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数学“简”而不“单”

2022-04-23卜若凡

第二课堂(初中版) 2022年1期
关键词:数学公式轮流式子

卜若凡

最近,我读了刘薰宇先生的《学数学原来这么简单——数学趣味》,在此简要与大家分享我的收获。

首先,我要讲一下这本书的作者——刘薰宇先生。他是一位著名的现代数学家、教育家,担任过一流大学的老师。在新中国成立后,他参与编写并审定了中小学数学教材。他的著作影响很广,就连诺贝尔物理学奖获得者杨振宁以及著名画家、散文家丰子恺都受到了他著作的影响。

其次,我说一下我學到的解题方法。例如,某地提倡地摊经济,在一条街上出现了10个地摊,这10个摊主都认为别人的位置好,想要1天轮流交换场地1次,多少天才能轮流交换完呢?这个问题怎么解决呢?我们要列算式的话,可以列出但这样列式子太麻烦了,有人就提出了“阶乘”的概念。一个正整数的阶乘是所有小于及等于该数的正整数的积,并且0的阶乘为1。即阶乘的符号就像我们经常使用的感叹号。还是回到刚才的地摊经济的问题,答案是要10!天才能轮流交换完。具体是多少天呢?我用计算机算了一下,结果是3628800天,如此排列完成大约需要9942年。这样显然是不可能的,所以10个人的排列就要分组进行了。

然后,我学会了用科学的方式思考问题。比如,证明一个数学公式是否可行,可以将其中的未知数n替换成 n+1,再观察式子是否正确,便可以证明该公式了。我们平日里解决各种问题,不能只在狭小的范围内找到解决方法就沾沾自喜,更应该从诸多方案中提取出一个适用性广泛的方案出来,用它解决更多的问题。这就是归纳的思考方式,它是科学的思考方式中重要的一种。

最后,我讲讲我读此书后的感悟。第一,我觉得数学变得比以前简单了,因为我掌握了一些正确学数学的方法。第二,我明白了我们解决问题时要运用科学思维,培养自己的抽象思维能力。第三,我明白了抽象思维的重要性。我国古代有那么多学术成果,为什么科学技术没有获得较大的进展呢?这与许多古人不重视科学有关,与国人缺乏抽象思维也有很大的关系。中国的数学成果总是太过形象,将人们的思维固化在了几个特例上,研究就变得十分缓慢。第四,我明白了逻辑的重要性。数学中养成的逻辑思维能力,可以影响到其他学科。例如,写文章要有逻辑,否则会让人看起来一头雾水。第五,我还从中发现了数学背后的哲学思想。数学上的演绎法强调因果,讲究所有的推论必须要有原因。这正如生活中的“事出必有因”一样,理解了这一点,遇到麻烦事就会积极寻找原因,而不是怨天尤人。

总而言之,数学语言简约但不单薄,数学思维简便但不单一。天地间万事万物的规律,已经被很多科学家简而化之为一个一个的数学公式,数以万计的数学公式却是几种常见的数学思维的产物。数学公式并不是冷冰冰的由字母和数学组成的,这些公式蕴含着解决复杂问题的简便方式,这些简便方式的背后是人类对天地间万事万物规律的探索,而这些规律背后就是整个世界!

(指导教师何智敏

编辑彬彬)

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