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数学文化之美赏析

数学文化之美赏析
数学文化之美赏析

赏析数学文化之美

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众所周知,数学在我们的基础教育中占有很大的份量,是我们的文化中极为重要的组成部分。数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏。数学的内涵,包括用数学的观点观察现实,构造数学模型,学习数学的语言,图表,符号表示,进行数学交流.通过理性思维,培养严谨素质,追求创新精神,欣赏数学之美。

中国在春秋战国时期也有百家争鸣的学术风气,但是没有实行古希腊统治者之间的民主政治,而是实行君王统治制度.春秋战国时期,也是知识分子自由表达见解的黄金年代.当时的思想家和数学家,主要目标是帮助君王统治臣民,管理国家.因此,中国的古代数学,多半以"管理数学"的形式出现,目的是为了丈量田亩,兴修水利,分配劳力,计算税收,运输粮食等国家管理的实用目标.理性探讨在这里退居其次.因此,从文化意义上看,中国数学可以说是"管理数学"和"木匠数学",存在的形式则是官方的文书。

古希腊的文化时尚,是追求精神上享受,以获得对大自然的理解为最高目标.但在中国数学强调实用的管理数学,却在算法上得到了长足的发展.负数的运用,解方程的开根法,以及杨辉(贾宪)三角,祖冲之的圆周率计算,天元术那样的精致计算课题,也只能在中国诞生,而为古希腊文明所轻视。

下面从几个方面来欣赏数学美。

一、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。物理学家爱因期坦的这种美学理论,在数学界,也被多数人所认同。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?由她还可派生出许多同样美妙的东西。如:平面图的点数V、边数E、区域数F满足V-E+F=2,这个公式成了近代数学两个重要分支——拓扑学与图论的基本公式。由这个公式可以得到许多深刻的结论,对拓扑学与图论的发展起了很大的作用。

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。比如:圆的周长公式:C=2πR。勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边平方。平均不等式:对任何正数。正弦定理:ΔABC的外接圆半径R。

数学的这种简洁美,用几个定理是不足以说清的,数学历史中每一次进步都使已有的定理更简洁。正如伟大的希而伯特曾说过:“数学中每一步真正的进展都与更有力的工具和更简单的方法的发现密切联系着”。

二、和谐美

和谐的美,在数学中多得不可胜数。如著名的黄金分割比,这是公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现,后来古希腊美学家柏拉图将此称为黄金分割。这其实是一个数字的比例关系,即把一条线分为两部分,此时长段与短段之比恰恰等于整条线与长段之比,其数值比为 1.618 : 1 或 1 : 0.618,也就是说长段的平方等于全长与短段的乘积。0.618,以严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。

伟大的艺术,必有其绝美之处大自然确是伟大的,但我们人类历史上的艺术家也一样用他们的智慧与努力创造了一个又一个的奇迹。高雅的艺术殿堂里,自然也留下了黄金数的足迹。1、古希腊帕提依神庙由于高和宽的比是0.618,成了举世闻名的完美建筑。2、1483 年左右,达芬奇画的一副未完成的油画,包围着圣杰罗姆躯体的黑线,就是一个黄金分割的矩形,当时达芬奇似乎有意利用这一黄金分割的比值。

三、符号美

数学知识大部分由数字和符号组成,从四则运算到比较大小,还有运算中的大、中、小括号,符号都讲究大小适中、上下左右对称。美好的数字:一是万物之始,一统天下、一马当先;二是偶数,双喜临门、比翼双飞; 一去二三里,烟村四五家。亭台六七座,八九十枝花(邵雍);七八个星天外, 两三点雨山前(辛弃疾);一帆一桨一渔舟,一个渔翁一钓钩。一俯一仰一顿笑,一江明月一江秋(纪晓岚)。读了上面的成语、诗,每个人都明显感到, 无论是数字的单个应用或重复引用或循环使用,看似毫无感染力的数字竟能表现出各种思想感情。

四、对称美

数学中这种对称性处处可见,如几何中的轴对称、中心对称;代数中多项式方

程虚根的成对出现,函数与反函数图像的关系(关于直线yzx 对称) 等都显现出对称性。对称性能给人美观舒适之感。四边形的形状是多种多样的,但最完美的是正方形,因为它的对称轴比任何四边形都多,而且还是中心对称图形。这些性质使正方形获得了人们的喜爱和广泛应用。如人们用边长为单位长度的正方形面积,作为度量其它图形面积的基本单位。人们也喜欢用正方形图案美化环境。比如用正方形地板砖铺室内外地面,不仅美观大方,而且施工简单易行。毕达哥拉斯说:“一切立体图形中最美的是球形,一切平面图形中最美的是圆形。”因为这两种图形在任何方向上看都是对称的。其实在我们身边随处可见根据对称设计的东西。小到一块橡皮、一只球拍,大到一架飞机、一座建筑。著名的北京人民大会堂;高入云的上海东方电视塔;埃及金字塔的缩影;形象逼真的扇形;梅花瓣样的组合图形;铜钱式的圆中方;美丽的“雪花”图案,更显示出几何图形的对称美,和谐美。

数学的发展是逐步统一的过程。统一的目的也正如希而伯特所说的:“追求更有力的工具和更简单的方法”。

爱因斯坦一生的梦想就是追求宇宙统一的理论。他用简洁的表达式E=mc2揭示了自然界中质能关系,这不能不说是一件统一的艺术品。但他还是没有完成统一的梦想。人类在不断探寻着纷繁复杂的世界,又在不断地用统一的观点认识世界,宇宙没有尽头,统一美也需要永远的追求。

数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大的,数学美的思想是神奇的。它可以改变人们认为对数学枯燥无味的成见,让人们认识到数学也是一个五彩缤纷的美的世界。如果说数学使许多人心旷神怡,并为之付出毕生的精力,从而促进了数学学科的飞速发展,那么,它也一定能够激发更多的有志青年追求知识,探索未来的强烈愿望,因为“美”在数学中存在。

数学之美,还可以从更多的角度去审视,而每一侧面的美都不是孤立的,她们是相辅相成、密不可分的。她需要人们用心、用智慧深层次地去挖掘,更好地体会她的美学价值和她丰富、深隧的内涵和思想,及其对人类思维的深刻影响。如果在学习过程中,我们能与数学家们一起探索、发现,从中获得成功的喜悦和美的享受,那么我们就会不断深入其中,欣赏和创造美。

发现数学之美--感受数学魅力

发现数学之美感受数学魅力 方山学校宋宏文数学是什么?不同的人对数学的认识是不一样的。在多数人心中,它也许只是“ 1、2、3……”这些数字之间的游戏。在大多数学生看来数学就是计算,推理和证明,觉得数学很抽象,感觉枯燥无味。其实数学是一门很美的学科,很多大数学家都从不同的角度称颂数学之美。例如:“数学是壮丽多彩,千姿百态,引人入胜的”(华罗庚);“数学之美,美在纯净” (纳什);既然数学是美丽和魅力无穷的,为什么不少学生从小学开始便讨厌数学,觉得数学难懂难学,枯燥无味呢?主要原因是孩子们刚接触数学时,家长或老师只教他们算法和算理,不重视让他们领略到数学美和好玩的一面。数学家杨乐说得好:“学数学的关键是培养学生的兴趣,使数学成为爱好和兴趣。”因此,如果我们的教师能够欣赏数学的美,重视在教学中让学生体验数学之美,领略数学魅力,培养学生对数学知识美的热爱,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,那是多么的重要。 数学是美的,关键是我们要有一双善于发现美的眼睛,要有一颗善于发现美的心灵。数学是一门美学,它具有符号美、抽象美、和谐美、简洁美、形式美、奇异美、变化美等等。下面就本人在近年的教学探索中的一些做法加以举例说明如何去发现,展示小学数学中的美。 一、认识数字的有趣和神奇,感受数学美,让学生体验数学的精

彩。 学习数学首先是从认识数字开始,如何让学生觉得数字生动、形象、有趣,给学生留下一个深刻的印象,迈好开始的第一步,对今后的学习十分重要。我们在教学中可以采取多种不同的方法来加强学生对数字的学习兴趣。比如:通过故事学数字就是一个很好的方法,在一年级的语文书上有这样一首诗:“一去二三里,烟村四五家,亭台六七座,八九十枝花。”这首诗“巧妙的把‘一'到‘十'这10 个数嵌入其中。这样的数字诗,读起来妙趣横生,学生既记住了数字,又学习了古诗,令人回味悠长,学生各积极性很高,学习效果也好。另外,用联想的方法,让学生想象,每个数字的样子像什么,有助于学生对数字产生亲切感,觉得数字原来就在我们的身边,生活中处处是数学,发现数学的妙处不但有趣,而且还能解决问题。比如数字“ 1”,我们可以把它看作“一枝铅笔,一根筷子,一根棍子”等等。数字“ 7 ”这是一个抽象的数字,学生看到它,可能想起神话传说中的“七仙女”,想起白雪公主身旁的“七个小矮人” ,想起每周的“七天” 等等。根据学生的想象,我们可以编出数字儿歌,这样数形结合,抽象的数字,在学生头脑里变得直观形象,让学生感受到数学的乐趣。 二、探索规律,感受数学之美,领略数学魅力。 数学并不是缺少美,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。在我们的数学课本当中有很多探索规律的内容,老师应当引导学生一起去发现,去展示数学中的美,从体验数学美中,领略数学魅

浅谈数学之美

浅谈数学之美 【摘要】 数学美是自然美的客观反映,是科学美的核心。“那里有数学,哪里就有美”,数学美不是什么虚无缥缈、不可捉摸的东西,而是有其确定的客观内容。数学美的内容是丰富的,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。本文主要围绕数学美的三个特征:简洁性、和谐性和奇异性进行阐述。 【关键词】数学,数学美,美学特征 数学美的表现形式是多种多样的,从外在形象上看:她有体系之美、概念之美、公式之美;从思维方式上看:她有简约之美、无限之美、抽象之美、类比之美;从美学原理上看: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。但这些都离不开数学美的三大特征,即:简洁性、和谐性和奇异性。 1简洁性是数学美的首要特点 爱因斯坦说:“美,本质上终究是简单性”,“只有既朴实清秀,又底蕴深厚,才称得上至美”。简洁本身就是一种美,而数学的首要特点在于它的简洁性。数学中的基本概念、理论和公式所呈现的简单性就是一种实实在在的简洁美。 数学家莫德尔说过:“在数学里美的各个属性中,首先要推崇的大概是简单性了”。 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……就可简单的构成任何数目的款项; 圆的周长公式:C=2πR,就是“简洁美”的典范,它概括了所有圆形的共同特性; 把一亿写成l08,把千万分之一写成10-7;

二进制在计算机领域的应用…… 化繁为简,化难为易,力求简洁、直观。数学不仅仅是在运算上要求这样,论证说明也更是如此。显然,数学的公式与公理就是简洁美的最佳证据之一。 简洁性之一:符号美 实现数学的简洁性的重要手段是使用了数学符号。符号对于数学的发展来讲是极为重要的,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,没有符号去表示数及其运算,数学的发展是不可想象的。几乎每一个数学分支都是靠一种符号语言而生存的,数学符号是贯穿于数学全部的支柱。 然而,数学符号的产生、使用和流传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。 如用π表示圆周率,用e表示欧拉常数,用2、3等表示无限不循环的数, 当然数学中还有许多符号,这些符号均有其独特含义,使用它们不仅方便而且简洁,比如“!”表示阶乘,“Π”表示求积,“Σ”表示求和,“∫”表示求积分。 此外,图形符号:点、线、面、体的产生正是人们对客观事物的抽象和概括。 简洁性之二:抽象美 数学的简洁性在很大的程度上源自数学的抽象性,换句话说:数学概念正是从众多事物共同属性中抽象出来的。 抽象包含两层意思:(1)不容易想象的;(2)无法体验到的。 前者,是用数学去“证明”某些难以理解的事实;后者,说明数学本身具有的特征与魅力。 比如,下图中有一个大的半圆,在其直径上又并列着三个小半圆,请问大的半圆周长与三个小半圆周长之和谁大

慕课数学文化欣赏

华中农业大学 数学文化欣赏 在我们模糊的记忆里,数学是残缺的公式和零乱的图形,是课堂的催眠曲;然而,当您走进“数学文化欣赏”慕课,您会看到诸如2016=168+168+ 168+168+168+168+168+168+168+168+168+168,祝您12个月一路发,等等那些幽默风趣还带有浪漫色彩的数学世界,改变您对数学的认识,让我们一起走进数学的艺术殿堂! 课程概述 “数学文化欣赏”是面向所有专业大学生(本、专科生及研究生)和社会公众开放的素质教育通识课。“数学素质”是高等院校大学生综合素质的重要组成部分,本课程《数学文化欣赏》旨在为学生学完《大学数学》课程后,进一步提高学生数学素质,目的是让当代大学生懂得数学不仅仅是科学的工具和语言、同时它也是一种十分重要的思维方式和文化精神。而对于一个大学生,这种精神和思维方式不仅是十分基本的,而且是无法从其他途径获得的,选学数学文化欣赏课,对于提高大学生综合素质有非常重要的实际意义。 本课程是数学类课程,但在注重其知识性、科学性的同时,也注重趣味性和应用性;在各种有趣味的情境中,让学生参与其中并在共同探索的氛围下潜移默化地提高学生的数学素养。 本课程组织教学的思路是:第一,以贯彻素质教育为准绳,既着眼于提高学生的数学素养,又着眼于提高学生的文化素养和思想素养。第二,通过大量的数学史料和数学家轶事等,介绍数学的思想、精神和方法;第三,根据需要适当的介绍数学知识,但不以传授数学知识为主要目的,对涉及的数学知识深浅适当,以能讲清数学思想为准,以保证各专业学生都能听清听懂并有所收获;第四,本课程旨在让学生在欣赏数学文化的同时了解数学的历史、现状和未来,最终达到开阔眼界,热爱数学。 本课程先后被评为学校研究性课程、重点课程和优质课程,2013年获得校精品视频公开课;2014年获得国家教学成果二等奖(联合)。 证书要求 总评成绩60分至84分为合格,可获得合格证书;85分至100分为优秀,可获得优秀证书。总评成绩为百分制,按以下比例分配: 1.单元测验:客观题,占40%。 2.课程考试:期末将进行课程考试,以课程论文的形式提交,占60%。 证书的形式包括有免费证书(电子版)和认证证书(包含可查询验证的电子版和纸质版2个版本),同学们可以在课程结束后根据需要进行申请。 预备知识 微积分、线性代数等。 授课大纲 一、课程基本要求 本课程要求学生在掌握“大学数学”基本概念和基本方法的基础上,进一步提高自身的数学技能和数学素质,了解数学思维方式和数学作为文化的价值,巩固大学数学的基本理论和基本知识;提高自身的综合素质。 二、理论教学内容及安排

数学美育

审美教育简称美育,它是通过一定方式,培养人正确健康的审美观点、审美情趣,提高人的欣赏美和创造美的能力的教育。目前我国的基础教育正在由“应试教育”向“素质教育”转轨,美育是素质教育中不可缺少的一部分。下面笔者结合教学实践对中学数学教学中的美育渗透问题做一探讨,以供参考。 一数学美育的教学功能 数学美育的教学功能主要体现在以下四个方面: 1.激发学生学习数学兴趣,提高课堂教学效益 爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师。”通过对数学美的欣赏教育,可以变抽象的高深的数学知识以形象化、具体化展现在学生面前,赋数学予灵活性,使枯燥的知识“活”起来,自然地也使学生从心理上愿意接近它,接受它,到最终热爱它,从而激发学生学习数学的兴趣,探求数学知识的愿望,产生发现数学真理的灵感。 2.增强学生的联想、记忆,促进知识理解 美好的事物往往给人留下的记忆是深刻而久远的。不难看出,对学生进行数学美的教育,使学生对概念的理解,定理、公式、结论的记忆无疑是有帮助的。 3.启迪解题思维,培养学生的数学应用能力 美是真理的光辉,数学之美曾使无数科学家倾倒,又使许多科学家在寻求数学美中得到了思维的结晶。我们通过培养学生欣赏美、追求美,从而使学生接受美感智慧的启发,打开解题思维之门,得到简捷解题途径及优美方案的设计。 4.树立健康的审美观,培养学生的直觉思维能力和创造性思维能力 对学生进行数学美的教育,可激发起学生的审美情感,使学生在愉悦的数学审美活动中潜移默化,陶冶情操,充实、丰富精神世界,培养真诚、坚韧、勇敢的优良品质,树立健康的审美观,为学生探索真理、追求美好事物创造良好的心理条件。数学美是一种理性的科学美,数学问题中处处体现了严谨、简洁、对称、统一、奇异的美,对数学美的追求常常是数学创造的动力和源泉。在数学教学中,教师通过充分揭示数学美,不断发现、创造数学中美的素材,把自己发现、创造数学美的经历传授给学生,不断提高对数学美的感受力、审美力,激发兴趣,以美启智,有效地获取真知,发展理性,从而培养学生的直觉思维能力和创新意识,发展学生的创造性思维能力。例如:对于任意三角形,它们的三条中线总是交于一点,使学生感到应是巧合而并非巧合,从而由审美直觉联想到三条角平分线、三条高线、三条中垂线也总是交于一点,使学生进一步认识到了最简单的图形——三角形中蕴藏着的一般

数学之美小论文

数学之美小论文 13-会计2班1322158 周宇宸这学期报了一门益智游戏与数学欣赏的选修课,这节课让我学到了很多的知识。 数学世界五光十色,没有接触这门课之前我一直以为数学只是停留在学过的课本上,大学前学的导数函数,到大学后的高数,印象里只有运算符号和数字还有就是繁琐的解题步骤,虽然并不讨厌但是对于很懒的我写太多数字费太多脑子也会让我觉得很麻烦,而且高中数学比起初中的,内容增多难度加大且抽象性理论性更强,思维密度和难度都大幅度加大,到了大学的高数就又上了一个台阶,就算成年人对高数大部分也是投降的态度。然而接触了这门课之后,我抛弃了数学只是用来得试卷上的分数的固有思维,发现了数学的有趣之处。 数学的有趣之处我认为最主要的就是结合实际,现实中的很多麻烦的事情通过数学就可以迎刃而解,不然如此还可以发现很多神奇的东西。比如说之前有一节课看到的视频,大概意思就是一个人向天空看,然后会影响到周围多少个人,然后一群人向天空看可以影响到多少个人,通过概率计算出的结果令我感到非常的神奇。还有黄金分割比例,是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值为0.618,这个比例被公认是最能引起美感的比例,所以被称为黄金分割比例,五角星之所以看起来那么的赏心悦目,是因为其中充满了黄金比例,它的边互相分割为黄金比例,不论横看竖看都是匀称的,我想这也是被称为数学之美的一部分吧。

接下来有接触到了一些数学相关的小游戏,最常见的就是小时候的脑筋急转弯一样的题目,还有就是最经典的华容道,魔方,七巧板,九连环这些了。华容道就是通过移动各个棋子,帮助曹操从初始位置移到棋盘最下方中部,从出口逃走就算胜利;魔方大家最为熟悉,就是通过旋转使每面都是同样的颜色;七巧板顾名思义是七块板组成的,而这七块版可以拼成许多图形;九连环是中国传统智力玩具,用金属丝制成九个圆环,将圆环套装在横版或者各种框架上,并贯以环柄,玩的时候按照一定程序反复操作,就可以使九个圆环分别解开,或者合二为一。我认为这些多是运用了数学中几何的知识,了解了这些之后也对这些早已熟知的游戏有了更深刻的理解。 数学的学习过程是一个逐步发展并统一的过程。统一的目的是“追求更有力的工具和更简单的方法”,而通过不同的方面来看数学,这对认识到数学的魅力我觉得有很大的帮助。数学之美,表现形式我认为是多种多样的,有简约之美,概念之美,公式之美,繁杂的数字虽然看上去并不美观,可是如果细细品味就会认识到其中的奥秘,在纸上它们也许只是不起眼的公式,但凡运用到实际中,可将许多难题化解。这些我认为要感谢伟大的数学家们,是因为他们我们才有现在的生活,才能体会到数学原来也有如此的耀眼。

数学文化赏析

数学文化赏析 ————浅谈对数学文化的认识及三次数学危机 学号:2011025207G 班级:20110252 姓名:陈拾

经过几周的《数学文化赏析》课的学习,我对数学有了全面的认识和新的了解。下面我将结合这次课程的所学和自己的感悟谈谈对数学文化的认识以及历史上三次数学危机。 首先来谈谈我对数学文化的认识。 数学和其他科学一样,是人类共同的精神财富,数学是人类智慧的结晶。它表达了人类思维中生动活泼的意念,表达了人类对客观世界深入细致的思考,以及人类追求完美和谐的愿望。早在古希腊时代,哲学家柏拉图把数学看作是文化的最高理想。他说:“几何学可以将灵魂引向真理,并且创造出理性精神”。他认为学习数学不只是为了求真,也是为了求善、求美。他认为人通过研究几何同时也不断地塑造自己,使自己成为更高尚、更丰富、也更有力量的人。既人们在认识宇宙同时,也认识人类自己。在这个认识过程中,数学起着独特的作用。现在它几乎是任何科学都不可缺少的,它是现代科学技术的语言和工具,它的成果为众多学科所共识,积极推动着这些学科理论的建立和深化,它的思维方式和方法渗透到各学科,为这些学科的发展增添了活力。 大家普遍认为数学是很具有抽象性的,理论性的,逻辑性的,因此也是枯燥乏味的!但是通过这次课程的学习,我发现数学也是具有美的一面的! 数学美可以分为形式美和内在美。 数学中的公式、定理、图形等所呈现出来的简单、整齐以及对称

的美是形式美的体现。数学中有字符美和构图美还有对称美,数学中的对称美反映的是自然界的和谐性,在几何形体中,最典型的就是轴对称图形。数学中的简洁美,数学具有形式简洁、有序、规整和高度统一的特点,许多纷繁复杂的现象,可以归纳为简单的数学公式。 数学的内在美有数学的和谐美,数量的和谐,空间的协调是构成数学美的重要因素。数学中的严谨美,严谨美是数学独特的内在美,我们通常用“滴水不漏”来形容数学。它表现在数学推理的严密,数学定义准确揭示概念的本质属性,数学结构系统的协调完备等等。总之,数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大的,数学美的思想是神奇的,数学是一个五彩缤纷的美的世界。 美(有限美、神秘美等)会给学生以美的熏陶。数学所揭示的规律会加深学生对美的理解,而学习数学的过程也会使学生体验数学作为人类智慧的结晶所洋溢出的精神美。 下面我再来简单的谈谈历史上三次数学危机。 第一次数学危机:由毕达哥拉斯提出的著名命题“万物皆数”和“一切数均可表成整数或整数之比”。毕达哥拉斯定理提出后,其学派中的一个成员希帕索斯考虑了一个问题:边长为1的正方形其对角线长度是多少呢?他发现这一长度既不能用整数,也不能用分数表示,。希帕索斯的发现导致了数学史上第一个无理数根号2的诞生。小小根号2的出现,却在当时的数学界掀起了一场巨大风暴。它直接动摇了毕达哥拉斯学派的数学信仰,使毕达哥拉斯学派为之大为恐慌。

谈谈数学的美学特征

谈谈数学的美学特征 什么是美?美是人们创造生活改造自然的能动活动及其在现实中的实现或对象化。美可分为感性美和理性美,美是一切生物生存和发展的本质特征。人们往往认为数学是枯燥的,与美学无关。事实上,这是一种偏见。德国诗人诺瓦利说:“纯数学是一门科学,同时也是一门艺术。”古希腊数学家普洛克拉斯也说:“哪里有数,哪里就有美。”可见,数学中存在着美。 什么是数学美呢?数学美是一种人的本质力量通过宜人的思维结构的呈现,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。我国现代著名数学家徐利治教授说:“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,它的基本特征表现为:简洁美、对称美、统一美、和谐美、奇异美。 数学具有简洁美。 数学的简洁性并不是指数学内容本身简单,而是指数学表达形式和数学理论体系的结构简洁。例如:人们用0到9十个数字加上位置计数法可以表示任意大的数;复杂的地图用简洁的四色表示,只有数学能提出并解决这个问题;莱布尼茨用“”这一简捷的符号表达了积分概念的丰富的思想,刻画出“人类精神的最高胜利”,因此,有些数学家把微积分比作“美女”。 数学具有对称美。 对称是最能给人以美感的一种形式。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。”德国数学家魏尔说:“美和对称紧密相关。”数学中有着各种各样的对称如:数的对称,包括整数、有理数等;形的对称,包括直线、圆、正多边形等;式的对称,包括对称矩阵、求导与积分等。现实生活中,建筑、宫殿、园林就很好的应用了数学的对称美。 数学具有统一美。 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,例如:数的概念从自然数、分数、负数、无理数,扩大到复数,经历了无数次坎坷,范围不断扩大了,在数学及其他学科的作用也不断地增大;几何中的圆幂定理是相交弦定理、切、割线定理的统一形式。作为反映客观事物的量的方面的属性和规律的数学概念、定理、公式及法则等也必然是相互联系的,在一定的条件下处于一个统一体系中。数学美的统一性正体现了数学知识的部分与部分、部分与整体之间的有机联系。 数学具有和谐美。 所谓和谐即雅致,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。“黄金分割比”是最能体现数学的和谐美,黄金分割比在许多艺术作品中、在建筑设计中都有广泛的应用。维纳斯的美被所有人所公认,她的身材比也恰恰是黄金分割比;达芬奇称黄金分割比为“神圣比例”,他认为“美感完全建立在各部分之间神圣的比例关系上”。生活中也常常利用黄金分割如:小康型购物价格公式、合理睡眠时间、饮食饮水问题等等。可见数学的和谐美无处不在。 数学具有奇异美。

轻松课堂,感受“数学之美”

轻松课堂,感受“数学之美” 在大力提倡素质教育的今天,愉快教学法,寓教于乐,轻松愉快的课堂教学实质就是运用美学感知规律进行施教,寓教于乐,让学生成为真正地教学主体。而对于大多数同学认为数学是门枯燥乏味学科,怎样才能开启学生的心灵之门,使他们领会数学之趣之美,对数学学科知识产生浓厚的学习兴趣呢?作为数学教师,首先应该发现数学的美,然后将美的数学以适当的方式展现给学生,让学生觉得学习数学是一种美的享受,所以教师探索数学的美是实施教学的前提。 那么,数学学科中有哪些美呢?在教学中,发现数学的美处处可见。 一、数学的空间美 丰富学生的空间美感:空间观念是对物体的方位、距离、大小和形状的知觉。在小学数学的教学过程中,在认识直观感知的基础上,要通过分析,比较几何形体的形状特征,抽象出每种几何的本质属性,建立和发展学生的空间观念,从而感受几何形体的美。例如:在一年级上册《认识物体》中,可以让学生看一看,摸一摸,滚一滚,推一推,摆一摆。看一看各种物体的大概形状;摸一摸长方体和正方体有没有棱角,圆柱体和球体有什么特点;滚一滚中得出圆柱体和球体能否滚动;推一推中体验出长方体和正方体和圆柱体能否向前推进,难度如何;摆一摆中体验到用几种几何体能摆出不同形状的物体;这些实践能加深学生对形状物体的区别认识,丰富学生的空间观念,培养学生的空间思维能力,从而感受到空间美的熏陶。 二、数学的数感美 一般来讲,数感是人对于数及运算的理解和感受,这种理解和感受有助于学生以“数”的眼光看待问题,进而为学生的数学思维和数感奠定基础。例如:教学《可爱的校园》时,我让学生用教具摆出3个圆片代表3头大象,把形象生动的实物抽象为数字符号“3”,不同的数字代表不同的动物只数,形成由少到多的数学感知美。 三、数学存在的意义之美 数学是人类思维的表达方式,它反映了人们积极进取的意志,缜密周详的推理以及对完美境界的追求。数学存在的意义,在于理性地揭示自然界的一些想象、规律,帮助人们认识自然,数学是取之生活而用之生活,数学最早的起源,大概由自古代人们的结绳记事,一个一个的绳扣,把数学的根和生活从一开始就牢牢地系在一起。让学生了解数学存在的意义,了解数学与生活是密不可分的,生活处处有数学,感受到学习数学的意义所在,从而就会感受到数学的实用之美。 四、数学语言简洁之美

数学欣赏课:数学之美

数学欣赏课: 《神奇的数学》预案 安洲小学赵丽华 教学目标: 通过数学活动,体会数学的神奇、有趣和美丽,进而提升对学习数学的热爱和好奇心。 教学过程: 一、导入 师:老师会变魔术,你信吗?出示:一张长方形纸。如果我说在这张纸上剪出一个洞,能让你钻过去,你信吗? 请屛住呼吸,见证奇迹的时刻到了。 教师操作。 揭题:神奇的数学 师:今天,我们将一起去感受、去欣赏数学的神奇和美丽。 二、奇 (活动一):探究神奇 ★数字黑洞 师:出示:黑洞。你了解吗? 师:是的,黑洞上隐藏着巨大的引历场,这种引力强大到任何东西,甚至连光,都难逃黑洞的手掌心。这是天文上的黑洞现象。数学上也存在数字黑洞,你认为会是怎样的一种情况? 学生猜想。 出示题目:神奇的6174

我们先来做一个简单的减法。(1、2、3、4)你会吗? ①、4321-1234=3087 8730-378=8352 8532-2358=6174 ②、同桌合作:任选四个不同数字,进行刚才相同的操作,当你得到6174就停止你的计算,明白吗? 学生计算,教师巡视。 反馈:①、一步就得到的请举手。你选了哪几个数字? ②、2步呢?3——5步呢?更多的步数呢?还有更多的吗? 师:你发现了什么? 小结:不管选哪几个数,最后都能得到6174。这就是数字黑洞。 出示:任意选四个不同的数字,组成一个最大的数和一个最小的数,用大数减去小数。用所得的结果四位数重复上述过程,最多七步,必得6174.仿佛掉进了黑洞,永远出不来。 师:你想说句什么呀?(神奇、奇妙、奇怪)对,这样的神奇想再体验一次吗? 出示题目:神奇的4→2→1 请你心中想到一个数,(20以内)尽量小一点,它若是偶数,请除以2,若是奇数,请乘以3+1,将得到的结果写下来,重复上述的动作。 师:你干嘛不算了? 生:因为继续算下去,都是4、2、1. 师:你选了几,得到什么?是的,这是神奇的4、2、1 出示:任意给出一个自然数n,若n是偶数,则将它除以2;若n是奇数,则将它乘以3,再加上1。试试吧,你会有惊奇的发现哦!

数学文化与欣赏教案

第一章 数学文化概论 教学目的:使学生了解数学文化的定义、数学文化课的开设方法、数学 文化课的学习方法、数学文化课的考核方式等等。 教学重点:数学文化课与一般数学课的区别 教学难点:数学文化课程中如何处理好数学和文化的关系 教学课时:2节 教学方法:课件教学与讲解相配合 教学过程: 2序言 一、“数学文化”一词的使用 二、什么是“数学文化” 三、“数学文化”课的开设 四、“数学文化”课的上法 五、“数学文化”课的考核 2一、“数学文化”一词的使用 ?该词使用已有二、三十年; ?在中国,较早使用的是1990年 邓东皋、孙小礼等人编写的 《数学与文化》及齐民友写的 《数学与文化》; ?近七、八年这个词用得多起来。 ?这个词的使用频率近年大大增加,说明它是有生命力的,说 明许多人为着某种需要更愿意从文化这一角度来关注数学, 更愿意强调数学的文化价值。

第二章数学文化与数学教育 教学目的:使学生了解数学教育的功能、数学素养的内容、数学教育与数学教学的区别、数学文化的发展历程等等。 教学重点:数学素养的内容、数学文化的发展历程 教学难点:数学教育与数学教学的区别 教学课时:2节教学方法:课件教学与讲解相配合 教学过程: 数学文化与数学教育 “数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言,数学更主要的是一门有着丰 富内容的知识体系,其内容对自然科学 家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和 艺术家十分有用,同时影响着政治家和 神学家的学说;满足了人类探索宇宙的 好奇心和对美妙音乐的冥想;有时甚至 可能以难以察觉到的方式但无可置疑地 影响着现代历史的进程。” ——M·克莱因

一、数学教学与数学教育 1、数学教学: 初中数学的学习内容是“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四个学习领域。课程内容的学习,强调学生的数学活动,发展学生的数感、符号感、空间观念、统计观念,以及应用意识与推理能力。 中学数学教学是“通过知识的教学培养能力,发展和完善学生的素质,使学生的聪明日益长进”。 2、数学教育: (1)以动态的观点认识数学知识的发生和发展; (2)数学研究的对象是客观世界,重在突出数学的应用性; (3)不仅仅是得到数学知识和技术,重要的是得到对事 物进行认识、推理、判断、运用的能力,以及认识客观 世界的情感、态度与价值观。 (4)使学习者的认知心理和非认知心理得到健全发展的 过程。 二、学生眼中的数学教育 老师眼中的数学与学生眼中的数学是 有区别的,学生眼中的数学并不是我们理 解的数学,要想使学生学好数学,必须走 进学生的心中,理解学生的思维,应该站 在学生的角度去进行教学设计,这样才有 可能使我们的教学切合学生的实际。 只有以学定教,才有高的教学效率!

高中数学新教材中的数学文化

高中数学新教材中的数学文化 摘要:随着新课程改革的推进,对高中数学教学不断提出新的要求。不仅要摒弃传统的教学形式,创新教学容、教学方法,更要重视新教材中数学文化的渗透,关注学生知识的学习积累,注重对学生学习兴趣的培养。本文立足于新教材中数学文化的体现,致力于探究如何使学生更好的在学习过程中感受数学文化,更好的提高数学教学效果。 关键词:高中数学新教材数学文化 引言 数学文化作为一个抽象的概念,主要包含数学的思想、语言、方法、特点及形成与发展的过程等,即从文化的视角分析数学。除此之外,数学文化还涉及数学史、数学教育以及和其他学科的交叉等。本文将对数学文化容展开分析,促进学生对数学文化的理解,更好的学习数学知识。 一、数学文化在教学中发挥的作用 数学是具有独特文化的学科,是人类文明的重要组成部分,同时也是促进人类社会不断进步的重要指引。数学作为一种精神,与我们的社会环境、日常生

活密切相关[1]。其符号语言简单,思维方式独特,理性思维严谨,概括又抽象,不仅应用于教学中、生活中,更能促进人类思维品质的形成。 数学既是一门学科,又是一种文化,数学教育就是要把这种文化传承下去。从高中新教材可以看出,数学文化在数学教学中应发挥作用,使学生在学习过程体会数学文化的精髓所在。因此,老师在对学生进行教学时,既要注重数学知识的讲授,更要对学生进行数学文化的渗透。 二、教材对数学文化的诠释 数学文化对学生影响深远,它不仅能激发学生的学习兴趣和求知欲,培养学生理性思维,使学生形成独立观察、解决问题的能力,增强学生的实践能力,更重要的是,有助于学生价值观的形成和人格品性的提高。[2] 新教材课程标准明确指出,高中数学老师应将教学模块和数学文化结合起来,并给学生提供相关模块进行参考。新课标也要求教师在教学中渗透数学文化价值及美学价值。因此,老师在教学过程中,可将数学知识与数学文化相结合,从文化的角度引导学生,使学生在接受数学知识的同时,又能站在文化的角度感悟数学。

数学中的美学

数学中的美学 高二20班张锦涛 数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。——罗素 在当今的科学分类研究中,许多学者称哲学和数学是普遍科学,且认为二者可应用于任何学科和任何领域,其差别在于刻画现实世界时使用的方法和语言不同:哲学使用的是自然语言,数学使用的是人工语言(数学符号);哲学使用的是辩证逻辑方法,而数学使用的是形式逻辑与数理逻辑方法。这样哲学家有时可以“感觉到”思维的和谐,而数学家则有时可以“感觉到”公式与定理的和谐,即美。 数学也是自然科学的语言,故它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、方法上也都具有自身的某种美,即所谓数学美。因而数学美是具体、形象、生动的。数学美的起源遥远、历史悠久。 我们学过“黄金分割”,即把线段l分成x和l-x两段,使其比满足:x∶l=(l-x)∶x,这样解得x≈0.618l,这种分割称为“黄金分割”。0.618…这是被中世纪学者、艺术家达·芬奇誉为“黄金数”的重要数值,它也曾被德国科学家开卜勒赞为几何学中两大“瑰宝”之一。 无论是古埃及的金字塔,还是古雅典的他侬神庙;无论是印度的泰姬陵,还是今日的巴黎埃菲尔铁塔,这些世人瞩目的建筑中都蕴藏着0.618…这一黄金比数,一些著名的艺术佳作也处处体现了黄金比值——许多名画的主题都是在画面的黄金分割点处,不少著名乐章的高潮在全曲的0.618处。人的肚脐是人体长的黄金分割点,而膝盖又是人体肚脐以下部分体长的黄金分割点。:叶子在茎上的排列也遵循黄金比,相邻两张叶片在与茎垂直的平面上的投影夹角是137°28',科学家们经计算表明:这个角度对植物叶子通风、采光来讲,都是最佳的。 人们也用黄金比例,创造出很多美的建筑,logo等等:

让学生体会到数学之美

让学生体会到数学之美 数学很好玩,数学很漂亮,在数学家眼中,数学就像一位恋人…… 数学家大会上,一位位数学大师用洋溢着激情的字眼描绘数学。但数学真的那么美吗?对于大多数中国学生来说,他们感受不到数学的魅力。 现在,中小学里多数学生对学习数学缺乏兴趣,花的力气不少,但成绩并不好,数学成了学习的负担。著名数学家、中科院数学与系统科学院院长杨乐认为,这其中有教材内容过多过繁的原因;有教师水平不齐整,教得不够活的原因;更有现行考试模式的影响,因为数学是主科,总归要考,考试指挥棒的牵制力是很大的。 “我们的数学教育必须改革!”北京师范大学数学系一位教授参与制定了新的中小学数学课程标准,他认为:“数学并不枯燥,是我们把它教枯燥了。不能再让孩子学得那么痛苦,要把数学的美丽还给他们。” 这几年,我国参加国际数学奥林匹克竞赛,获得的金牌总数常常高居榜首,成为当之无愧的数学“奥赛”第一大国。有人认为,中国的数学“新苗”正在成长,意味着中国的数学研究前景大有希望。但也有人担心,为竞赛而刻意进行的强化训练,实际上和让孩子喜爱并且研究数学背道而驰。 不光多数中小学生不爱学数学,不少大学生对数学也没兴

趣,甚至连理工科大学生也往往忽略数学学习。前来参加数学大会的著名数学家、菲尔茨奖获得者丘成桐,在哈佛大学曾碰到一件令他十分惊讶的事情。有一天,几个从清华大学来这里念工程学的学生找到丘成桐,求教几何方面的问题,问如何把图像运动表示出来。丘成桐感到很奇怪,这不是微分几何方面的古典问题吗,原本是在读本科时就应该掌握的数学知识。他说:“希望即使是学工程的学生也要多花点时间在纯数学上,打破门户之见。” 无论对于传统的工科、理科,还是信息、经济、管理等新兴学科,甚至于人文学科的学习来说,数学方法都是必要的基础和工具。杨乐教授说,研究生的培养、高层次人才所特别需要的创新能力的培养,都离不开数学基础。 中国青年报报道说,北京师范大学刘兼教授透露,目前我国中小学数学教育改革正在逐步推进。新的数学课程标准已经拟定。新标准对目前“繁”、“难”的数学内容适当做了删减,并要求教材编写结合学生生活实际,激发学生学习数学的兴趣。 此外,大学的数学教育改革也正引起关注和讨论。我国的大学数学教育,一定程度上存在重理论轻实践的倾向,而且数学课程的设置也不灵活。

最新《数学之美》读后感

读《数学之美》有感 第一次听到这本书名字时,我并没有什么想要阅读它的兴趣。作为一名文科生,数学在我眼里是看起来毫无实用价值的公式定理,是繁琐复杂的演算步骤,是永远考不到高分的那门课程,我对它“深恶痛绝”,丝毫不觉它会有任何美感。但在老师的强烈推荐下,我还是对它产生了好奇。或许一直以来,我对数学都存在着一种误解,我很想知道,我所以为的刻板枯燥的数学,究竟如何产生美感,或许这本书能给我新的认识。 准确的说,这并不是一本单纯讲述数学原理的书,更多的是将数学放在IT 领域中,让数学原理与语音识别,搜索引擎等技术相碰撞,从而呈现数学之美。书中所讲的数学更多的是作为一种工具,或者说是一把万能的钥匙,信息科技如同宏伟的城堡,语音识别,自然语音处理和信息搜索领域就如同其中一个个充满未知的房间,每一次研究遭遇难题时,科学家们被拒之门外时,最终打开它的钥匙总是数学。这样一把钥匙的迷人之处,或许就在于它以最精简的形态,突破了最复杂的障碍。 谈起数学之美,本书的第一章却先从语言入手,让我颇为意外。但一步步读下来也体会到了作者的用心。相对于理解深刻的数学原理,理解语言更易于读者接受,更易于传递其中的趣味。而语言和数学之间确实也存在着密不可分的联系。数字与文字同是信息的载体,其目的也都是为了传递和存储信息,但两者又各自有鲜明的特点。由于不同文化背景的影响,文字有着千差万别的形态,在不同语义和语法规则的组织下,更是有着丰富多彩的内涵。而数字的特点就在于它形式的简洁和规则的统一。有限的数字符号,按照世界公认的计算规则,就能承载庞大的信息量,可以说,数字是世界通用的一种语言,也是互联网联通世界必不可少的一种语言。从语言的角度去了解数字给了我一种新的认识,就好像互联网如同一个新的国度,在这里通用的语言是数字,面对用户的需求,互联网在接受和处理的过程中经过种种程序以实现最准确的回应,而这种回应遵从的语法规则就是数学。 对于数学在IT领域的应用,作者在后面几章有了更为具体详细的阐述。马尔可夫链,矩阵计算,乃至是余弦定理,这些看似如空中楼阁的原理,其实恰恰是信息技术大厦的地基之一。我一直怀疑数学无实用,其实只是自己的理解太过表面狭隘,当更深入的了解到某些学科,才发现数学其实已被广泛应用与各个领域。作者在密码学那一章谈到日本军方因为对密码学中一些数学原理缺乏了解,在二战中吃了不少亏,说道:“都说落后就要挨打,其实数学没学好也要挨打。”虽是玩笑,但确实反映出数学在现代科技发展过程的重要地位,尤其是在这样一个互联网时代,数学的作用更是举足轻重。从20世纪50年代到70年代,科学

(完整版)《数学文化赏析》mooc答案

第一章 一、多选题(共100.00 分) 1.以下关于数学的描述,正确的有(A B)。 A.数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。 B.数学是研究模式与秩序的科学 C.数学研究事物的物质属性 D.数学只是研究数的科学 2.以下表述中正确的有(A B C)。 A.数与形是数学科学的两大柱石; B.数与形是万物共性和本质; C.数与形是一个事物的两个侧面,二者有密切联系; D.数与形是不同的事物,也没有关系。 3.下列运动或变换中,属于拓扑变换的有(A C)。 A.橡皮筋拉伸; B.电风扇旋转; C.纸张折叠; D.投影。 4.以下各选项属于数学的特点的有(A C D)。 A.概念的抽象性; B.公式的简洁性; C.推理的严密性; D.结论的确定性。 5.以下选项中,属于数学关注的内容的部分有(A B C D)。 A.一种对象的内在性质; B.不同对象的联系; C.多种对象的共性; D.一组对象的变化规律。 6.数学中概念或定义的形成主要是(A B C)的结果。 A.分类; B.抓本质; C.抓共性; D.推理。 7.按照结构数学的观点,以下对象属于代数结构的有(A C)。 A.加法运算; B.比较大小; C.乘方运算; D.数轴。 8.以下关于公理系统的描述中,正确的有(A B D)。 A.公理之间应该相容; B.公理之间应该独立; C.公理需要证明; D.公理是数学理论正确性的前提。 9.以下推理形式中,属于合情推理的有(A B D)。 A.归纳;

B.类比; C.演绎; D.联想。 10.以下关于归纳推理的叙述中,正确的是(A B D)。 A.归纳推理是从个体认识群体的推理; B.归纳推理是从特殊到一般的推理; C.归纳推理是从一个个体认识另一个个体的推理; D.归纳推理不能保证结论的正确性。 11.以下关于类比推理的叙述中,正确的是(A C D )。 A.类比推理是发散性思维; B.类比推理是从一般到特殊的推理; C.类比推理是从一个个体认识另一个个体的推理; D.类比推理不能保证结论的正确性。 12.以下关于演绎推理的叙述中,正确的是(A B C D)。 A.演绎推理是收敛性思维; B.演绎推理可以从少数已知事实出发,导出一个内容丰富的知识体系; C.演绎推理能够保证数学命题的正确性,使数学立于不败之地; D.演绎推理可以使人类的认识范围从有限走向无限。 第二章 一、多选题(共100.00分) 1.以下选项中属于数学功能的有(A B C D) A.实用 B.教育 C.语言 D.文化 2.以下哪些现象说明数学具有语言功能?A B A.用方程描述社会现象 B.用符号表示数和运算 C.逻辑推理 D.五线谱 3.数学被广泛地应用于人类社会的各个领域,两条最根本原因包括(A C) A.数学的对象是万物之本 B.数学概念的抽象性 C.数学方法与结论的可靠性 D.数学结论的确定性 4.与自然语言相比,数学语言具有以下优点(A C D) A.不会产生歧义 B.表达生动 C.表达简洁、清晰 D.内涵丰富 5.把数学看做一种文化,原因在于(A B C) A.数学是人类创造并传承下来的智力成就

浅谈数学中的美学体现

浅谈数学中的美学体现 【摘要】:自然科学及人文科学中的美,也都能在数学中体现出来,并且显示出它独有的特点。主要包含了统一美,简约美,对称美,奇异美。数学美是自然美的客观反映,是科学美的核心。 【关键词】:数学美,统一美,简约美,对称美,奇异美 【正文】: 一.数学与美学的关系 数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。透过抽象化和逻辑推理的使用,由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。数学家们拓展这些概念,为了公式化新的猜想以及从合适选定的公理及定义中建立起严谨推导出的真理。 广义上的美学是这样定义的:美学是从人对现实的审美关系出发,以艺术作为主要对象,研究美、丑、崇高等审美范畴和人的审美意识,美感经验,以及美的创造、发展及其规律的科学。美学是以对美的本质及其意义的研究为主题的学科。美学是哲学的一个分支。研究的主要对象是艺术,但不研究艺术中的具体表现问题,而是研究艺术中的哲学问题,因此被称为“美的艺术的哲学”。美学的基本问题有美的本质、审美意识同审美对象的关系等。 世俗的观念,往往认为数学是枯燥乏味的,与美学无缘。事实上,这是一种偏见。数学是科学的经典学科,而且几乎与科学的所有学科都相关甚至密切相关。自然科学及人文科学中的美,也都能在数学中体现出来,并且显示出它独有的特点。数学家克莱因认为:“数学是人类最高超的智力成就,也就是人类心灵最独特的创作。德国诗人诺瓦利说:“纯数学是一门科学,同时也是一门艺术”。我国数学家徐利治说:“古今中外的杰出数学家和科学

家都莫不高度赞赏并应用了数学科学中的美学方法。” 并且说:“数学园地处处开放着美丽花朵,它是一片灿烂夺目的花果园”。这就是说,数学中存在着美。 数学中的和谐统一美 古希腊哲学家赫拉克利特认为,对立面的统一是万物生长发展的动力,美是和谐,是对立统一的结果。辩证唯物主义认为,世界是物质的,世界的统一性在于它的物质性,物质运动呈现多样性与规律性,作为反映客观事物的量的方面的属性和规律的数学,它反映了这一统一性,其概念、定理、公式及法则等也必然是相互联系的,在一定的条件下处于一个统一体系中。 毕达哥拉斯认为宇宙统一于数。数学的统一美,既表现在宏观上,也表现在微观上。数学的统一美大致可分为各数学分支之间的统一和数学运算的统一。 数学拥有一个庞大的学科体系,由于近代数学的发展,数学的分支愈来愈多,各时代数学家都试图统一各数学分支。笛卡尔用解析几何把几何学、代数学、逻辑学统一了起来;高斯用曲率把欧几里得集合、罗巴齐夫斯基几何和黎曼几何统一起来。微分和积分开始是作为两种数学运算、两类数学问题分别加以研究的。当牛顿和莱布尼茨各自独立地将微分和积分真正沟通,通过微积分基本定理将两种运算统一起来,明确地找到了两者的内在联系:微分和积分是互逆的两种运算,微积分学才真正的建立起来。射影几何的建立是数学统一的典型成果。与欧氏几何相比,射影几何的一个重要特点在于点与直线的对称统一。由于引进了无穷远点,在射影几何中点和直线的地位就是完全对称的,这也促使了射影几何的建立。统一是数学家们永远追求的目标之一。 数学中最基本的就是运算。我们对运算的认识是从“数”的运算开始,后来,知道运算不仅仅局限于“数”,“式”也可以进行运算。进而学习到向量的运算、排列组合的运算、矩阵的运算,这说明运算不仅可以在数之间进行,而且可以在数以外的其他对象之间进行。实质上,运算的对象可以是抽象的集合,从一般意义上说,G上的一个二元运算是G×G到G的一个映射。由此可见,运算不一定是加法、乘法,它可以是更一般意义上的运算,其实它是一种映射:对G中任意两个元素a、b,由运算可唯一确定G中的元素c。因此,一般运算的概念是指一个或几个集合到一个集合的映射。数学美的统一性正体现了数学知识的部分与部分、部分与整体之间的有机联系。比如,在数学中,小数、分数的四则运算可以化归为整数的四则运算,而整数的四则运算又可归结为表内加、减法和表内乘法。

数学文化欣赏-浅谈个人选修《数学欣赏》感想

浅谈个人选修《数学欣赏》感想 浅印象里提起数学一词,对于我个人来说,数学就是一堆堆死板无活力的公式,像是一个个严肃的战士,需要各种证明来计算我们课本或者卷纸上的问题。幼稚园时候,数学就是数数,简单的计算,简单到用手指头就能计算出结果;小学时候,数学就是不停的计算鸡鸭鹅狗笼子里多少只脚的问题;初中时候,问题变得多元化,但是从此开始了更没有什么趣味的代数和几何,不停的计算来证明,得分。唯一的一点趣味也无了踪影;高中时候,数学变成了高数,每天脑子里的正余弦定理,一切依旧没了趣味;大学时候,学的依旧叫高数,只是名字由高中数学变成了高等数学,依旧对数学提不起兴趣。无意中选修了这门选修课,却让我收获了另一种看法,一改以往的印象,其实数学是需要欣赏的,数学有它自己的文化和趣味,并不是一门枯燥反反复复的计算。 关于数学我这样理解:数学,用公式的话来解释它就是研究数量.结构.变化及空间模型等概念的一门学科。透过抽象化和逻辑推理的使用。由计数.计算.量度和对物体形状及运动的现象中产生。数学家们拓展这些概念,为了公事新的猜想以及从何时选定的公式及定义中建立起严谨推导出的真理。 虽然说,数学存在着各种逻辑与抽象的问题,但是,这些都掩盖不住数学的没,数学的美不在于表面,而在于它的内在,数学的表面枯燥乏味,但是它的内在却是充满了乐趣。数学的美吸引了许许多多的人们来探索,人们喜欢数学,探索数学,其实就是被数学的美吸引。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。物理学家爱因期坦的这种美学理论,在数学界,也被多数人所认同。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? 数学的发展无须社会的推动,其真理性无须实践的检验,当然,数学的进步也无须人类文化的哺育。于是,西方的数学界有“经验主义的复兴”。怀特(L.A.White)的数学文化论力图把数学回归到文化层面。克莱因(M.Kline)的《古今数学思想》、《西方文化中的数学》、《数学:确定性的丧失》相继问世,力图营造数学文化的人文色彩。国内最早注意数学文化的学者是北京大学的教授孙小礼,她和邓东皋等合编的《数学与文化》,汇集了一些数学名家的有关论述,也记录了从自然辩证法研究的角度对数学文化的思考。稍后出版的有齐民友的《数学与文化》,主要从非欧几何产生的历史阐述数学的文化价值,特别指出了数学思维的文化意义。郑毓信等出版的专著《数学文化学》,特点是用社会建构主义的哲学观,强调“数学共同体”产生的文化效应。以上的著作以及许多的论文,都力图把数学从单纯的逻辑演绎推理的圈子中解放出来,重点是分析数学文明史,充分揭示数学的文化内涵,肯定数学作为文化存在的价值。 课上我们看了个视频,名字记不住了,但是确实很吸引我们,让我们感受到数学确实很重要,我们在不断的实践,无论哪个国家。这是人类的探索。 我们国家是一个数学大国,也是一个数学古国,早在2000多年前,我们的祖先就有“周三经一”的思想,也就是今天人们讲的圆周率π,而西方国家到了17世纪才有这样的概念,陈景润关于“哥德巴赫猜想”的卓越工作,令世界震惊。实际上,我们每一个人,天天都在跟数字打交道。一个人不识字完全可以生活,但是若不识数,就很难生活了,现代科技进步,对数学的要求越来越高,所以我觉得“数学文化”这门课程为我们剖析“数学”这门神秘而又与我们息息相关的科学,对我们来说是获益匪浅的。听讲了几次课后,我觉得我收获蛮多,在老师的带领下,我们在数学的王国里漫游着,学习着,就像参观景点一般浏览了数学世界的

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