数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科。借用《数学简史》的话,数学就是研究集合上各种结构(关系)的科学。可见,数学是一门抽象的学科,而严谨的过程是数学抽象的关键。
数学在人类历史发展和社会生活中发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。也就是说,数学在某种程度上是一个工具。通过数学,来研究别的事情。随着社会的发展,数学的应用就越来越广泛了,在我们的日常生活中几乎随处可见,而且学习其他学科的时候,也要更多地用到数学。
当然,数学的应用也会激起新的数学发现,并促成全新数学学科的发展。数学家也研究纯数学,也就是数学本身,而不以任何实际应用为目标。虽然有许多工作以研究纯数学为开端,但之后也许会发现合适的应用。
一、数学专业学些什么呢?
一类是分析类的,比如像在大学中学习的微积分、实变函数、泛函分析这样的一类课程;一类跟图形有关的,比如拓扑学、微分几何这样的一类课程;一类是研究随机现象的,比如概率论,就是一件事情可能发生,也可能不发生,发生的可能性有多大,比如今年的GDP增长,跟去年的GDP之间有什么关系,我们如何预测一件事情;还有,比如像卫星、反导弹,如果一个导弹过来,这个导弹怎么打上去,这样的一类课程。还有方程类课程、代数类与数值计算类课程,比如常微分、偏微分方程、高等代数、近世代数、矩阵论、数值分析等,用来解决变化类问题、计算机数值计算、模拟,算法类问题等.
二、学习数学对一个人的发展有多大好处?
这个问题也就是:“数学有什么用?”面对这个问题,世界华人数学家大会主席、著名数学家、哈佛大学教授丘成桐举了很多例子:研究金融要学好数学,工程技术需要数学,生命科学研究需要数学,大数据的处理需要数学,与国家安全息息相关的密码科学等也需要数学。他说:“只有不懂数学的人,才会讲数学无用论。”
你不一定是一辈子都从事数学的研究,比如你从事经济学的研究,你习惯于定量分析的话,那你有较好的数学知识就很好;比如对于生物学的研究,如果你对基因的遗传规律感兴趣的话,那你可以学习数学知识;比如对于物理,物理中更多的量化的事情,要感兴趣的话,那你学习数学。数学是一个基础性的学科。
对于一般人来说,数学学习更多的是一种思维的训练!学习数学一方面学会了计算,一方面学会了比较理性、逻辑的思考问题。数学的思维是一种科学的思维。最重要的当然是逻辑思维。一件事情如果发生了,一定有其原因。在数学学习尤其是几何证明时,我们强调每一步的理由,每一个结论都是经严格推导得出的。逻辑严密的人是理性的,遇到问题,不会慌乱,而是冷静地思考其背后的逻辑关系。而当要完成一项任务时,也会列出需要达到的条件,并一一去落实。
接着是归纳思维。也就是找规律。我们以前常常做这样的题目:一个数列,告诉你前面几个数,让你写出后面的数。归纳是一种分析判断的能力。根据已经掌握的数据发现其背后的原因,根据一个人外表的行为分析其心理活动,根据一个人的态度分析自己哪些地方做得不好。归纳能力强的人比较善于反思。通常相同的错误犯了两次以上,绝对不会犯第三次。
然后是逆向思维。当完成题设推出结论的命题时,反过来想一想,结论能不能推出题设,这就是一种逆向思维。1+1=2,那么,2是不是等于1+1呢?当然不一定,那么,2什么时候一定等于1+1呢?这就需要加一些条件。例如,把2分解成两个正整数的和。你和妈妈去商场,把车停在地下车库。停好车之后,你们去找电梯上楼。你发现地下车库很大,于是暗暗记住回来的路。结果购物回来,你妈妈不知道去哪里找车,你给她带路,这就是逆向思维能力强的表现。
多少个世纪以来,由于人们辛勤钻研、反复辩论,数学的各种公式与定理已经得到了千锤百炼,其与逻辑推理深深地紧密交织着,大大地增强了我们处理事务的能力。掌握了数学知识的人,就像戴了一副X射线眼镜一样,可以透过现实世界错综复杂的表面现象,看清其本质,并将其为己所用。
三、如何对数学产生兴趣?
布鲁纳说过:“学习的最好刺激乃是对学习材料的兴趣。”无论你有多么和谐的教学气氛,幽默的教学语言,如果提供的教学材料枯燥无味,那也是徒劳无功的。
对数学产生兴趣,就得有贴近学生生活实际的有趣问题,使得在这个问题解决过程中,感觉到一些乐趣。当然产生兴趣的因素也不尽相同。作为引导者(教师),看到被引导者(学生)对什么样的问题感兴趣,比如喜欢音乐,那就探索音乐跟数学什么关系呢?这个时候,就有非常有趣的故事了!传说古希腊的一个叫做毕达哥拉斯,这么一个大数学家,他经过铁匠铺的时候,就发现有的铁匠铺敲的声音非常好听,有的铁匠铺不好听,他就进去研究,后来发现,锤子的重量之间成比例的就和弦,要不然就不和弦,然后他就创造了音乐,音乐就是这个弦拉的一样紧,这个弦之间成比例关系的话,敲出来的就(和弦),要不然就不(和弦),所以现在的胡琴什么的,都是这么样创造出来的,这就有很有趣了。因此,根据具体情况,提出具体的问题,探索、引导,感兴趣的问题就出现了!
从实用性的角度激发学习数学的乐趣. 数学是一种工具学科,不仅是学习其他学科的基础,同时还是提高人的判断能力、分析能力、理解能力的学科。这些能力是咱们能够在正确的时候,做出正确的决定的基础。
四、学数学要做大量的题目吗?
学数学不做题是不行的,但是大量做题也不一定是必须的。因为你做的每一道题是经过思考得到的是很重要的,而不是靠训练得到的,所以建议做一个题做的稍微难一点。只有稍微难一点的题,才能经过认真地去思考,不要做个题10分钟,20分钟都能做出来,有时候做一道题,用一天或者两天时间,做出来的时候,会突然感觉明白了很多事情。只有经过认真思考之后,学到的东西才是自己的,要不它永远是老师的。
有人认为,数学家整天计算做题。数学家不一定整天计算,不一定是做题,他在很多时间是在思考,根据现实的情况来构造一个模型,来解释这个现象,这是很有趣的一件事情,然后在这个模型之后,求解的过程中才是做题。
当然做题刚开始还是要从基础题入手,简单的题可以增强自信,然后再找一些较难的习题,提高自己的解题能力,掌握一般的解题规律。对自己做错的题目要及时改正,而对自己一而再再而三的错题就要特别加以重视。弄懂一道错题往往比做十几道新题有用。所以,在错题这方面,尤其需要重视,错题就是自己薄弱的地方,如果错题能够掌握牢固了,自己的数学解题能力一定会有大的提升。买一个活页本,作错题集。每一道错题,写下解题方法,然后在下面用不同颜色的笔,写下你的出错原因,这点很重要。回到课本,找到这个知识点,看看课本是怎么样论述的!这个知识点能够演化出来的类型题有几种。
永远要记住一点,题目是做不完的,但题型是有限的,只有学会解题反思,才能抓住题型。解题反思不仅仅是对数学解题学习的一般性回顾或重复,而是深究数学解题活动中所涉及的知识、方法、思路、策略等,从中达到解决一类问题。