无处不在的数学
2018-03-30赵逸寒
摘 要:对人们来说,数学作为从小学习的学科之一,并不会让我们感到陌生。但它又不仅仅是一个学科门类,只靠定理和公式发挥影响。数学作为一种工具,一个基础,在我们的生活中是无处不在的。在专业方面来说,我所学的教育学中的教育统计学就与数学关系密切;在生活方面来说,数学也与我们生活的各个方面有着紧密的联系。数学应用十分广泛,然而相對于具体的数学理论,一些数学思想对我们的学习、工作、生活起着更大的影响,例如基本的计算能力,数据分析统计,类比法、数形结合等方法,逻辑理性思维。下面将就这几个方面深入阐述数学在学科内外的作用以及它提供为我们提供的有效解决问题的方法。
关键词:数学;数学思想;应用
自从我们有认知、开始学习以来,就与数学有着千丝万缕的关系。从最早的计数、四则运算,到后来复杂的公式计算和实际应用,可以说我们无时无刻不在接触数学。在中小学生眼中,数学是三大主科之一,重要性不言而喻。然而在上了大学后,由于专业的不同,我们可能不再把数学作为一大主科进行特别深入的研究,那这是不是就意味着数学对我们没有多少作用了呢?答案当然是“不”。数学是无处不在的,无论是在专业领域还是生活何处,它都与我们息息相关。
首先,作为教育学专业的学生,数学和我们还有着密切关系。
教育学的专业必修课程中有一门叫做教育统计学,按分类来看,它属于统计学中的一类,而统计学又是应用数学的一个分支,所以教育统计学与数学的联系十分密切。统计,就是通过搜集、整理、分析、描述数据得到一定的结论。例如,假设我们现在要做一份考试成绩分析,在收集完相应的成绩之后,就要先通过归类的方式进行整理,再通过平均分计算、极值比较、方差计算等一系列数学计算方式对所有成绩做出系统分析。那最后这些成绩该怎样展示出来呢?一般采用数形结合的方法更加直观形象,这样一来,图表的制作也离不开数学方面的知识了。其中还会涉及到有关概率的问题,之前学习的古典概型、几何概型以及其他概率方面的计算是必不可少的。
其次,数学在其他专业领域也发挥着极其重要的作用。
在经济领域,数学起着化繁为简的作用,简洁明了地解释了一些复杂的理论并处理繁杂的数据。比如有关银行利率的问题,用本金和利率计算利息,据此对活期存款和定期存款做出选择,以及复利的计算等等,这些都需要数学知识来帮助解决。还有最常见的商品盈利问题,如何使成本最低,类似的经济问题背后都离不开数学发挥的作用。可以说,近两三百年的时间里,数学成了经济学大厦的支柱。
还有在艺术领域上,数学也做出了不小的贡献。15世纪的艺术家们依据几何学原理,研究了透视理论。西方还出现了一系列深受数学思想方法影响的美术流派,比如以毕加索等人为代表的立体主义,明确提出在绘画中加入数学的分析与处理,利用几何图形构成独特的造型。
再次,数学思想的应用也体现在生活中的许多方面。
一是函数思想,我们所学的函数常常和方程、不等式、数列等联系在一起。例如购物打折问题。商场促销经常会有不同种类的打折方式,我们也总是受到看似大降价的诱惑,这时,函数思想就会帮助我们通过简单的运算发现其中的关窍。又如设计用料问题。我们在实际生活中会遇到用一定数量的材料设计出最大面积或体积的物品这样的问题,函数思想在这里帮了我们很大的忙,通过设未知量加以计算,就能够轻松地得到设计方案,有助于节省材料和获得最大收益。
二是数形结合思想。单纯的数字是抽象枯燥,不太容易让人产生直观的认识。但是人们对图形的敏感程度明显要高,于是用数字结合相应图形来简化复杂问题的方法是值得我们借鉴的。回顾以往的知识,物理课上学习物体的运动,对速度、加速度、路程、位移这些物理量分不清楚时,就会通过图像帮助分析。地理课讲太阳运动和时区计算,也常常通过画图来辅助计算。可以看出,数学在其他很多学科中是起着基础作用的。
三是类比法思想,通俗来讲就是以熟喻生,由特殊到一般。类比法也叫类推法,像圆与椭圆、等差数列与等比数列之间的类比,它可以使我们更好地理解、辨别各种概念、公式,既可以加强认识理解,又可以培养我们的创造性思维能力。而且除了数学,在文学中也经常使用类比的手法。诗词鉴赏中的类比手法使表达更有韵味;写作中应用类比法则显得更加寓意深刻。类比法在文理差别明显的两科中均发挥着很大的作用,足以表明掌握类比法对我们的生活各方面也是很有利的。
数学作为智慧与理性的代表,其逻辑思维的魅力是独一无二的。从古希腊的毕达哥拉斯学派哲学到近代的唯理论、经验论,到现代的逻辑证实主义、分析哲学,都离不开逻辑思维。对于我们也是如此,虽然不能做到对数学进行高深的研究,但我们可以着重培养自己的逻辑理性思维,它会使我们想问题更加深入,做事更加有条理,对事物有种更系统的认识。
数学是无处不在的,以上举的例子也只是它在一些代表性领域的作用,并不足以展示它的全部。我们要做到的是,认识数学的作用,发现数学的乐趣,把我们从数学中收获的启示应用到生活的各个方面,真正做到活学活用。
参考文献:
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[3] 王民良.函数思想在各个数学领域中的应用[J].景德镇高专学报,2008,23(2).
作者简介:赵逸寒(1996.10—),女,汉族,河北保定人,本科在读,就读于河北大学教育学院,所学专业,教育学。