有一門科目,我們要從小學一年級一直學到大學,而且幾乎所有國家都將其列為義務教育課程。相信大家都已經猜到了,這門科目就是——數學。這從一定程度上說明了數學的重要性,但是另一方面,很多人又感覺到數學似乎沒那麼重要。「踏入社會之後,只要會加減乘除,再懂點比例之類的概念就足夠,學那麼多複雜的數學知識簡直是在浪費時間。」這是大多數人對數學抱有的想法。
那麼,學習數學的價值何在?我們學習數學的時候到底是要學什麼呢?
如今的世界是多元化的,現代社會有著龐大的信息網,所有人都可以通過微博、微信等平台發表自己的言論,似乎人人都是評論員。在信息與個體意識交融的風暴中,人們不會再盲目地追求統一的價值觀,也許到昨天為止還被認為正確的事,到了今天就變成了錯誤的了。
其實在我們目前的生活中,需要的不是按部就班或者是依照習慣處理事情的能力,而是要能自我思考並付諸行動,讓他人認可自己的想法。換句話說,能以獨到的視角看穿事物的本質,並有條理的向他們解釋說明,這才是我們在現代社會需要具備的能力。
說是那麼說,但到底怎樣才能具備這種能力呢?
沒錯,通過學習數學能磨鍊出你在現代社會生存所需要的技能。
因式分解、二次方程、勾股定理在現實生活中確實沒什麼用處,但話又說回來,懂因式分解,能解二次方程,其實都不是學習數學的真正目的。事實上,數學公式與解題方法背後暗含的處理問題的方法和思考方式,才是我們需要學習數學磨鍊出的能力。愛因斯坦有一句名言:「所謂教育,是忘卻了在校學得的全部內容之後所剩下的本領。為了讓這個本領能便利地解決社會中面臨的問題,教育應該培養的是能夠獨立思考和獨立行動的人。」道出了教育的本質。
那為什麼對於大多數人而言,數學是沒用的呢?最根本的原因是我們從認識這門學科開始,就採取了錯誤的學習方法。在學習初中數學時,我們先學習負數和代數式,接著是方程、函數、幾何圖形的全等和相似……當我們忙著應付期中、期末和升學考試,當我們按照「計算法則」學習這些知識的時候,就會漸漸朝著錯誤的方向前進,換言之,我們在這樣的學習過程中已經忘掉了學習數學的真正目的。
你也許會問,道理我都懂,但是如何才能真正把握數學的本質,學好數學呢?
這裡給大家推薦兩本書,一本是《數學好的人是如何思考的》,一本是《寫給全人類的數學魔法書》。這兩本書的作者都是同一個人,日本的永野裕之。永野裕之是日本永野私塾的校長,這是一所同時面向在校學生和成年人開班的數學培訓學校,曾被日本NHK電視台、《日本經濟新聞》、《商務雜誌》等多家媒體報道,是三所日本全國「最佳數學培訓學校」之一。作者反對死記硬背數學公式的傳統學習方法,提倡學通、學透,進而領略數學的魅力,真正提高數學能力。
作者認為,只要選對學習方法,誰都能學好數學,不僅如此,數學還能讓我們學會「自我思考」,幫我們找到處理日常生活中的問題的方法。而事實卻是:很多人學習數學的方法不對。
就像開頭所說的那樣,很多人認為學那麼多複雜的數學根本沒用,踏入社會之後,只要會加減乘除就可以了。有些人還振振有辭,買菜難道還需要三角函數嗎?導致這種想法的根源就是他們認為數學就是算數。
數學和算數看似相同,實則不然。算數的目的是得出正確的結果,而數學更注重得到結果的推理過程,換句話說,算數追求的是計算的正確性,而數學追求的是邏輯的正確性。
舉個例子,在計算23×15時,如果心算不出來,我們就會列出下面的算式進行筆算:
在做筆算的時,為什麼用這個方法可以得到正確答案呢?我想大部分人都不會去思考這個問題。我們之所以會忽略這些問題,就是因為我們只注重結果,認為只要答案正確就達到了解題的目的。學珠算的孩子可能會藉助口訣進行計算,有些知識面較廣的孩子還可能會用印度式計算法進行計算,都能得到正確的答案。如果你只求計算結果的正確性,而不關心方法背後的本質,這就是把數學當算數在學。真正的數學要求我們弄明白其中的來龍去脈。
下面我們就來揭開筆算乘法背後的本質。在十進位中,23=10×2+1×3=20+3,15=10×1+1×5,因此,23×15可分解為(20+3)×(10+5),然後再用乘法分配律進行計算可得:
3×5=15
20×5=100
3×10=30
20×10=200
經過簡化,就變成了下面的列式。
如此一來,大家就明白為什麼通過筆算能得出正確的答案了吧。在數學中,為了讓別人了解得出正確答案的解題過程,我們就需要有邏輯地證明出來。而這個思考地過程就是在鍛鍊我們邏輯思考和解決問題的能力。
為了讓大家掌握正確的學習方法和學會「自我思考」能力,作者永野裕之在《數學好的人是如何思考的》和《寫給全人類的數學魔法書》這兩本書中總結了學好數學的「7個技能」和「遇到任何數學題都能夠解答的10種解題思路」,吃透這「7個技能」和「10種解題思路」,你也能輕鬆玩轉中學數學了。
【7個技能】
(1)概念理解
(2)看穿本質
(3)合理解題
(4)抓住因果關係
(5)增加信息
(6)令人信服
(7)從局部看整體整體
【遇到任何數學題都能夠解答的10種解題思路】
(1)降低次方和次數
(2)尋找周期性和規律性
(3)尋找對稱性
(4)逆向思維
(5)與其考慮相加,不如考慮相乘
(6)相對比較
(7)歸納性的思考實驗
(8)數學問題的圖像化
(9)等值替換
(10)通過終點來追溯起點
限於篇幅,我這裡就不一一舉例說明了。
除了以上兩本書,《這才是最好的數學書》也是非常值得推薦的,它分上、下兩冊,作者是日本傳奇數學大師笹部貞市郎,只有小學畢業的笹部貞市郎,1887年出生於日本岡山縣手莊村,但是他卻著有許多卓越的著作,例如《問題解析法·幾何學辭典》《問題解析法·代數學辭典》《問題解析法·微積分辭典》《數學公式辭典》《問題解析法·三角法辭典》等,他的著作和成長故事影響了很多人。
《這才是最好的數學書》從數學史的角度為你展現數學從遠古時期至現代的演進、有趣的數學故事、數學史上傑出學者的經歷和功業,以及數學遊戲和腦筋急轉彎等,是一部非常不錯的數學課外讀物,它能讓你了解數學的過去、現在和未來。在此一併推薦給大家。
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