數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)是提高素質(zhì)

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)
李大潛,1937年生,江蘇南通人,中國科學(xué)院院士,法國科學(xué)院外籍院士。李大潛院士是谷超豪先生的得意門生,1995年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士,在偏微分方程領(lǐng)域有著極高的造詣。

  

  數(shù)學(xué)并不神秘

  

  數(shù)學(xué)本身是一門非常豐富多彩的學(xué)科。它只研究現(xiàn)實世界中的空間形式和數(shù)量關(guān)系,而把具體的物質(zhì)屬性拋棄了。從這個意義上來說,它就是抽象的。

  

  一個圓,可以是鐵做的、銅做的、玻璃做的,這個“圓”就是抽象的概念。隨著數(shù)學(xué)越來越往前發(fā)展,它的抽象程度也不斷提高。而正因為它的抽象,使它蘊(yùn)含了更廣泛的應(yīng)用范圍。“圓”的性質(zhì)搞清楚了,那么無論是金屬的還是木頭的“圓”,你都可以適用這樣的性質(zhì)。

  

  所以,數(shù)學(xué)蘊(yùn)含并造就了廣泛的應(yīng)用空間,但對普通人來說,它的抽象形式會使它變成不可捉摸的東西,繼而產(chǎn)生理解上的障礙。

  

  對數(shù)學(xué)家來說,雖然數(shù)學(xué)有著抽象的面貌,但它是有所來、有所去的,它是從現(xiàn)實世界里的很多具體問題里抽象出來,而并不是憑空掉下來的,并且或遲或早會在現(xiàn)實世界中得到應(yīng)用的。數(shù)學(xué)在各個領(lǐng)域都會有廣泛的應(yīng)用,就是因為它的抽象。很多人不知道數(shù)學(xué)的來由,只會感到它很抽象、很神秘、深不可測。但當(dāng)你進(jìn)入了數(shù)學(xué)的領(lǐng)域,理解了它,你不會感到抽象,而是會感受到豐富的內(nèi)涵,看到它廣闊的應(yīng)用前景。

  

  真正學(xué)好數(shù)學(xué),能讓人更聰明、更有智慧,更有競爭力。學(xué)數(shù)學(xué)的人,他的數(shù)量觀念會比較好,他的邏輯思維能力就和普通人不一樣,講話做事比較有條理。通過學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)會變成你的習(xí)慣、修養(yǎng)、素質(zhì),一直存留在你身上。認(rèn)真負(fù)責(zé)、精益求精、一絲不茍、不斷創(chuàng)新等等,這些品質(zhì)是研究數(shù)學(xué)必須的,而經(jīng)過了數(shù)學(xué)的嚴(yán)格訓(xùn)練,你在工作、生活中也會這么做。

  

  數(shù)學(xué)是“無名英雄”

  

  人們在很多地方享受著數(shù)學(xué)帶來的恩惠,卻不知不覺。比如我們現(xiàn)在司空見慣的計數(shù),用0到9,這10個數(shù)字就可以把所有的數(shù)表示出來。一個十進(jìn)制再加一個小數(shù)點,10個字符,你就能表示一切數(shù)字,但是這不是天生如此的,十進(jìn)制進(jìn)化到現(xiàn)在,經(jīng)過了漫長歲月的積累,才有了現(xiàn)在的樣子,才讓你能享受到這樣的方便。

  

  古人說,天不生仲尼,萬古長如夜。其實,天不生數(shù)學(xué),萬古也長如夜。數(shù)學(xué)的作用無所不在,但又不顯山不露水,它是一個“無名英雄”。

  

  牛頓發(fā)明了微積分,繼而人們就能計算曲線運(yùn)動的軌道和速度。沒有微積分,神七、神九,哪能飛上天又飛回來?這個過程里,處處都充滿了數(shù)學(xué),但又看不見數(shù)學(xué)。因為許多數(shù)學(xué)的運(yùn)算和結(jié)果已經(jīng)變成固定的工程標(biāo)準(zhǔn)或軟件,不用你再在練習(xí)本上算。

  

  現(xiàn)在的人有個錯誤觀念,就覺得要推導(dǎo)、要計算,這才是數(shù)學(xué)。其實,數(shù)學(xué)已經(jīng)是你生活中不可缺少的一部分了。要是沒有數(shù)學(xué),汽車也造不出,大樓也建不起來。要用多少料?怎么讓它又牢固、又省材料,這都是數(shù)學(xué)要解決的問題。

  

  許多計算事先做好之后,就成了一個標(biāo)準(zhǔn),在具體生產(chǎn)的過程中,表面上已經(jīng)不用數(shù)學(xué)了。過去大家覺得數(shù)學(xué)沒什么用,一張紙一支筆就行。但現(xiàn)在,數(shù)學(xué)已經(jīng)是一種技術(shù)了,稱為數(shù)學(xué)技術(shù),它的核心是數(shù)學(xué),再配上機(jī)器?瓷先,起作用的是機(jī)器,但如果把數(shù)學(xué)抽掉,機(jī)器就是廢銅爛鐵。

  

  舉個例子,CT是一個先進(jìn)的技術(shù),它能還原出你身體內(nèi)部的情況?瓷先ミ@是醫(yī)學(xué),但它的本質(zhì)是數(shù)學(xué)??它沿著不同方向拍攝平面照片,再恢復(fù)出立體的形狀,其核心就是數(shù)學(xué)里的“拉冬變換”。當(dāng)然,人們已經(jīng)把它固化在軟硬件里了,使用者就看不到數(shù)學(xué)了。

  

  所以,高技術(shù)的本質(zhì)是一種數(shù)學(xué)技術(shù),但數(shù)學(xué)總是要和具體的物質(zhì)結(jié)合起來使用,人們能看到機(jī)器,但看不到它內(nèi)部的原理。所以,即使在未來,數(shù)學(xué)在大多情況下也會是“無名英雄”,但卻是起關(guān)鍵作用甚至決定性作用的“無名英雄”。

  

  數(shù)學(xué)家和教師該反省

  

  數(shù)學(xué)現(xiàn)在是人一生學(xué)得最多的課程,從小學(xué)到高中都要學(xué),進(jìn)了大學(xué),理工科學(xué)生要學(xué),文科學(xué)生也要學(xué)。為什么要學(xué)數(shù)學(xué)?很多人覺得,學(xué)數(shù)學(xué)就是為了應(yīng)付考試。還有很多人覺得,數(shù)學(xué)就是抽象,摸不著邊,也不知道數(shù)學(xué)到底有什么用。

  

  很多公眾對數(shù)學(xué)有很大的誤解,對數(shù)學(xué)家也會有誤解,覺得我們都是些不食人間煙火、不知世情冷暖的怪物。其實,我們數(shù)學(xué)家也是很普通的人,也有喜怒哀樂。

  

  之所以造成這樣的現(xiàn)象,數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)老師要負(fù)責(zé)任。我們在教學(xué)生的時候,講的是定義、定理、證明和推論,希望把學(xué)生的腦袋變成一個小小的數(shù)學(xué)百科全書,甚至是數(shù)學(xué)圖書館。但是,我們沒有講清楚數(shù)學(xué)的來龍去脈,沒有講清楚它的精神實質(zhì)和思想方法,沒有講清楚它的豐富內(nèi)涵和廣泛應(yīng)用,沒有講清楚這些看來枯燥無味的數(shù)學(xué)在日常生活中起到多么重要的作用。這樣一來,學(xué)生們不會知道,數(shù)學(xué)在人類認(rèn)識世界和改造世界中會發(fā)揮什么樣的關(guān)鍵作用,也不會自覺地接受數(shù)學(xué)文化的熏陶。

  

  當(dāng)然,這是對教師提出更高的要求。你照本宣科,但是講不清楚精神,學(xué)生就被你牽著鼻子走。大學(xué)里學(xué)的東西可能將來你不一定能用得上,但是,通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)能夠提高素養(yǎng)。從本質(zhì)上說,學(xué)數(shù)學(xué),并不是學(xué)定理、背公式,而是提高素養(yǎng),數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育。

  

  惟愿更多人理解數(shù)學(xué)

  

  每個人有自己擅長的領(lǐng)域,有的人就是善于做企業(yè),有的人善于做學(xué)問,有的人善于做干部,各人有自己最合適的方向。我并不認(rèn)為進(jìn)復(fù)旦數(shù)學(xué)學(xué)院的學(xué)生,出來都要做數(shù)學(xué)家。很多人到復(fù)旦數(shù)學(xué)系來,是覺得數(shù)學(xué)對各行各業(yè)都有用,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)能給自己一生的發(fā)展打一個好的基礎(chǔ)。我認(rèn)為,這是一個聰明的選擇。

  

  如果你有志做研究的話,就留下來研究數(shù)學(xué)。如果你希望做別的行業(yè),也要先念好了數(shù)學(xué),它的功底是留在你身邊的,是一輩子用不完的財富。我們鼓勵學(xué)生們根據(jù)自己的需要和興趣去選擇行業(yè),可以轉(zhuǎn)到各行各業(yè)。其實,各行各業(yè)懂?dāng)?shù)學(xué)、了解數(shù)學(xué)的人多了,對數(shù)學(xué)的理解就深入了,對數(shù)學(xué)的發(fā)展本身是一個很大的推動。

  

  公眾對科學(xué)的理解,是任何科學(xué)得以快速發(fā)展的重要原因。公眾對數(shù)學(xué)的理解和支持,會使得數(shù)學(xué)更加健康發(fā)展,這有利于對數(shù)學(xué)的資源分配,也有利于讓更多優(yōu)秀年輕人才涌向數(shù)學(xué)領(lǐng)域。(來源:中國青年報)
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