众所周知,国际学校的入学考试分为两大部分,一部分是笔试,而另外一部分则是面试。笔试通常为两个科目,分别为英语及数学。根据学生报考的年级不一样,及学校不一样,对应的考试难度也会不一样。英语考试通常包含英语词汇、阅读、写作等测试,年级越高,内容阅读且难度越深。数学笔试一般会考数与式、方程与不等式、函数、图形的认识、图形的变换、概率与统计等等。其实但凡是细心地人都不难发现,几乎所有的国际学校在入学的时候都要考数学,为什么数学会具有如此重要的地位呢?那么今天小编就将为你揭开数学为什么如此重要的神秘面纱。
数学为什么重要
“数学是一门精确、客观又通用的语言。俗话说,公说公有理,婆说婆有理。而数学面前,1+1永远得2。这就是数学的优越性。做理性人,确实需要从掌握数学做起。这,就是学习数学真正的重要性。”
——《数学,为什么那么重要?》
反思数学作用的必要性
我们,为什么要学数学?
从某种程度上说,这是个足以供你付之一笑的问题。你脑中立刻翻涌出千万个答案来说明数学的重要性,正如当初你坐在课堂里,那些戴着厚片眼镜不苟言笑的数学老师对你说的那样,正色地来一句——“数学很重要”。
数学很重要。
相信这是每个生活在文明世界里的人都明白的道理。然而,当被追问,数学为什么重要的时候,你也许就无法如此肯定地告诉我准确的答案了。当我问你数学到底是什么东西的时候,你还能坚定而诚实地告诉我答案吗?
我们国内的学生,从幼儿园开始就学习阿拉伯数字,认识简单图形,接触数学启蒙教育。前者是代数学的基础,后者是几何的起步。从那时起,老师就反复告诉我们,数学很重要,要对数学有兴趣。可是很多人,直到大学毕业(其中经历了15年时间),都没有对数学产生兴趣。
事实上,世界上80%以上的人,对于数学都是避之不及的,不少人甚至在“遭遇”数学,面对数学而苦恼。我们大部分人之所以一直学习数学,并不是出于兴趣,也不是认识到了数学的“用处”,而仅仅是因为,数学是一门基础课,是学校和老师强迫我们学习的。
如果概率论是一门选修课,你会选吗?
很多人的答案是否定的,因为我们中的大多数人早已对数学失去兴趣,甚至厌烦透顶。
“你说说,我们学的函数、学的微积分、学的多元方程,对于我未来有什么作用?”
很多人如是抱怨着,然后就陷入了深深地困惑。
我们对一门课失去兴趣,其实就是对这门课程的用途产生疑惑。对一门课用途的疑惑,其实是对自己熟练使用这门课知识的能力产生怀疑。说到底,怀疑数学,其实就是不知道数学的意义。
因此,反思数学的作用,是很有必要的事情。
数学的本质
数学是什么?
这对于大多数人来说,也许答案就和百度百科上的答案如出一辙——“研究数字、图形规律的科学”。说实话,听到这个答案,小编也是感到很无奈。
事实上,很多人从一开始就讨厌数学,就是因为这个顾名思义的肤浅解释。数学是研究数字和图形的,而数字和图形在生活中没什么大用处,所以数学没什么大用处。这是很多人的逻辑,认为数字在生活中的运用只是加减乘除而已,几何就是测量长度面积体积,认为“数”就是“数字”,而数字无非就是自然数,就连无理数都是和生活不相关的东西,更别提函数,微积分了。这是对一门学科定义的悲剧。
事实上,数学的研究对象并不是什么数字和图形,数学面对的是真实的世界。它是在特定需求下产生的一门——语言。
数学是一门语言。和汉语英语日语一样,数学也是语言。所不同的是,数学的语言性,与汉语英语日语截然不同。汉语英语日语,是形象直观的;而数学,则是抽象间接的。前者被称为文字语言,后者被称为逻辑语言。
举个例子,如果你要表达两个人校门口在接吻。有文字语言和逻辑语言两种方法:
用文字语言,就直接说:有两个人在校门口接吻。(你可以选择其他语种,但是意思都是直观表述)而数学语言就不一样了,有很多种表述方式,其中一种方式:
以学校所在平面为二维坐标系平面,校门为原点O,点X1、X2分别代表两个人的嘴唇,则点O、点X1、点X2三点重合,表示两人在校门口接吻。
当然,你还可以换一个方法,把校门看成一个平面区域,把接吻看成一个过程,则有了另外一种表示:
以学校所在平面为二维坐标系平面,校门口为长50米,宽20米的阴影部分,区域内有两个点分别是X1、X2,以127.49999999999998px/s的速度从不同的A、B两点向同一点C移动。其中X1、X2表示两个人的嘴唇,线段AB表示两个人的距离。
当然,你还可以把校门看成是一个立体空间,或者其他数学的对象,把接吻的过程看成非线性运动(可以设定一个函数),甚至可以把两个人的嘴唇也看成是平面或者其他立体东西。又或者,你可以把整个接吻看成一个整体,设为事件A。
总之,文字语言可以描述的事物,数学语言也能描述,而且根据不同的角度,数学语言可以进行多角度的描述。
这就是数学语言的优点。
数学的优点
语言其实是分维度的。
零维语言,数学逻辑语言;
一维语言,文字语言;
二维三维语言,美术语言;
四维语言,影视戏剧语言
五维语言,音乐语言。
从低维到高维,语言越来越生动形象、模糊;从高维到低维,语言则是越来越精确、抽象。因此,在追求信息精确表达的学术圈,数学是最好的语言选择;而在追求生动形象的文艺界,美术、影视、音乐,都是很好的选择。
这就是语言的真相。
其实,相比于文字语言,数学语言还具有其他优点。首先,数学语言最大的优势,就是文字语言所不能企及的标准化。文字语言是一种模糊而又主观性极强的语言,不同的人在描述同一种事物的时候,都会或多或少加入自己的思考和判断,因此很难找到统一标准。
比如说,富有。什么叫“富有”?
有人认为有份稳定工作,安居乐业,衣食无忧,就能称得上是富有;而有的人却认为除了这些,还得拥有一定的社会地位和名誉,受人尊重,那才叫富有;还有人甚至把精神世界的充实也划归为富有领域,认为只是物质上的充裕是远远不够的,还应该有渊博的学识和阅历,才能称得上“富有的人生”。
因此,当我们说出“富有”二字的时候,描述的是不同的东西,标准并不统一。这在科学研究上是很忌讳的。之所以会出现这样的问题,主要是文字语言体系是建立在形象思维之上,而形象思维是要针对具体的事物加入自己看法以后才形成的,因此就不可避免的加入了“个人判断”,人和人之间观点的差异是无法避免的,因此就会造成“描述性障碍”。
而数学就很好地避免了这种尴尬。数学本身就是一套严密的规则,它外生于人的主观判断,是建立在逻辑思维上的相对客观的语言体系。我们很容易就用一个数字来定义“富有”。比如,规定年收入超过10万元的人就是富有的人。这种语言构造了一个公认的标准,在描述的时候就不会造成歧义。这就使得观点表述严谨,很适合科学的研究。
其次,数学语言有超越文字语言的简洁性。
文字语言的表述往往追求形象生动而显得有些冗长。人们在斟酌词句的过程中也往往会花费很长的时间,有些时候,要找到一个恰当的词语来表述某种事实确实很不容易。多少人在数学推导过程中一气呵成,而在写论文的时候抓耳挠腮几欲崩溃。
而数学就不同了,数字的严密性是与天俱来的。因此在陈述一个事实的时候,我们往往不需要增加更多的文字来细化,只需要提高数字的准确度就足够。就因为数学具有的准确性,使得它同时也具备了简洁性,为科学研究节省了时间与人力。
最后,数学是全世界最通用的语言。
有人会否认这一点,认为汉语或者英语才是最通用的语言。事实上,汉语和英语只是最通用的文字语言,而远远比不上数学的通用。有人可能听不懂汉语英语,但是依然可以听懂1+1=2,阿拉伯数字比任何一种语言都通行。这就是为什么贸易可以在全世界范围内建立。
没有数学,就没有贸易。
甚至有人认为,数学是宇宙语言,是区别一个群体是否具备智慧文明的特征。因此将勾股三角形放入宇宙飞船,寻找地外文明。因此,数学是区别人和动物的智慧语言。马克思说过,一种科学只有成功地运用数学时,才算达到了真正完善的地步。因此,现在很多社会学科,都在朝着数学化的方向前行,尤其是经济学,能成为社会学科皇冠上的明珠,娴熟运用数学语言,是功不可没的。
由此可见,数学是一门精确、客观又通用的语言。俗话说,公说公有理,婆说婆有理。而数学面前,1+1永远得2。
这就是数学的优越性。做理性人,确实需要从掌握数学做起。这,就是学习数学真正的重要性。
数学的作用
首先,数学从发展的历史上看,对于人类的贡献是不可估量的,我们今天使用一切数码产品,包括电脑,电视,照相机等等,就是数学做了足够的前期工作才产生的。既使有了电脑,也只是一个字或计算器的角色,是碎片化的东西,更不会有大数据,云技术。很难想象,如果没有数学的支撑,我们今天的人类社会将处于一个怎样的阶段。
其次,生活中数学也无处不在,大家住的楼房,表面上看是由混凝土和钢铁组成的,可是如果没有工程设计人员的计算,即使勉强将砖头堆砌起来,也不能称之为房子。也许有人说,有物理知识就可以计算出来,楼房会不会倒塌。注意这里面本身就有计算,怎么计算,不需要数学吗?更何况物理学的发展,也是以数学为支撑的。总算之,没有数学,其他学科,诸如物理,化学,生物,天文,地理等所有的学科都无从谈起。
其三,也许有人说,我是一个普通人,除了买东西做计算可以了,那就大错特错了。你得谋生,你得学习一门养家糊口的技艺啊。可是所有的技艺,哪一门能离开数学?即使是最初级的泥瓦匠、木工没有初步的数学中的几何知识,怎么会成为一个合格的技术工。
其实,数学的重要性还远远不是养家糊口的问题,对于孩子来说,学习数学,是孩子思维能力和逻辑推理能力发展所必需的过程,促进孩子智力的发育必不可少。通过对数学的学习,了解人类社会和自然界的客观规律,能够理性地、辩证地看待事物及其本质。由此可见,数学之重要!不是可有可无,更不是无用!
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