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《美丽的对称》活动案例
STEAM课程是科学、技术、工程、艺术与数学相互融合的课程,能够充分调动学生的已有知识,提高他们的创作能力、问题解决能力等综合能力。本文将通过“美丽的对称”展示与分析体会STEAM课程的特点。
“对称”一词来源于希腊语,原义为“和谐”、“美观”,泛指物体的部分与部分、以及部分与整体间的位置的般配与和谐。在数学上,对称美一般指物体在量和量的关系上存在的一种直观的和谐,狭义地看,通常指的是几何、代数上的对称;广义地看,还包括有对偶、匀称等方面的意义。
形式和内容上的对称性,广泛地存在于现实世界的各类事物中,有周期、节奏和旋律等形式的时间对称,也有各种几何形式的空间对称,还有与时空等内容无甚关联的复杂对称。生活中具备对称美的事物很多,如车轮、雪花、桥梁等等,而对称本身就是一种和谐、一种美。在数学领域中也十分常见,如:我们常见的轴对称图形、函数、数列、矩阵等。我们应在掌握对称这一基本原理的基础上找到事物之间的内在统一性,并用数学的思想去内化这一原理,就会发现发现对称美在艺术和自然两方面都有重大意义,它是一个广阔的主题,数学则是它根本,对称是数学美的一种表现形式。数学美和对称紧密相连。随着生产水平和生活水平不断提高,逐渐发展起对美和美感的追求,并逐惭开始去思考美和探索美。对称性就是人类对美的思考和探索之一。
一、数学中的对称美的概念对称指物体或图形经过某种变换(如旋转、平移、对折等)其相同部分完
全重合或有规律的重复的现象。山川、河流、树木等,在严格意义上来讲都是不对称的,然而,将研究对象扩大到整个地球、星系、宇宙,抑或缩小至晶体、分子、原子,世界又都是对称的。可以这么说,在与我们生活大致相同的尺度内,不对称属于自然界,而对称属于人类,是一种创造出来的人文之美这些人文之美在初中的知识中有很多的体现。
f二、数学中对称美的形式(一)数字中的对称美。
数字中有一种数字像“1357531”“5678765”这样左右对称的数,我们把它称为回文数。即:把这个数各个数位上的数字按相反的顺序重新排列后,得到的数和原来一样。整数乘法中就有趣的回文数:11的平方等于121,111的平方等于12321,1111的平方等于1234321,11111的平方等于123454321,这几个结果都是回文数,各个数位上的数字对称而美观。数学中的对称美在这里体现得淋漓尽致。对称的排列,优美的意境,让人感受到数学的美,感受到对称美。(二)图形中的对称美r
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