使我们采取一种“对称”的手段,而使问题简洁地获证。蓦然回首,我们不也像欣赏一首优美的乐曲一样充满了愉悦之情吗?当然,从数学上得到的满足与对音乐的欣赏相比,需要有更高的数学素养。
国际数学联盟(IMU)专门将2000年定义为“世界数学年”,其主要宗旨是“是数学及其对世界的意义被社会所了解,特别是被普通公民所了解”。
的确,如今的数学不仅为自然科学服务,在社会科学领域中也离不开数学:经济学家发现,没有精确计算,就弄不清经济的规律; 语言学家发现,有了数学才能精确地描述语言的构造;历史学家发现,古物鉴定、史料的整理,数学都可以帮得上大忙。
数学已经成为研究自然科学和社会科学的基础科学。它已渗透到包括文学、音乐、美术、建筑等各个领域之中,在科学技术生产生活等方面也都有数学的用武之地。难怪二十世纪最伟大的数学家西尔伯特把数学比喻为“一座鲜花盛开的园林”。他鼓励我们去寻幽探胜,去向人们介绍这些奇景秀色,去个共同赞美它!
有人说:“数学是思维的音乐。”虽然我们不能用听觉感知它的节
奏,可是我们可以用大脑体会它的韵律。事实上,数学与音乐都能净化人的灵魂,可以让我们思想清晰、准确、简练,它们都是思维载体,可以让我们的思想插上翅膀。
伟大的科学家巴斯德说过:“立志是事业的大门。”青年人的思想活跃,感想敢干,敢于标新立异,这是积极的一面,但,立志之后应有踏实的作风,要经过各种途径磨练自己的意志,事无巨细,干一件事要感到底,不要半途而废。要看到一条简洁的数学定理从发现到证明,这期间掩盖着艰苦复杂的劳动,轻而易举的成功是没有的。
马克思有一句名言:“一门科学,只有成功地运用数学时,才算是达到了真正完善的地步。”在飞速发展的二十一世纪信息社会中,数学无处不在,也是不可或缺的!