2020-04-18 数学的难点,学习的痛点,介于抽象与现实之间

英国数学家罗素定义数学:”我们既不知道我们在谈论什么,也不知道我们所说的东西是否正确。“


小学阶段数学就给许多孩子带来困惑,解答应用题设定未知数”x“,一个想象中创造出来的数字符号,是理论思想下数字的演变,但为什么是”x“,而不是其他?

等到更高年级,数学和物理知识产生了交集,像开普勒研究,发现了行星运行的轨道是椭圆形的轨迹,而在那之前都认为轨迹是圆的,然后经过自然科学复杂而充满机缘巧合发展得来。这之间的过程显示数学既是抽象的,又是联系现实的。


抽象的数学

课堂学习关于数字的知识,同时关乎数字,也关乎其他的东西。

同时数学强调的是方法,把各种想法组合在一起,去创造出另一个意想不到的新想法。

比如:10+4=2,在学校教育中,很容易被指出,这是错误的;但拿到生活中,上午10点,再过4个小时,就是下午2点,24小时计时中,下午两点就是14点了。

学校的功课中,因为抽象,有小朋友很怕数学,很容易让数学搞糊涂。

数学使用的方法是逻辑,运用逻辑规则,对所有符合逻辑规则的事物进行研究。

不仅数学抽象化的过程,更令人愤怒地是需要用到一大堆稀奇古怪的符号,尽管历经痛苦之后我们也知道,这些符号成为数学独特的语言。


从抽象到现实的地图

这些符号构成了数学的主要语言,刚开始很难理解,也很容易混淆,学习时间足够长后,数学符号起到了很重要的简化作用,简化的目的在于研究复杂的现实问题时,得以简单化。

也许上面一大堆的说辞,都不足以辨明数学的意义:从抽象到现实;从复杂到简单。

我们一起看看地图。

读懂地图对我来说并不是一件容易的事,看明白地图到是不难,地图符号稍稍记住也能知道它代表什么,难得是把地图与实际道路一一对应,让地图指明方向和路线。

地图是实景抽象的解释,它通过特定符号进行描述,应用中读懂地图的难度在于,抽象与现实之间的联系和转换。面对地图,你需要知晓“你在哪?”“你的方向在哪?”,把地图符号与身边场景相互对应,这是地图和现实关键的连接点。

为了解决读懂地图的痛点,地图的提供者,推出了一条便捷之路:定位和街景,定位告诉我们在哪,街景以实物场景告诉我们方位在哪,架起抽象和现实连接的桥梁,读懂地图变得相对容易了。


数学:抽象与现实的连接是前辈思维的光芒

与此类似,数学抽象的符号,位于想象空间中辅助符合逻辑的规则推演,然后把这些抽象的东西应用到现实中去,从而转化为对现实的研究。数学的运算过程,与读懂地图都有一个相似的过程,从抽象中寻找现实的踪迹。

虽然数学学习中没有“定位和街景”,想在抽象和现实之间自如穿梭,数学弄得轻松一些,或许可以借助前辈铺设的桥梁:《给孩子的数学四书——学数学原来这么简单》。

《给孩子的数学四书》

著名数学教育家刘薰宇数学科普经典,现代数学大师级的人物,介绍数学理论与方法的文章,通俗易懂。

前辈历经学习、探索、研究,于抽象和现实间提炼想象的精华,赋予数学更生动的意义,闪光的思维给痛苦于数学的孩子架起一座愉快的桥梁。

有一位刘薰宇先生,他是位数学家,写过许多通俗易懂和极其有趣的数学方面的文章。

——杨振宁 诺贝尔物理学奖获得者

我还看了不少课外书,记得看了是刘薰宇的《数学的园地》…… 于是对数学愈发地感兴趣了。

——谷超豪  著名数学家、中国科学技术大学前校长

每次想:假如从前有这样的数学书,也许我不会抛荒数学。

——丰子恺著名画家 散文家

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