為什么要學(xué)數(shù)學(xué)?不為成為刷題匠, 學(xué)數(shù)學(xué)的孩子更聰明, 未來更有

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

如果將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的好壞僅僅理解為“刷題”的數(shù)量和速度,那充其量也只能成為一名熟練的數(shù)學(xué)工匠。我們所受的數(shù)學(xué)訓(xùn)練,所領(lǐng)會的數(shù)學(xué)思想和精神,所獲得的數(shù)學(xué)教養(yǎng),無時(shí)無刻不在發(fā)揮著積極的作用,成為取得成功的最重要的因素。

數(shù)學(xué)教育看起來只是一種知識教育,但本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育。以傳授與學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識為載體,通過嚴(yán)格認(rèn)真的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,可以使學(xué)生具備一些特有的素質(zhì)和能力。

演講者:李大潛,中國數(shù)學(xué)家,復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系教授,中國科學(xué)院院士。本文為李大潛院士在復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院2019級新生迎新大會上的講話。

對絕大多數(shù)人來說,數(shù)學(xué)是一生中學(xué)得最多的一門課程:從小學(xué)到中學(xué),從中學(xué)到大學(xué),包括到了研究生的學(xué)習(xí)階段,都在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。為什么要花這么多時(shí)間來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)?又為什么一定要努力學(xué)好數(shù)學(xué)呢?

如果認(rèn)為這種學(xué)習(xí)只是為了執(zhí)行學(xué)校與老師的規(guī)定,只是為了應(yīng)付有關(guān)的考試并取得一個(gè)好的成績,只是為了混得一張文憑將來找一個(gè)高收入的工作,或者只是為了或多或少掌握一些有關(guān)的數(shù)學(xué)知識,那么即使進(jìn)了數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,也必然會對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)采取一個(gè)被動(dòng)和應(yīng)付的態(tài)度,學(xué)習(xí)的效果也必然會受到很大的影響。因此,這個(gè)看來似乎很平凡的問題其實(shí)很值得大家認(rèn)真地想一想。

一、數(shù)學(xué)的影響和作用可以說是無處不在的

要搞清為什么要學(xué)好數(shù)學(xué),首先要認(rèn)識數(shù)學(xué)這門學(xué)科本身的重要性。

世間的萬事萬物都有數(shù)與形這兩個(gè)側(cè)面,數(shù)學(xué)作為研究現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),是剔除了物質(zhì)的其它具體特性,僅僅從數(shù)與形的角度來研究整個(gè)世界的。數(shù)學(xué)的作用和地位,現(xiàn)在看來,概括起來可以有以下幾條:

1.數(shù)學(xué)是一類常青的知識

作為小學(xué)、中學(xué)到大學(xué)必修的重要課程,數(shù)學(xué)是人類必不可少的知識,這一點(diǎn)不會有人疑問。人類的許多發(fā)現(xiàn)就像過眼煙云,很多學(xué)科是從推翻前人的結(jié)論而建立新的理論的;然而,古往今來數(shù)學(xué)的發(fā)展,不是后人摧毀前人的成果,而是每一代的數(shù)學(xué)家都在原有建筑的基礎(chǔ)上,再添加一層新的建筑。因而,數(shù)學(xué)的結(jié)論往往具有永恒的意義。

歐幾里得是二千多年以前的古希臘數(shù)學(xué)家,然而,以他命名的歐幾里得幾何至今還在發(fā)揮著重要的作用,其中的勾股定理,不僅沒有被人認(rèn)為老掉了牙而不屑一顧,相反還被人稱為千古第一定理,一直被高度頌揚(yáng)、反復(fù)應(yīng)用,就充分地說明了這一點(diǎn)。

2.數(shù)學(xué)是一種科學(xué)的語言

伽利略曾說過:“大自然這本書是用數(shù)學(xué)語言寫成的。……除非你首先學(xué)懂了它的語言,……,否則這本書是無法讀懂的!睌(shù)學(xué)這種科學(xué)的語言,是十分精確的,這是數(shù)學(xué)這門學(xué)科的特點(diǎn)。

同時(shí),這種語言又是世界通用的。加減乘除,乘方開方,指數(shù)對數(shù),微分積分,常數(shù)等等,這些數(shù)學(xué)語言和符號一開始雖然可能五花八門、各有千秋,但早已統(tǒng)一為一個(gè)固定的樣式,世界各地通用,對我們的掌握和使用是十分方便的。

3.數(shù)學(xué)是一個(gè)有力的工具

數(shù)學(xué)在人們的日常生活及生產(chǎn)中隨時(shí)隨地發(fā)揮著重要的作用,已經(jīng)是有目共睹。在現(xiàn)代,數(shù)學(xué)作為現(xiàn)代化建設(shè)的重要武器,在很多重要的領(lǐng)域中更起著關(guān)鍵性、甚至決定性作用。我們國家在兩彈一星研制中的出色成就,凝聚了不少優(yōu)秀數(shù)學(xué)家的心血,就是一個(gè)突出的例子。

4.數(shù)學(xué)是一個(gè)共同的基礎(chǔ)

現(xiàn)在,不僅在自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)中,而且在經(jīng)濟(jì)科學(xué)、管理科學(xué),甚至人文、社會科學(xué)中,為了準(zhǔn)確和定量地考慮問題,得到有充分根據(jù)的規(guī)律性認(rèn)識,數(shù)學(xué)都成了必備的重要基礎(chǔ)。

離開了數(shù)學(xué)的支撐,有關(guān)的科學(xué)已很難取得長足的進(jìn)步,很多學(xué)科(特別是很多自然科學(xué)學(xué)科)近年來甚至已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)學(xué)化的趨勢。

5.數(shù)學(xué)是一門重要的科學(xué)

數(shù)學(xué)忽略了物質(zhì)的具體形態(tài)和屬性,純粹從數(shù)量關(guān)系和空間形式的角度來研究現(xiàn)實(shí)世界,它和哲學(xué)類似,具有超越具體學(xué)科、普遍適用的特征,對所有的學(xué)科都有指導(dǎo)性的意義,F(xiàn)在的數(shù)學(xué)科學(xué)已構(gòu)成包括純粹數(shù)學(xué)及應(yīng)用數(shù)學(xué)內(nèi)含的眾多分支學(xué)科和許多新興交叉學(xué)科的龐大的科學(xué)體系。

大家千萬不要認(rèn)為,我們已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)、包括已經(jīng)了解的數(shù)學(xué),就是數(shù)學(xué)的全部。其實(shí),中學(xué)里學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué),大體上屬于初等數(shù)學(xué)的范疇,而大學(xué)本科所學(xué)的高等數(shù)學(xué),是以牛頓、萊布尼茨在十七世紀(jì)創(chuàng)立的微積分為標(biāo)志和起步的,到現(xiàn)在也已經(jīng)有三百多年的歷史了。數(shù)學(xué)遠(yuǎn)比我們已經(jīng)看到的要豐富多彩,說數(shù)學(xué)的內(nèi)涵博大精深,是一點(diǎn)也不過分的。

但是,數(shù)學(xué)愈發(fā)展,不是使事情變得愈來愈復(fù)雜,相反,處理問題會變得更簡單,人們認(rèn)識世界與改造世界的能力也愈來愈擴(kuò)大,這會使我們愈學(xué)愈感到數(shù)學(xué)的魅力,愈學(xué)愈想學(xué)。

過去小學(xué)六年級的算術(shù)課,“雞兔同籠”是一個(gè)頂級的難題,說是將一些雞和兔放在一個(gè)籠子里,例如說,已知頭數(shù)=10,足數(shù)=28,問雞多少只?兔多少只?由于雞只有兩只腳,而兔有四只腳,問題就復(fù)雜了,而且算術(shù)課的要求是要一步寫出答案來,那就難上加難。但到中學(xué)學(xué)了代數(shù),只要設(shè)雞為x只,兔為y只,根據(jù)題意列出一個(gè)二元一次聯(lián)立方程式,一下子就可求得問題的解答,這是多么容易。


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