为什么要学习数学
很多人讲,我连初中的数学都忘掉了,特别是几何,似乎并没有影响我的生活,当初为什么要学习?这东西那么难,费了我很多时间。
于是在很多人看来,初中以后的数学只是应付考试的需要而已,这样一来,中国一些人提出高考取消数学也就不奇怪了。
无独有偶,美国一些左派也建议高中不教数学了,这其实比中国一些人提出的高考不考数学还要进一步。
不过他们给出的理由有点奇葩,是说数学是一种具有歧视性的学问,让非洲裔和拉丁裔的学生数学成绩差,这样就将人分成了三六九等。
不论什么原因,总之很多人讲中学以后学的数学后来用不上,而且忘记了。这一点确实是事实,有些中学的题今天就连我自己也已经不会做了,也就是说我今天也不可能靠数学本身来养活自己。
但这不等于说数学对我来讲没有用,如果我没有学过数学,我今天的收入至少要少一个数量级,甚至可能没有稳定的工作,这一点是毫无疑问的。
从这两件事的矛盾之处可以看出,数学似乎有一种超出它所承载的表面知识的作用,这些作用甚至也让那些觉得没有用到数学的人受益了,那么这种作用又是什么呢?
学数学绝不是为了算账,如果仅仅把自己对数学的理解局限在这个认知水平上,自然是会了加、减、乘、除就不需要学习数学了。
学数学的目的简单地讲是三种训练,对此我从侧面来解释,这样便于你理解。
大家怕数学的原因恐怕首先是因为它太难学了,也就是不容易学会、学好。
其次,考试考不好,打击自己的积极性,大家恐怕特别有体会的是弯子绕得多一点的题,比如数学竞赛题总做不出来。
第三是不知道那些数学知识在生活中如何应用。
如果大家读完了高中,甚至大学,还存在上面的问题,我可以非常抱歉地告诉大家,你的老师,当然也可能是你的家长,把你的数学教坏了,因为他们在教你数学的时候,忘记了中小学教育纲要里安排数学课的目的,抑或是写纲要的人本身对此也糊里糊涂,总之不是你的责任。
那么怎么才能考好数学呢?我用的不是“学好数学”,而是“考好数学”。简单地讲,只要做好三件事情:首先是阅读理解(Reading comprehension),其次是建立比较完整的数学知识体系,第三是善用逻辑。 就这三条,没有第四条。
当然有人可能会问这三条管用吗?至少对我管用。我前一阵看了我高中的数学成绩单,6个学期12次期中、期末考试平均分数99分。
对于难题,我由于是在北京,条件要优越些,得以参加美国几个级别的数学比赛,AMC10/12的成绩是135分,AIME的成绩是13分,满分15分。
了解这些比赛的朋友可能知道这是极好的成绩,当时我的成绩在全北京赛区排在第三名。因此,我想我多少有点发言权。
接下来看看怎么理解这三件事情。
先说阅读理解。如果一个学生把教科书上的内容学会了,却做不出难题,50%的原因可能是根本没有读懂题, 当然还有一些学生可能甚至把题读错了。
有时我的孩子十道题中有三道题不会做,我就说你再把题好好读一遍,画画图,看看题目说的是什么内容。通常有一两道题她马上就会做了。
也就是说,这其实是语文没有学好,而不仅仅是数学问题,这也就回应了我们昨天聊的学语文的重要性。
在阅读理解中,很重要的一条是理解暗喻,也就是从字的表面理解深层的意思。 在数学难题中,很多已知条件其实都是通过暗喻给学生的,但是很多人看了之后完全无感。
比如给大家一个等边三角形,即每条边都相等的三角形,这意味着什么呢?除了三条边都一样,还意味着每个角等于六十度,从三角形内部的任何一个点到三条边的距离之和都相等,等等一大堆的已知条件。
其实不仅在解题的过程中,这个技能需要把握,而且在生活和工作中也是如此。
说起北京意味着什么呢?除了是中国的首都,还意味着几千万人口,出门拥堵,有无数的景点和博物馆,占地面积极大但是转机非常困难的机场,等等。
解题的第二个要素是掌握基本的数学知识, 这一点当然没有问题。
事实上,大部分学校在教数学的时候,只剩下这么一条了,即给大家灌输了很多数学知识,而且生怕大家记不住,还让大家做了很多练习题。没有数学知识肯定解不了难题,但是光有数学知识是不够的。
第三个要素则是逻辑能力,即从已知条件得到结论,需要一步步推理得出来, 这一点我们大部分中小学教学做得都不好。
为了应试并且快速见效,学校让大家对解题方法死记硬背,忽视了背后的逻辑性。而遇到所学的解题技巧没有涵盖的所谓难题,当然就不会做了。
低水平的老师和笨的学生,总是试图采用题海战术,覆盖各种考试题。好的老师则训练学生的逻辑思维能力,而好的学生在学习数学时也是平衡理解力、逻辑能力和基础知识三者的关系,做到事半功倍。
那么怎么知道自己的逻辑训练合格了?很简单,对于读完初二的学生,学完几何书的前两章,即了解了点线面等基本概念和几何学的五条公理,自己合上书能把全书所有的定理推导出来。
懂得了上述解难题的诀窍,就明白学习数学的目的是什么了。
首先是阅读理解, 将来能够看懂书,理解问题,这件事情是让大家受益终身的。
第二是培养逻辑能力, 因为只有具备了足够强的逻辑能力,才能得到新知,才知道遇到问题后如何解决问题。
最后,为了训练大家这两个能力,需要教授一些数学知识,也就是说那些知识的传授,只是手段而已,不是目的。
很遗憾的是,对于大部分人来讲,学数学时忘记了目的,因为学校太在意手段本身了。
也可能有读者会问,既然我们的目的是阅读理解乃至更广义的看懂书,培养读懂题的能力,以及逻辑推理能力,能否通过其他的学习同样获得这两种能力?
我想或许有,但是都没有数学的学习来得简便。
当然,我也知道并非所有人都能够有比较好的抽象理解能力,一些人学数学会吃力一些。
有一次《宸冰读书》的主持人李琛问我,像她那样高考数学分数极低的人是不是很笨,不适合学习这方面的内容?我对她讲,你数学成绩不好,不是你的问题,而是课程设计有大问题。
我们现在让所有人学同样的数学课内容,通过一张考卷的分数来考察数学教学成果,这种做法是有很大问题的。
因此,我的看法是,我们中小学的数学教学需要改革,对不同人教授不同的内容。
对于一些对数学兴趣大,能力强的人,可以在中学学习难度深一些的数学课。对于这方面能力稍弱的人,可以少学一点,学浅显一点的数学课。
比如说代数可以分为A、B不同的难度,再加上一个讲述额外内容的C,一些人学完A就够了,有些人则从要求较高的B开始学习,个别天才可以学完B之后多学习一个C。
这样,只要一个学生认真学习,他的数学成绩照样可以得A,得满分。最关键的是,让学生都达到了学习数学的目的。
至于数学是其它科学的基础,这种话就不用多讲了。没有通过学习数学掌握好的思维方式以及解决问题的方法,其实对今后做事情是有危害的, 这一点我在总结通识教育的重要性时再讲。