数学其实和生活很接近

数学其实和 生活很接近

刘 苹

谈起数学,大多数人第一印象是这是一门抽象、逻辑性很强、与生活偏离较远的理论性学科。其实不然,回看数学发展的历史,数学知识的形成恰恰和人类的实际生活息息相关。从原始社会开始,人们为了居住而建造房屋,为了生存进行物物交换,直至货币出现到商业诞生,这些都离不开“算术”。随着人类对世界的认识不断加深,对规律的总结日益完善,数学才渐渐脱离了具体的生活应用,得到了深远的拓展。

有人质疑,数学的知识越抽象越高深就离实际生活越远。很多学生花了大量的时间来应付数学学习与考试,但是没有一点进展,考试完毕就全部归还老师,这不是浪费时间吗?那么我们反复强调数学的重要性是为什么?为何大家都要学习数学呢?其实,答案很简单,并不是所有人都要成为数学家或者从事数学相关的工作。我们学习数学的目的恰恰是让自己具备更强的逻辑思维能力,运用数学思维甚至数学知识,去解决生活中工作中各种各样的问题。这是一种素质基础,是一种看问题处理问题的能力,不管从事什么工作,能理性分析解决问题才是最重要的。而这一切都和数学的训练有着密切的关系。

不可否认,我们在青少年教学中常常有误区。特别在数学领域,考题和分数依然是最重要的考核指标,题海战术和刷题能力依然具有战略性地位,而学生具体提问的能力、自发解题能力和实践能力被放到了次要位置。这难免有点本末倒置。因为任何知识的学习,在最初的模仿阶段完成之后,我们应该花更多时间、给予更多空间让学生去运用和提出自己的问题。在解决问题的过程中,学生们会相互讨论,不断试错,最后得到理想的答案。

更进一步说,高冷的数学知识怎么回归到具体的生活中,也是需要具备的一个能力。学生在掌握了大量的数学定律和知识后,应该运用它们来解决当下社会中生活中的实际问题,增强应用的意识。《全日制义务教育数学课程标准》里就强调“实践与综合应用”这一板块需要贯穿各个教学阶段。如生活中的零上温度与零下温度、海拔高度等这些具有相反意义的量就为我们引入正负数提供了非常有学习价值的实际背景;计算银行存款利息、水电费等等为我们引入方程的模型提供了实际背景。这么说来,数学知识正是来源于生活本身,并没有脱离实际。数学课堂学习过程中,老师应该把知识点与生活实际结合起来,让学生知其然并知其所以然。这样,学生在学习过程中就会发现数学并不只有抽象的一面,数学知识可以用来解决实际问题。

时下最热门的人工智能领域,也是离不开数学的应用的。斯坦福大学、伯克利大学人工智能客座教授皮埃罗·斯加鲁菲就说,一个重要的事实是神经网络智能只有在拥有很大的数据集的前提下才可以工作。如果说神经网络取得了什么样的进步,一定是有人建立过一个相关的庞大数据集。人们首先要建立一个逻辑数据集,然后神经网络才可以去学习。对于希望进入大学,学习人工智能相关专业的高中生,他给出的建议是:一定要先学好数学。最近几年来,人工智能领域的每一个重大突破,都来自新算法的提出,而算法的基础是数学。所以要想投身于人工智能研究,数学更加重要,而不是心理学

由此可见,数学不单单应用于眼下具体的生活中,对于很具有前瞻性的科研也有极大的作用。人工智能是和人类生活息息相关的,很多人工智能的发明与创造将直接对人类社会产生颠覆性的改变。而这一切的发展,都离不开对数学的掌握和运用。现实生活、实际生活背景及其他学科中与数学知识相联系的部分,都是一个个场景,可以让学生更好地掌握数学知识,理解数学知识。那么学生们最终都能在实际生活中学会运用数学知识解决问题,构造数学模型来解决实际生活中的问题。如果只要求学生背诵定理,模仿老师的解题思路来处理数学问题,那么学生就失去了利用数学观点提出问题、分析问题及解决问题的机会。数学教育绝不只是知识点的训练,培养学生去探索、猜想和发现知识,通过思考启发性的问题逐步养成求知、好问的习惯和独立思考,勇于探索的精神才是关键。