系列文章:学数学的意义在哪?(上篇)

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  “怎么学好数学?”可能是许多家长关心的问题,而“为什么要学数学?”则是许多同学们的疑惑。“数学”在很多人心中就像一位大魔王,好像遇到他就束手无策,只能等着挨打。实际上,这两个看似没有关联的问题,确实有紧密的连结,因为先知道自己学数学的原因与目的,才能进一步让学习的方向正确,并让学习的时间持久,最后方能学好数学。这系列文章希望以轻松的口吻,来回答学生、家长的常见问题,并给予一些建议。

  在我们开始谈以上两个问题前,不妨先让我说说自己的经历。

一、我的数学学习历程

        我的历程并非一帆风顺。从国小一入学开始,我的数学呈现一出悲剧,曾拿零分、二三十分。不像许多同学计算能力很好,看到题目可以心算出来;我连十位数的借位都有问题,最后好不容易才学会了数的计算。一直到国小快毕业,除了学会辨别几何图形之外,我认为数学就像一本天书,永远无法理解。

  实际上,我对数学因此产生厌烦,并一直延续到了国中。国中的数学让我觉得更加无法亲近,我时常想那么干脆放弃数学,将时间挪去读其他科就好了,但后来发现这难以行得通,毕竟数学是主科,成绩的加权数最重,怎么拿社会三科(公民、地理、历史),加上程度不怎样的英文,来拯救整体难看的成绩呢?

  出于现实目的,我开始听数学老师讲课,好像就听出些兴趣来,发现数学似乎也有好玩的部分。不过我的国中成绩依旧很糟糕,并没有戏剧性的变化,我只能理解老师上课讲过的例题,其他的习题与讲义完全不碰,因为我知道打开了也看不懂。最后我国中升高中的考试,凭着四选一的机率,勉勉强强没落到最低评比C。

  身为一个数学一路差劲的人,要到了高中,我的数学才开始有了转捩点。这个转捩点,不是来自老师,而是来自课本。我认真开始一行一行研读课本的那一刻,我突然发现,数学原来不是那么难以亲近。

  原来数学只是不能透过一个“外人”来亲近,就像爱情和友情一样,想跟数学当朋友或情人,你必须自己亲自去认识他,别人终究只是一个中间人,向你介绍有“数学”这号人物。

  我想到这里,个人故事告一段落,让我们来开始讨论家长关心的第一个问题“怎么学好数学?”

二、“怎么学好数学?”

1. 预备动作:调整心态

  要学好数学,所有的条件都要建立在正确的心态上,这在讨论第二个问题时还会再做详细介绍。以下仅列出四条重点:

1.不要认为自己就是学不会数学,数学是可以克服的
2.不要认为数学不好也没关系
3.不要因为认真学习后,还是没有进步,就放弃数学
4.不要给自己设下不可能达到的目标:(例如:一次要从三十几分进步到七、八十分)

     如果已经调整好心态,则可以进入以下的学习步骤:

2. 亲自接触数学,打稳基础

    “数学”一定必需亲自阅读定理或定理的来源,“课本”是奠定基础最好工具,任何一个单元应该先从亲自阅读课本开始。如果只靠上课听老师讲课,有很多项缺点,以下仅列举几项:

1.下课之后,多半容易忘的一干二净
2.上课看着老师表演解题,感觉都听懂了,拿起笔来却一片空白
3.就算成功模仿老师的解题思路,遇到变化题目,可能变得什么也不会

  注意!我并不是鼓励家长,告诉同学上课不必听课,靠自己阅读,而是你应该在课前自己读过课本,咀嚼里面的内容,若无法在课前先阅读内容,仍要找时间在课后自习阅读课本。因为自己理解的定理,才有机会进入大脑的深层记忆;也才会建立自己的数学系统。

  在看课本时不要焦虑,市面上的课本多半写的很白话,依照顺序说明:这个单元用在生活、科学的哪;详细解释这整个单元的内容重点;最后对每个细节定理做说明,所以绝对不会读不懂,如果真的有阅读上的障碍,不妨将不懂的部分画线,找班上同学、老师请教

3. 学习推理、证明

  除了清楚阅读课本的说明文字之外,课本在介绍每个新的定理(公式)一定都会附上证明,或是较不严谨的说明,至于更高深的理论,课本则有可能略过,教同学直观上导出理论。

  实际上同学不必钻牛角尖,如果遇到较不严谨的说明,可能是因为这个定理需要更深的数学基础,若心有余力可再透过网路加以深究,若只是初学者,只要先了解课本已经写好的证明/说明内容就好。

  学习数学证明和定理说明有以下步骤:

1. 仔细阅读课本的说明或数学证明
2. 若有不懂,可以请教同学和老师,或在努力想想
3. 关闭课本,拿出一张计算纸,自己将证明重演
4. 重演证明时,需彻底厘清因果关系,在脑中想的是因果关系,切勿用死背的方式
(比如:因为要证明......,所以要先从.....开始,因为遇到以下难题.....,所以要再改用另一个....,这里难以计算,要先化简成....,根据基本定义...,因此就可以发现....)

  若能成功导出定理,多半你对这个定理已经有足够的认识了。此时,你不再是死背公式或定理,而是清清楚楚这条公式、定理的缘由,它也会永远深印在你的脑海里。

  有些同学因为不读课本的说明或证明,会死背高中广义角三角函数的变号方式,最后却全部搞混,实际上透过简单的作图、讨论就可以轻松记住许多三角函数的定义,在未来文章会详细说明,以下仅举基本例子:

  我们知道绕原点不论顺时针、逆时针旋转360度,显然都会回到原来的点,这是因为一个圆的圆心角就是360度。故此,请读者先想像一个以原点为圆心的圆,大小自订,并在圆上任意取一点,就会发现,无论怎么取点,无论顺时针或逆时针,在圆上绕了一圈(360度)后仍会回到原始的点。

因此我们可以推论出以下公式:

4. 练习题目

  经过亲自地阅读与证明之后,对定理和公式会产生深刻的印象,也能够了解数学工具的发明精神,例如:对数可以简化许多天文数字的运算:“将乘、除分别化为加、减,次方化为乘法”,此时便能开始做题目练习,题目练习有几个原则:

1.练习顺序由基础到复杂,由课本、习作习题到讲义习题,最后才做其他补充用的题目、考卷,过于艰深的资优题目、特殊资优题型不该是练习的主体
2.较为进阶题目看不懂很正常,请反覆推敲,并翻阅课本或讲义的说明,或是回想基础题目的解决方式,在重新尝试解题,不要急着看详解
3.看到题目,请先把题目的文字描述、画出几何图形(简图)或尝试写出数学方程式,厘清题目未知、要求出的部分是什么,而题目又给了哪些线索。
4.联想自己证明过的定理、公式,以及最基本的数学定义,在脑中搜寻适合的数学工具。
(比如:若为三角形要求边长、角度之间的关系,就在脑中搜寻自己证明、学过的相关定理:正弦定理、余弦定理...等)
5.最后经过思考后,将脑中想到的合适定理与定义,与题目已知的部分比较、结合,看看套用这个定理列式之后,是不是能解出题目的未知部分。若经过脑中搜索后,发现题目给的已知条件符合多个定理,也可以逐条列出多个式子,在解决未知部分,若不行,可能需要重新厘清题目给的线索,或尝试调整自己透过题目列出的式子或条件,找到更适合可以使用的定理,不需要死背题型。

5. 利用详解订正错误

  写完题目之后,不论对错都应该阅读详解。仍要翻阅写对的题目,是因为详解的方法和思考模式,可能比你自己想到的更好。至于写错的部分,则要厘清自己是观念错误,还是计算错误,计算错误多半是欠缺练习,或是粗心大意,下次注意即可。但若是观念错误,就要思考题目、公式、定理的哪个部分被你误会了,如果没有详解,也可以选择询问老师或同学,但务必要找出观念错误的根源

  我最后成功不断突破原有的极限,从不及格到及格,到最后成功拿下满分的纪录。但现在,我仍不会夸口说:“我是一个数学很好的人”。因为数学领域十分庞大,永远学习不完。但是用对学习方法,我们就能不断地进步,并朝着更高、更好的目标迈进,而不会原地打转。

  下一篇将会从学生角度探讨“为何要学数学”

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