學數學的邏輯怎麼培養?
從小到大數學的學習都是定理公式,用已知條件帶入求解,題型記得越多成績就越高,讓我覺得數學更像是一門記憶的學科。但我知道數學本質一定不是這樣,那麼在我的學習中,怎樣找到數學的內在,徹底理解數學,讓我的數學學習不再浮於表面呢?
補充下樓主背景,樓主大三學生一枚,正在準備考研,樓主打算考的會計專碩對數學的要求並不深,199管理聯考中的數學部分是高中數學知識,以選擇題的形式進行考察。基礎的知識很容易理解,但是做起題來總會錯幾道。
謝邀。(媽呀知乎邀請機制是改了嗎這都連續第六個了。)
本來我是沒什麼經驗回答這個問題的,從沒記過任何題型也是縣第一。對我來說,數學是什麼?不知道。反正不是記憶的學科。
沒有一門學科是純靠記憶的。純靠記憶的都不科學。
我想我的路不太適合絕大部分人,但也願意分享一下。
方法,就是」演繹推理「四個字。
需要記憶什麼呢?比如學幾何,我惟一需要的就是五大公理五大公設,就能藉此推出整個高中幾何的圖景。
我舉一個學物理的例子。
高中物理學電磁學最搞的內容可能就是左右手定律、電磁動生感生了。這幾個定律,一般學生背下來就是了。換我呢?
我只背一個:正電荷在磁場中運動受力方向。
完了。
這就完了?對。想知道通電導線在磁場中受力方向,只需考慮電流方向就是正電荷運動方向,導線受力就是導線內所有正電荷所受洛倫茲力的合力,即安培力本質是洛倫茲力;
想知道動生感應電流方向,只需考慮導體定向運動,內部自由電荷隨之定向運動,又受到洛侖茲力;同種電荷受力後運動方向相同,又形成電流,這就是感應電流;感應電動勢又怎麼來的呢?正負電荷由於運動方向相反,在正負極相互堆積,形成阻礙電荷繼續堆積的電場,電場力最終與洛侖茲力平衡……
看看,這麼推下去,半天時間你就可以推完高中電學的全部內容;而要是像普通高中一樣教答案而不教原理,很可能後果是學了忘忘了學,事倍功半。
這種本質性的學習方法有一個絕對的優點,那就是不可能忘:因為哪怕你忘了,再推一遍就好了;我可以宣稱我懂得狹義相對論,因為我還記得相對性原理和光速不變這兩條短得不能再短的定理,我同樣知道動量守恆、能量守恆等等最基本的概念,這樣我就能隨手推出質能方程、相對論速度變換公式等等等等。
我甚至認為這是理科唯一正確的學習方法。否則哪天你扔掉書本,把知識還給老師只是早晚的事了。
(舉一個我還算自豪的例子,上次去自主招生,考了個簡諧運動的變形,我在考場上自己把周期公式推出來了。)
比如坐我右邊那個一禮拜問了我兩回怎麼求導……回想起他們上的第一節導數課,我本來是不聽課的,偶爾瞟了幾眼就氣壞了。極限不講,概念也講不清。如果是我來教導數,一個再加上複合求導規則足矣。把這兩個式子拎清,我就讓學生自己去推常見函數的導數,連複習課都不用上。
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前面講的更接近於信仰而非方法;但是方法這種東西,也就只能靠自己多看點書、做點題,歸納總結。歸納總結是方法之方法,亦稱元方法。
而真正考試的時候,你的思路總是靠經驗與靈感獲得。經驗與靈感是思路之思路,亦稱元思路。
早幾年我做題全靠靈感,其實很不好,雖說難題都會做,但是基礎分不能全拿,時間也會不夠;後來知道對付應試教育最重要的還是經驗。思考獲得靈感,訓練獲得經驗。
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扯點大概沒什麼用的哲學性的東西。
以前搞計算機,學了個演算法叫「Meet in the Middle」;現在應用到數學裡,我們叫「條件的內涵和結論的外延」之類的。想想條件能導出什麼,結論能由什麼導出,撞上了題目就做出來了。
以前搞邏輯學,學了個概念叫「或然性推理」;現在應用到數學裡,先猜後證、以試代算。
這兩個當然都不是冷門方法,雖然這兩句話有點唬人;我也不敢學Hilbert談什麼數學大廈的visage。但對我來說,數學早不只是什麼應試內容了。我能用邏輯思維思考一切,那麼思考一切的時候大概也在學數學吧。
有些東西確實是需要記的(我就不說考試時候沒記住Lie括弧公式了)
但是更多時候需要的推理、證明,更重要的是,要記住這一點:我如何從條件來獲得條件,重複此過程直到得到所要的結論。有的時候這個過程並不是唯一的
長久以來,我們都在困惑:「為什麼美國人數學那麼差,還能出這麼多特牛的科學家?」很多人把這個現象歸功於美國的高等教育很牛,雖然有一定道理,但也是對美國數學教育的一種誤解——數學邏輯的培養,其實更著重於從小培養:
19世紀,德國有一位普通的燒磚工,他的兒子非常調皮,喜歡玩耍,但是燒磚工從來不會嚴厲地管著兒子,或不讓他玩。而是鼓勵兒子玩,當兒子發現父親的工地上很好玩時,父親還誇讚兒子很有玩的頭腦。於是父親帶著兒子到磚窯廠去玩。在那裡,孩子在泥土中玩耍、嬉戲,在觀察父親堆砌磚瓦的勞動中,很自然地發現了形的概念和數的概念的關係,並由此對數學產生濃厚的興趣。
從此,這個孩子痴迷數學,整日整夜在數學世界裡暢遊。19歲那年,這個孩子發明了「十七等分圓周法」;20歲那年,他創作了《數形奧秘》、《排列組合》等論文;30歲那年他獨創了「解析幾何」的理論體系,並在德國格丁根大學擔任數學教授。這位燒磚工的兒子名叫高斯,他是19世紀最偉大的數學家之一。
當《萊茵報》記者採訪高斯的時候,高斯說:「數學並不是神秘的東西,他來源於實際生活,又服務於實際生活。如果我的父親不鼓勵我玩,不帶我到磚窯廠玩耍,那我不可能與數學結緣,也就沒有今天的成就。」
愛玩是孩子的天性,會玩耍也是一種能力。從高斯的故事中,我們看出西方教育和中式教育的分別,主要在於誘導方面。在中國,大多數人認為數學最重要的就是計算和運算能力,我們在加法還沒有學清楚的時候,就開始像背課文一樣背誦乘法口訣,我們習慣於以計算能力來衡量一個人的數學水平。
而在美國,更注重培養孩子在生活中如何認識和應用數學。他們鼓勵孩子能夠在生活中去發現無所不在的數學,從他們的數學學習中去培養其邏輯推理能力。所以,美國人的初等運算能力雖然比不上中國人,但在基礎教育階段所培養的歸納、推理能力,卻為高等教育的研究學習打下了基礎,從而成就了邏輯思維。
那麼,在美國幼兒園是如何培養孩子的數學邏輯思維的呢?
首先,幼兒的數學學習,除了計數之外,還有一種是模式學習。它是函數與代數的基礎,涉及到生活的方方面面,對於幼兒的空間感知、邏輯思維發展等方面至關重要。
如,「衣服分組」的遊戲,教師取出服裝展櫃遊戲圖,讓孩子觀察遊戲圖上擺放的衣服示例,將衣服卡片按種類擺放在合適的展櫃中。
這種模式訓練,需要孩子去觀察、發現衣服的特徵,是邏輯訓練的最初形態,不僅僅是歸類練習,還可以幫助幼兒更仔細地觀察物體的細節,分辨出一組物品的某個共同特徵。
其次,美國幼兒園教育主要以活動為主,注重培養孩子的興趣。看似一直在玩耍的活動,實際上,其設計都富含幫助孩子發展認知能力的智慧,將幼兒習得的概念與技能進行遷移,使其具備一定問題解決能力,奠定良好的數學思維基礎。如「擲骰子」的遊戲,兩個孩子一組,輪流擲骰子,並根據骰子上的數字使鼴鼠卡片前進相應的格子,誰先到達重點誰就獲勝。看似是在下棋,但遊戲中可以鍛煉孩子根據骰子上的數字,正確的點數出遊戲圖上相應數量的格子。在遊戲中就能夠學習,毫無壓力。
第三,美國的數學學習內容,大都是與生活相關聯。比如,涉及數據統計與邏輯推理的練習,會把活動內容設計成每日的天氣觀察與記錄;涉及測量的內容,會利用各種非標準測量工具(如積木塊、腳掌長度等)讓孩子反覆操作、實驗。這些學習內容都與生活息息相關,讓孩子感受到無處不在的數學世界。
如何讓孩子愛上數學,在輕鬆有趣的遊戲中提高孩子對數學思維的興趣和數學概念的理解,這是國際學前教育一直思考的問題。無論如何,只有讓孩子在玩中收穫學習能力,養成良好的學習習慣,才能玩出健康,玩出智慧!
謝不邀。多打牌,從小打牌,不迷信,刻意鍛煉記牌和算概率。當然,最好是橋牌。我們數學老師就打。
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1.24更新:其實有種很重要的東西叫做數學信仰。打牌輸輸贏贏,但是要相信你打的細,多算,肯定能提高贏的概率。有可能你這局輸了,甚至最近幾天一直在輸,排除別人出老千,你要堅信在一個大的樣本容量下你肯定有優勢,如果沒有這種信仰就會陷入各種迷信。數學考試也是這樣,你要相信自己背後站著Newton、Gauss等一票子大師,一次數學考得再爆炸,心態也不要炸,不然就會慌,就會上知乎來問這張問題。
其實如果要問數學思維帶給我了什麼,像那各種計算能力倒是其次,無論什麼情況下都不要慌的心態,才是墜重要的。
Ps:要把打牌看作一件嚴肅的事情。下棋一定程度上也可以,但是對概率的體現很少,更多的是博弈。
PPs:若要問答主玩的什麼,答主最近在玩爐石傳說。主要鍛煉自己臨場的能力,就是不慌+心細。高考數學吧,你懂的,到一定程度上就和智商無關了,拼的是應試技巧。學數學的邏輯?會這麼問我想題主大概是不那麼愛數學吧。
最笨拙的方式應該是遞推吧,從問題往回推。很多人遇到一個問題時會習慣性的下定義這道題考察的是什麼公式,要用什麼公式,這也不能說錯,但是我覺得在解決問題上這思維方式不是那麼妥當,我覺得解決問題要從問題入手,然後往回推要知道答案就要知道哪些條件,哪些是已知哪些又未知,然後考慮這個求解過程需要用到哪些公式。
對於我個人而言,在學習中,我注重的是學習這個過程,而非最終結果,就像學一個公式一樣,我們的學它不單單是為了記住它,我想重要的應該是你知道它是怎麼來的吧。
不過我想你想了解它,走入它內在,最好的方式還是愛上它。當你愛上它時你會發現數字會給你帶來愉悅感,而你也會對它非常敏感,會覺得文字比起數據來顯得多麼繁雜。
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