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利用数学教学和艺术的整合培养学生创新精神

作 者:姚广波 张小平 (荣成市第十一中学,山东 264300)

摘   要:实施数学课堂教学改革,让学生感知,数学不但求真也要求美,数学很美,数学的美和艺术的美是相通的、彼此联系的。提高学生鉴赏数学学科的各种美,并提升学生创造美的能力,发挥学生的想象力和创造力,培养具有创新精神的人才。
关键词:教学改革;数学与艺术;数学学科的美;创新

近些年教育改革之风吹遍大江南北,特别是十八届三中全会发布的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》要求:“改进美育教学,提高学生审美和人文素养。”更使得各级各类学校对于艺术教育都给予了足够的重视,如何实施教育改革,提高学生鉴赏美、创造美的能力,发挥学生的想象力和创造力,培养具有创新精神的人才,是当下教育的火暴话题。
表面上看,数学和艺术两者之间存在着明显的差异,实际上数学与艺术之间有着重要的共性——那就是对美的追求。英国剑桥大学经典名著《数学原理》的作者、1950年诺贝尔文学奖获得者伯特兰·罗素曾说过: “数学包含的不仅是真理,也有无上的美,一种冷峭而严峻的美,恰像一尊雕塑。”也就是说数学不但求真也要求美,数学很美,数学的美和艺术的美是相通的、彼此联系的。数学使我们富于理性,以便冷静地理解这个世界的存在状态和运行模式。艺术让我们富于感性,从而热情地感触这个世界的多姿多彩和永恒魅力。数学和艺术原本相伴相生,后来分道扬镳,现在终于发现对于彼此的依赖。在数学和艺术重新走向融合的道路上,数学和艺术教师可以有所作为。因此,数学教育与艺术的整合定会培养出大批创新型人才。
一、语言艺术之美渗透在数学教学中,将枯燥知识赋予美的灵感
教学语言是师生双方传递信息和交流思想感情的载体,亲切、感人的教学语言最能使学生保持积极舒畅的学习心境,最能唤起学生的热情,从而产生不可低估的力量。有的教师唯恐学生“消化不良”,讲课语言繁琐啰嗦,面面俱到,其实这种做法法不利于学生掌握知识的重点和理解知识间的联系,更不利于发展学生智力,培养学生能力。语言必须服从于教学规律,采用最优教学方法,放心大胆地让学生思考、讨论、猜想、总结,教师的语言只起到画龙点睛的作用。同时语言要幽默,增加趣味性。在数学教学中巧妙地运用幽默,可使教师的讲课变得风趣、诙谐、睿智,具有一定的艺术魅力;有助于学生去理解,接受和记忆新知识。如讲有理数的运算,学生往往不注意先确定符号。针对这种情况,教师可幽默地说:“有理数的运算,先问一问你的得数,有没有姓?若有,它是姓‘正’,还是姓‘负’?”这样抓住问题的要害,利用流畅幽默而风趣的语言答疑,总比直接给出标准答案好得多吧!鲜艳美观的图案、亲切生动的语言、活泼有趣的故事、悠扬动听的音乐都是激发学生学习兴趣的“妙方”,如上课先让学生在音乐声中欣赏,把冰冷的知识与美结合起来,相信瞬间就触动了学生的心灵。
二、在数学教学中感受数学应用与实际的美,体验创造美
数学源于生活,并最终服务于生活,在生活中都能找到其原型。我们也一直提倡“数学生活化”,这就要求教师在教学时,要立足学生生活环境,将学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物作为教学活动的切入点,使他们从实际中体验数学之美,学生便能迅速地进入最佳的学习状态,身临其境地去分析问题和解决问题。实践对于知识的理解、掌握和熟练运用起着推动作用,只有亲身体验,用数学知识进行实践,进行应用,才能激发学生学习数学的欲望,提高学生的数学素养,培养学生的数学应用意识,真正体验数学美的价值所在。
在教学中,教师可以根据学生的实际,讲解一些应用数学解决实际问题的例子,使学生经常体验到数学应用的广泛性,增强“数学是科学的大门和钥匙”的认识,强化学习兴趣古希腊欧几里德的《几何原理》建立了一个美妙的平面几何体系,两千多年来获得了多少的赞叹,以致一些大科学家称它为“雄伟的建筑”、“壮丽的结构”、“巍峨的阶梯”。 而建立在完备的希尔伯特公理体系的几何,基础之牢固,结构之严谨,内容之丰富,使这“雄伟的建筑”更加富丽堂皇,但若稍改变基础—欧几里德几何和第五公设,又成了另外的宫殿—罗氏几何和黎曼几何。还有前面提到的“黄金分割”,等等。
三、在数学教学中感受图形的美,回归生活的美
在教学中充分利用图形的线条美、色彩美,给学生最大的感知,充分体会数学图形给生活带来的美。如:对称美、全等美、相似美……对称美是数学美的一个重要特征。数学教材中有许多对称的素材:数轴、对称式、对称图形等都给我们美的感受,教学时要注意结合生活实际。如讲授等腰三角形一节时可用现实生活中的房屋人字架导入新课,使学生由现实中的对称美来体验数学中的对称美。几何中的长方形、正方形、圆都呈现出对称美。图形的相似也构成了数学的美,在教学法中教师要不断帮助学生感受数学中的美,让学生去欣赏数学中的美,并让数学的美回归生活。让学生通过动手描一描,拼一拼,画一画等一系列活动来获取知识并从中受到美的熏陶。
四、在数学教学中体会空间想象的美,提升三维想象能力
学生空间想象能力的发展,与其数学思维品质的完善程度紧密相联。可以说,培养学生的数学思维品质是提高学生空间想象能力的突破点。在学习过程中,如果没有思维的深刻性,就不可能准确地解释图形信息、正确地进行推理、判断;没有思维的灵活性与敏捷性,就不可能对非图形信息与视觉信息进行灵活的转换与操作,无法想象运动变化的空间。培养空间想象能力的重要方法是加强空间想象的训练。在教学中提出一些能引起学生空间想象思考的问题。例如:探究三个平面把空间分成几个部分,立方体的平面展开图的所有形式等,这些练习对提高空间想象能力都是十分有效的。
总之,数学课堂的教育力达到的最高境界就是艺术的教育,当一个教师用艺术教育方法,会让一个学生爱上数学,研究数学,只要把艺术与数学结合起来,才能使我们的数学课堂变得丰富多彩,只有我们在日常教学中,深挖数学的内在之美,运用美的教学内容,选择美的教学方法,创造美的教学情境,搞好数学美育,使学生在轻松愉快和积极进取的气氛中学习数学,最终达到提高教学质量的目的,为培养创新型人才做出更大的贡献。