#NSS學業
[GUEST] 為什麽要學數學?
數學有什麽用?那些深奧的公式對於普通人有什麽意義?相信不少人都有這個疑問,但總是找不到一個標準答案。
問老師,他們可能會告訴你:「數學學好了能考一個好成績。」
問家長,他們可能會告訴你:「數學學好了能考一個好大學。」
問喜歡數學的人,他們可能會苦笑着告訴你:「我也說不清楚啊!」
因為沒有好好這回答,很多本來對數學有天賦的孩子,因為體會不到數學的本質,也看不到數理之美,也就慢慢與數學有了距離,最後與數學分道揚鑣。
「生活中到處都是數學」,這句話已經被說濫了。我們每天都要買東西,加減乘除爛熟於心,但是像高數、方程組、幾何學這些呢?除了專業人士外,普通人一般不會接觸,特別是那些公式,或長或短,除了在試卷裏各顯神通地考驗你外,也沒有別的用武之地了。
那麽數學和公式,到底有什麽用呢?
1,有用不是評價標準
表妹問:「為什麽我會覺得數學沒用?」
我回答:可能是現在評價有用、沒用的標準太單一了。就像《小王子》裏寫的一樣:如果你對大人說:「我看到一座漂亮紅磚房,窗臺上擺著幾盆天竺葵,屋頂有許多鴿子……」那他們想象不出這座房子是什麽樣的。
你必須說:「我看到一座價值十萬法郎的房子。」他們就會驚叫:「哇,多漂亮的房子啊!」
許多知識都和數學一樣,不能給人帶來直接的收益,於是便被當成了「無用的東西」。
我對表妹說:「你知道嗎?有人發現了如何把煎餅按照大小分配的方法。」
表妹很不屑地說:「這有什麽了不起的。」
我又說:「比爾蓋茨通過研究這個問題,發明了一個算法,最後成為了億萬富翁。」
表妹馬上驚呼:「這個問題這麽厲害啊!學數學還真的有用!」
我打趣地說,如果你在一千多年前遇到歐幾里得,他會給你三個金幣,並說道:「因為你想從學習中得到好處。」之後就下逐客令了。
我又問表妹:有的人會每天去跑步,做瑜伽,騎車。但如果不是專業運動員,大多數人不能從這些事情里獲得金錢和名譽等世俗利益。但普通人做這些事有用嗎?
表妹點頭:當然是有用的,因為運動使人健康。
我點點頭:同樣的,學習數學也讓你的大腦保持了健康,變得更加有邏輯和理性。每天堅持跑步會讓你身體強壯,堅持對數學的學習,也會讓你的大腦更加敏銳。
這里並不是要批評什麽功利主義,只是想要告訴大家:有時看似「沒用」的數學,其實是真正「有用」的寶物。數學的「無用」,恰好就是你學習它的理由。
數學更像是一個沈默的監護人,一個無名的守護者,一個無聲的好朋友!
2,公式是數學的代言人
數學是通過公式起作用的。如何計算房屋的高度,這當然是一個數學問題。但數學不會直接告訴你答案,而是通過神奇的勾股定理告訴你。
曾經人們不清楚質量與能量間到底藏著何種聯系,愛因斯坦寫下了質能公式後,我們才恍然大悟:這里面也有數學寫成的語言。
牛頓提出萬有引力定律後,人類又利用其中的公式得到了飛離地球,探索星辰大海的方法。
麥克斯韋用他的方程組統一了電磁學,於是我們得以有效地利用這一資源,智能手機和高鐵也有誕生的基礎。
正是人們用各種公式發力,把數學的力量運用到各個領域,我們才擁有了更高級的文明!
如果數學是神的話,那座麽公式就是他在人間的代言人!
3,數學和公式教會人思考
表妹聽完後,依舊有點疑惑:我知道了數學和公式的作用,但他們離我還是太遠了,我以後也不會用到這些知識,那不還是沒用嗎?最直接的例子:很多網紅、明星都不懂數學,他們也過得比普通人要好啊。
我點點頭:是的,不管合法不合法,他們都賺得比我們要多,生活也更加優越。但大多數的明星藝人都會變成明日黃花,其中有內涵有文化的,則會成為藝術家!
郭德綱老師也曾說過:藝人拼到最後,拼的是文化。
這個文化不一定是數學,但數學教給人的不單單是計算的能力,還有思維方式,是解決問題的能力。
你學會了計算折扣,購物消費時會知道如何省錢;你學會了邏輯推理,就能辨別一些違反邏輯的謠言;你學會了概率和統計學,在做決策時會更加理性。
人類歷史上有很多天才,把自己的青春年華甚至一生都奉獻給了數學。經過日夜不休的千錘百煉,總結出一個個數學公式,讓我們知道了怎麽在雜亂無章的數字和事物中整理出頭緒,獲得解決問題的鑰匙。你學會了這些,也能獲得正確解決問題的思路。
4,數學是根源
表妹大概明白了我的意思,又問:可學習數學太費時間了,把這個時間用來學其它的東西不好嗎?
我回答是這並不矛盾。因為數學是科學的起源,從物理到化學,從邏輯學到統計學,從經濟學到社會學,有無數的數學模型和數學公式。他們幫助我們去剖析這個星球的萬事萬物,一旦離開數學,我們什麽也幹不成。
反之,如果我們擁有數學思維,掌握了數學能力,熟悉了公式定理,那麽我們在學習其它學科時都能遊刃有余。
數學帶給人的樂趣也在於此,一個人一生的長度已經被限定,但寬度卻可以通過不斷學習而獲得。
數學作為各個學科的基礎,精通數學可以讓你對多種知識做到快速入門,這樣當你的知識積累越豐厚,相信看到的世界,所擁有的一切都會不一樣。
5,愛上數學,愛上公式
最後,表妹提出了一個問題:那要怎麽樣才能學好數學呢?別人都說數學是女孩子的弱項,我應該學不好吧?
我哭笑不得:如何學好數學是一個不變的話題,而女孩子學不好數學則是最大的謠言。
古希臘有希帕蒂亞,中國古代也有王貞儀,現在更是有數不清的女數學家。數學對任何人都是平等的,怎麽會局限在性別這一欄?
只要喜歡數學,能夠發現數學的美,那麽你在學習時就不會覺得它是可怕的。就像看到一個人,你一直認為他是可怕的,高冷的,复雜的,那你們之間當然不會有故事。但當你了解了他的魅力,只需驚鴻一瞥,也會欲罷不能。比如我常說的「最美公式」——歐拉公式(Euler’s formula)。它為什麽美?因為簡單。你看,虛數、自然數、微積分、圓周率這幾個數學里的大咖,只用簡單的加減法組合到了一起,這不夠簡單嗎?簡單的話,它就是美的,是一種簡約美。
類似這樣的美,在數學裏隨處可見。他們都是前人智慧的結晶。
我們現在只需要用電腦、書本這些載具,就可以跟人類千年歷史的精華融合在一起,這樣的體驗,難道不美妙嗎?因為優美,所以值得我們去紀念。
數學遠比我們已經看到的要豐富多彩,說數學的內涵博大精深,是一點也不過分的。但是,數學愈發展,不是使事情變得愈來愈復雜,相反,處理問題會變得更簡單,人們認識世界與改造世界的能力也愈來愈擴大,這會使我們愈學愈感到數學的魅力,愈學愈想學。
質能公式、勾股定理、歐拉公式、麥克斯韋方程組,以公式之美為底,以理性之光為筆,讓智慧的結晶伴你一生!
數學是一門重思考與理解、重嚴格的訓練、充滿創造性的科學,只有掌握了數學的思想方法和精神實質,才能由不多的幾個公式演繹出千變萬化的生動結論,顯示出無窮無盡的威力。
數學過去是、現在是、將來也將是一種先進的文化,它帶領着、推動着、影響着人類的文明進程,深刻地改變着世界的面貌,也改變著人類本身的思維能力和認識水平,改變着人類的本身。
希望我們能發現數學和公式的美!
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