眾所周知,國際學校的入學考試分為兩大部分,一部分是筆試,而另外一部分則是面試。筆試通常為兩個科目,分別為英語及數學。根據學生報考的年級不一樣,及學校不一樣,對應的考試難度也會不一樣。英語考試通常包含英語詞匯、閱讀、寫作等測試,年級越高,內容閱讀且難度越深。數學筆試一般會考數與式、方程與不等式、函數、圖形的認識、圖形的變換、概率與統計等等。其實但凡是細心地人都不難發現,幾乎所有的國際學校在入學的時候都要考數學,為什么數學會具有如此重要的地位呢?那么今天小編就將為你揭開數學為什么如此重要的神秘面紗。
數學為什么重要
“數學是一門精確、客觀又通用的語言。俗話說,公說公有理,婆說婆有理。而數學面前,1+1永遠得2。這就是數學的優越性。做理性人,確實需要從掌握數學做起。這,就是學習數學真正的重要性。”
——《數學,為什么那么重要?》
反思數學作用的必要性
我們,為什么要學數學?
從某種程度上說,這是個足以供你付之一笑的問題。你腦中立刻翻涌出千萬個答案來說明數學的重要性,正如當初你坐在課堂里,那些戴著厚片眼鏡不茍言笑的數學老師對你說的那樣,正色地來一句——“數學很重要”。
數學很重要。
相信這是每個生活在文明世界里的人都明白的道理。然而,當被追問,數學為什么重要的時候,你也許就無法如此肯定地告訴我準確的答案了。當我問你數學到底是什么東西的時候,你還能堅定而誠實地告訴我答案嗎?
我們國內的學生,從幼兒園開始就學習阿拉伯數字,認識簡單圖形,接觸數學啟蒙教育。前者是代數學的基礎,后者是幾何的起步。從那時起,老師就反復告訴我們,數學很重要,要對數學有興趣。可是很多人,直到大學畢業(其中經歷了15年時間),都沒有對數學產生興趣。
事實上,世界上80%以上的人,對于數學都是避之不及的,不少人甚至在“遭遇”數學,面對數學而苦惱。我們大部分人之所以一直學習數學,并不是出于興趣,也不是認識到了數學的“用處”,而僅僅是因為,數學是一門基礎課,是學校和老師強迫我們學習的。
如果概率論是一門選修課,你會選嗎?
很多人的答案是否定的,因為我們中的大多數人早已對數學失去興趣,甚至厭煩透頂。
“你說說,我們學的函數、學的微積分、學的多元方程,對于我未來有什么作用?”
很多人如是抱怨著,然后就陷入了深深地困惑。
我們對一門課失去興趣,其實就是對這門課程的用途產生疑惑。對一門課用途的疑惑,其實是對自己熟練使用這門課知識的能力產生懷疑。說到底,懷疑數學,其實就是不知道數學的意義。
因此,反思數學的作用,是很有必要的事情。
數學的本質
數學是什么?
這對于大多數人來說,也許答案就和百度百科上的答案如出一轍——“研究數字、圖形規律的科學”。說實話,聽到這個答案,小編也是感到很無奈。
事實上,很多人從一開始就討厭數學,就是因為這個顧名思義的膚淺解釋。數學是研究數字和圖形的,而數字和圖形在生活中沒什么大用處,所以數學沒什么大用處。這是很多人的邏輯,認為數字在生活中的運用只是加減乘除而已,幾何就是測量長度面積體積,認為“數”就是“數字”,而數字無非就是自然數,就連無理數都是和生活不相關的東西,更別提函數,微積分了。這是對一門學科定義的悲劇。
事實上,數學的研究對象并不是什么數字和圖形,數學面對的是真實的世界。它是在特定需求下產生的一門——語言。
數學是一門語言。和漢語英語日語一樣,數學也是語言。所不同的是,數學的語言性,與漢語英語日語截然不同。漢語英語日語,是形象直觀的;而數學,則是抽象間接的。前者被稱為文字語言,后者被稱為邏輯語言。
舉個例子,如果你要表達兩個人校門口在接吻。有文字語言和邏輯語言兩種方法:
用文字語言,就直接說:有兩個人在校門口接吻。(你可以選擇其他語種,但是意思都是直觀表述)而數學語言就不一樣了,有很多種表述方式,其中一種方式:
以學校所在平面為二維坐標系平面,校門為原點O,點X1、X2分別代表兩個人的嘴唇,則點O、點X1、點X2三點重合,表示兩人在校門口接吻。
當然,你還可以換一個方法,把校門看成一個平面區域,把接吻看成一個過程,則有了另外一種表示:
以學校所在平面為二維坐標系平面,校門口為長50米,寬20米的陰影部分,區域內有兩個點分別是X1、X2,以127.49999999999998px/s的速度從不同的A、B兩點向同一點C移動。其中X1、X2表示兩個人的嘴唇,線段AB表示兩個人的距離。
當然,你還可以把校門看成是一個立體空間,或者其他數學的對象,把接吻的過程看成非線性運動(可以設定一個函數),甚至可以把兩個人的嘴唇也看成是平面或者其他立體東西。又或者,你可以把整個接吻看成一個整體,設為事件A。
總之,文字語言可以描述的事物,數學語言也能描述,而且根據不同的角度,數學語言可以進行多角度的描述。
這就是數學語言的優點。
數學的優點
語言其實是分維度的。
零維語言,數學邏輯語言;
一維語言,文字語言;
二維三維語言,美術語言;
四維語言,影視戲劇語言
五維語言,音樂語言。
從低維到高維,語言越來越生動形象、模糊;從高維到低維,語言則是越來越精確、抽象。因此,在追求信息精確表達的學術圈,數學是最好的語言選擇;而在追求生動形象的文藝界,美術、影視、音樂,都是很好的選擇。
這就是語言的真相。
其實,相比于文字語言,數學語言還具有其他優點。首先,數學語言最大的優勢,就是文字語言所不能企及的標準化。文字語言是一種模糊而又主觀性極強的語言,不同的人在描述同一種事物的時候,都會或多或少加入自己的思考和判斷,因此很難找到統一標準。
比如說,富有。什么叫“富有”?
有人認為有份穩定工作,安居樂業,衣食無憂,就能稱得上是富有;而有的人卻認為除了這些,還得擁有一定的社會地位和名譽,受人尊重,那才叫富有;還有人甚至把精神世界的充實也劃歸為富有領域,認為只是物質上的充裕是遠遠不夠的,還應該有淵博的學識和閱歷,才能稱得上“富有的人生”。
因此,當我們說出“富有”二字的時候,描述的是不同的東西,標準并不統一。這在科學研究上是很忌諱的。之所以會出現這樣的問題,主要是文字語言體系是建立在形象思維之上,而形象思維是要針對具體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“個人判斷”,人和人之間觀點的差異是無法避免的,因此就會造成“描述性障礙”。
而數學就很好地避免了這種尷尬。數學本身就是一套嚴密的規則,它外生于人的主觀判斷,是建立在邏輯思維上的相對客觀的語言體系。我們很容易就用一個數字來定義“富有”。比如,規定年收入超過10萬元的人就是富有的人。這種語言構造了一個公認的標準,在描述的時候就不會造成歧義。這就使得觀點表述嚴謹,很適合科學的研究。
其次,數學語言有超越文字語言的簡潔性。
文字語言的表述往往追求形象生動而顯得有些冗長。人們在斟酌詞句的過程中也往往會花費很長的時間,有些時候,要找到一個恰當的詞語來表述某種事實確實很不容易。多少人在數學推導過程中一氣呵成,而在寫論文的時候抓耳撓腮幾欲崩潰。
而數學就不同了,數字的嚴密性是與天俱來的。因此在陳述一個事實的時候,我們往往不需要增加更多的文字來細化,只需要提高數字的準確度就足夠。就因為數學具有的準確性,使得它同時也具備了簡潔性,為科學研究節省了時間與人力。
最后,數學是全世界最通用的語言。
有人會否認這一點,認為漢語或者英語才是最通用的語言。事實上,漢語和英語只是最通用的文字語言,而遠遠比不上數學的通用。有人可能聽不懂漢語英語,但是依然可以聽懂1+1=2,阿拉伯數字比任何一種語言都通行。這就是為什么貿易可以在全世界范圍內建立。
沒有數學,就沒有貿易。
甚至有人認為,數學是宇宙語言,是區別一個群體是否具備智慧文明的特征。因此將勾股三角形放入宇宙飛船,尋找地外文明。因此,數學是區別人和動物的智慧語言。馬克思說過,一種科學只有成功地運用數學時,才算達到了真正完善的地步。因此,現在很多社會學科,都在朝著數學化的方向前行,尤其是經濟學,能成為社會學科皇冠上的明珠,嫻熟運用數學語言,是功不可沒的。
由此可見,數學是一門精確、客觀又通用的語言。俗話說,公說公有理,婆說婆有理。而數學面前,1+1永遠得2。
這就是數學的優越性。做理性人,確實需要從掌握數學做起。這,就是學習數學真正的重要性。
數學的作用
首先,數學從發展的歷史上看,對于人類的貢獻是不可估量的,我們今天使用一切數碼產品,包括電腦,電視,照相機等等,就是數學做了足夠的前期工作才產生的。既使有了電腦,也只是一個字或計算器的角色,是碎片化的東西,更不會有大數據,云技術。很難想象,如果沒有數學的支撐,我們今天的人類社會將處于一個怎樣的階段。
其次,生活中數學也無處不在,大家住的樓房,表面上看是由混凝土和鋼鐵組成的,可是如果沒有工程設計人員的計算,即使勉強將磚頭堆砌起來,也不能稱之為房子。也許有人說,有物理知識就可以計算出來,樓房會不會倒塌。注意這里面本身就有計算,怎么計算,不需要數學嗎?更何況物理學的發展,也是以數學為支撐的。總算之,沒有數學,其他學科,諸如物理,化學,生物,天文,地理等所有的學科都無從談起。
其三,也許有人說,我是一個普通人,除了買東西做計算可以了,那就大錯特錯了。你得謀生,你得學習一門養家糊口的技藝啊。可是所有的技藝,哪一門能離開數學?即使是最初級的泥瓦匠、木工沒有初步的數學中的幾何知識,怎么會成為一個合格的技術工。
其實,數學的重要性還遠遠不是養家糊口的問題,對于孩子來說,學習數學,是孩子思維能力和邏輯推理能力發展所必需的過程,促進孩子智力的發育必不可少。通過對數學的學習,了解人類社會和自然界的客觀規律,能夠理性地、辯證地看待事物及其本質。由此可見,數學之重要!不是可有可無,更不是無用!

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