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數學的魅力

來源:家長幫全國站 作者:GunWu我是老師 2015-12-07 13:43:27

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  多數人在聽到“數學”二字后,第一反應就是“難”,第二個反應就是,我想吐.對此很多人不敢涉足數學專業并進行深入的研究,他們感覺一入數學深似海,從此幸福是路人.

  可細想下來,數學又無處不在,應用在生活中的各個領域,與現實中的每個人都息息相關,就像我國著名數學家陳省身和我都曾說過:“世界再紛繁,加減乘除算盡,宇宙雖廣大,點線面體包完”,數學的強大張力,也正是它的魅力之處。

  今天,吳錚老師不跟大家講大道理,反正講了大家也不愛聽.吳錚老師想通過簡單的例子來跟大家分享數學的魅力.仔細研究你會發現確實很有意思,真的,出家人不打誑語,我不騙你。

  數學的形式魅力

  從數學中最簡單的數開始,它的魅力無處不在,億萬年前的先祖們發現不同種類的東西的總量可以存在某種關系,比如吳錚的體重等于兩百部iPhone的重量。于是,就產生了最早的數學。古希臘著名數學家畢達哥拉斯曾說過“數本身就是世界的秩序”,無窮無盡的數也蘊含著精彩絕倫的奧秘,最經典的形式魅力莫過于“黃金分割點”的提出,1:0.618。也就是當人的肚臍眼長在人身體黃金分割點的位置的時候是最美的,我現在也在向著這個方向努力好好長。數學的具體定義都可以定義人體之美,可見其魅力之大。

  再從數學公式看其形式的魅力,很多繁瑣復雜的現象可以歸納為簡單明了的數學公式,他強大的容納力量也是它的魅力所在。現在中學生都知道直角三角形中斜邊的平方等于兩個直角邊的平方和,即x2+y2=z2,但是在2000多年前,人們并不熟悉,也沒有這么的簡潔的公式,這是通過畢達哥拉斯通過在“青年兄弟會”中不斷激烈討論,由勾股定理推廣才得來的規律,它深刻影響了人類的建筑和測量,持續不斷的影響著人類文明。在我們的生活中,小到蓋房子,大到蓋大房子,我們都需要應用勾股定理,不經過精密的計算,咱們的房子可能還沒建成就塌了。

  數學的內涵魅力

  數學被人們尊稱為自然科學皇后(不知道皇上是誰…),是數與空間的結合,科學與藝術的結合,其中蘊含著令人神往的誘人魅力。數學研究者都認為哪里有數學,哪里就充滿魅力,大多數人對此很不理解,認為數學是枯燥無味的數字集合,只有閑著沒事干或者活著沒目的的孩子才會去研究數學。其實,數學看似了無生趣,但真正“鉆”進數學世界的人認為數學是一座不起眼的寶藏,里面魅力無窮,事實上,數學也確實如此,它極大的推動了人類社會進步,使我們的生活更加豐富多彩。

  數學最突出的內涵魅力是其簡潔性,簡潔性也是我們能夠親身體驗到的,世界通用的阿拉伯數字是最簡潔的文字,數學中的概念和定理也是最簡潔的表述,數學中的圖形也是由最簡單的曲線勾勒而成。在所有的科目中,我最喜歡的是數學題,不需要像文科那樣,寫那么多廢話,還得那么低的分數。一道復雜到令人發指的應用題,我一個方程搞定了,這種感覺是最爽的,這種酸爽是多少桶老壇酸菜面都換不來的。

  數學的發展魅力

  現在人們常說“道路是曲折的,前途是光明的”,甚至有人說,自己就像一直被關在窗戶里的蒼蠅,道路是光明的,前途是沒有的。數學的發展也經歷了許多挫折和坎坷,在磨礪中不斷發展成熟。人類最早對數字的認知純粹是自身生存的需要,逐步人類接受了10進制的阿拉伯數字,因為沒有這些數字,我們砍價砍不痛快,只能砍人,太野蠻了。

  在20世紀60年代由人類文化學和西方數學哲學融合發展,逐步形成了數學文化,一直到今天形成了較為系統的現代數學體系。人們將數學發展歸納為四個階段,即數學起源時期、初等數學時期、近代數學時期和現代數學時期。吳錚做為四個時期的見證人,感覺非常自豪。

  一般而言,通過了解事物的來歷以及發展過程會幫助我們全方位的認識事物。而對于數學的四個發展階段我是這樣解讀的,我把它比喻成人類的成長階段:首先,數學的“誕生”是伴隨人類的生存需要而產生的,這時的生產力水平非常低,數學像剛入學的孩童般只具有“自然數”的概念,只認識簡單的幾何圖形,而且數和圖還沒有分開。那時候的聯合國杯數學競賽題,也就是十以內的加減法,非常簡單,掰掰手指頭就能做出答案,當然有的人天生六指,那就容易錯了。

  第二,數學的初等階段也稱為“常量數學時期”,西方文藝復興以及文明古國逐漸發展的背景下,形成了初中數學的主要內容,將數學分為算數、幾何、代數、三角四個分支;我們目前小學初中所學的內容,跟這個時期很有關系。

  第三,近代數學時期對數學的研究迎來了“運動和變化”,像是大學的青年充滿生機和活力,突出的貢獻是“變量”和“函數”的出現,如笛卡爾的坐標系、牛頓和萊布尼茨的微積分、復變函數和概率論等等。牛頓的微積分是怎么產生的呢?他任教的大學沒有錢發工資了,于是牛頓研究出一門科學,結果學生們紛紛掛科,不得不交錢補考,很快老師們的工資發下來了,還額外發了水果,可見數學的重要性!

  第四,現代數學階段,數學逐步“成熟”起來,雖然時間較短,但是內容卻很豐富,遠遠超過了過去所有數學的總和,產生了“集合論”、“數學分析”、“抽象代數”、“拓撲學”等應用性更強的成果,很多成果被科技工作者應用,推動了人類的科技進步。

  數學的發展是數學家們不斷探索的過程,無數的前輩為數學文化傾盡畢生的心血,致力于數學的研究,這更向我們昭示數學強大的魅力。

  Hilbert提出了著名的23個問題,成為數學史上一個重要的里程碑,他費盡精力,甘當后人的墊腳石,激發了數學家門研究的興趣,極大地推動了20世紀數學的發展;國際數學大師陳省身被稱為“現代微分幾何之父”,對中國數學的復興做出了突出貢獻,即使是安享晚年的陳老仍在鉆研數學,感受數學的無窮魅力。

  面對這么有魅力的科學,我們為什么要吐呢?我覺得生活中不是缺少美,而是缺少發現!

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