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数学与艺术的融合——中学数学课程发展研究

时间:2023-07-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:公元前300年最负盛名的数学著作《几何原本》,从几条经过精心选择的公理出发,演绎出了所有古典时期希腊大师们已掌握的最重要的结论.在公理的选择上,欧几里得显示出超强的洞察力和判断力.通过学校课程的学习,我们对欧几里得《几何原本》中的大部分内容已经熟悉,知道它是历史上最富有影响的、也许具有反叛性的教材.但同时它对希腊文化影响的重大意义也不能忽视.欧几里得几何的创立,对人类的贡献不仅仅在于产生了一些有用

数学与艺术的融合——中学数学课程发展研究

公元前300年最负盛名的数学著作《几何原本》,从几条经过精心选择的公理出发,演绎出了所有古典时期希腊大师们已掌握的最重要的结论.在公理的选择上,欧几里得显示出超强的洞察力和判断力.通过学校课程学习,我们对欧几里得《几何原本》中的大部分内容已经熟悉,知道它是历史上最富有影响的、也许具有反叛性的教材.但同时它对希腊文化影响的重大意义也不能忽视.

欧几里得几何的创立,对人类的贡献不仅仅在于产生了一些有用的、美妙的定理,更主要的是它孕育出了一种理性精神.人类任何其他的创造,都不可能像欧几里得的几百条证明那样,显示出这么多的知识都是靠推理而推导出来的.这些大量深奥的演绎结果,使得希腊人和以后的文明了解到理性的力量,从而增强了他们利用这种才能获得成功的信心.受这一成就的鼓舞,西方人把理性运用于其他领域.如,神学家、逻辑学家、哲学家政治家和所有真理的追求者,都纷纷仿效欧几里得几何的形式和推演过程.数学甚至被看作是所有科学的标准.在柏拉图学院的门口,写有这样的箴言:“不懂数学者不得入内”,这典型地反映了他们对待数学的态度.

欧几里得几何学的重要性,远远超出了作为逻辑实践和推理模式本身的价值.随着几何学美妙结构和精美推理的发展,数学变成了一门艺术.对希腊人来说,算术、几何、天文学就是音乐之于精神、思维之于艺术.

欧氏几何的结构清楚、明晰和简洁,这种数学上的特征,也体现在希腊人质朴、简单的庙宇的形式中.如古典时期的希腊雕刻也是惊人的十分简练.没有多余繁杂的衣裙服饰、军功勋章、花纹褶边堆砌在塑像上,这些东西只会影响表现主题.

同样,这个时期的古典文学创作具有简练、清晰、求实的风格,比喻和形容词的使用显得恰如其分.如古希腊悲剧作家索福克莱斯(Sophocles)笔下的鸟是:“它深深地隐藏在绿色的长满青藤的树丛中,唱着清晰嘹亮的歌曲,它似乎要躲避阳光,还有那风吹声.”这就是希腊质朴的艺术表现.(www.xing528.com)

欧氏几何经常被描绘成是封闭的和有限的.这一方面说明,这门科学本身有局限性,那里的图形仅仅指利用圆规和直尺作出的图形,定理则是从一组固定的公理中推导出来的.在欧氏几何中进行推理时,没有引进新的公理.另外欧氏几何避免了无穷,因此在这意义上它是有限的.例如,欧几里得并不对直线整个地进行考虑,而将直线定义为一条可以向两个方向延伸至充分远的线段,他似乎对延伸这一点也只是勉强同意.

这些封闭、有限的特征,在希腊建筑中也占据了支配地位.希腊庙宇的整个结构小巧玲珑、一览无余,给人的印象是完美而明快.只需看一眼,思维立刻就能抓住,把握其比例和优美的结构.希腊庙宇与哥特式建筑相比,后者几乎永远也不能被想象为一个整体.

欧氏几何是静态的,它不研究变化图形的性质.在整个图形给定之后,才进行研究.希腊庙宇的宁静气氛反映出来这种特征.思想、精神在那里都处于安定状态.同样,希腊雕刻中的图像也是静态、冷漠的,给人以一种心理上的安怡,如同等边三角形唤起的情感一样.另外,希腊戏剧也表现出静态的特征,很少或几乎没有动作.戏剧一开始,那些导致剧中人所面临的问题或困境的事件,只是简要地给观众介绍一番而已.戏剧本身所关注的是心灵上的斗争,而很少关注动作,结局也总是能为人们预先猜到.

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