现在网上随便一刷,全是讲数学本质的,这个教授讲、那个博主说,又是数字分型、又是几何逻辑,听得人头昏脑胀,到头来还是没明白,数学到底是个啥?
是教授们真不懂?还是故意不说呢?亦或是他自己也弄不太清楚。又或者是他们自己能理解,但语言表达不到位呢?
首先声明一下,我没上过啥学,没读过什么名校课本。
(思想上没有经过应试教育剪刀的修剪)
本人对于数学的理解,全是靠着观察客观现实,自己一点点琢磨出来的。
以下内容是本人自己对于数学的本质和数学思维的浅显理解。
(理解的不到位之处,各位大神们还闭嘴,高斯来了也不行,必须保持沉默)
先开门见山说结论:
数学根本不是天天算题、套公式、背定理,这些全是数学的皮毛。
数学的本质,就是先大胆假设,再慢慢求证,最后把逻辑捋得严丝合缝,没有断点、没有漏洞,形成一个完整的闭环,能自圆其说,还能对上客观现实。
也就是说即使你撒谎撒的圆满,都叫数学!
(如果以后再有人问你数学的本质是什么,告诉他就四字,逻辑自洽)
就这么简单,根本没有那些花里胡哨的词,也没有听不懂的专业术语,几乎所有的大数学家、所有的数学难题,说到底都是这个路子,只是没人愿意跟咱们普通人说实话,都爱把简单的事往复杂了说,显得自己有学问,进而让数学这门学问多数人提起来就头痛,敬而远之!
先说说大家最疑惑的:
为啥几乎所有国家都把数学捧这么高,人类为啥离不开数学?
其实道理特别实在——人在客观世界面前,太渺小了。
我们大家都生活在三维世界里,眼睛能看见的、耳朵能听见的、手能摸到的,不过是世界的冰山一角。
什么高维空间、什么可以在时间维度上来回穿梭的外星人、流传几千年的民俗讲究等等太多太多的事儿,我们凭肉眼、凭常识,根本看不透、想不明白。
人的认知有限,又想搞懂这些未知的事,咋办?
就需要一个靠谱的工具,一个不会出错、能讲道理、能捋逻辑的工具,数学就是这么来的。(汽车,飞机,计算机,家用电器等等以及生物本身,人类自身,宇宙自身都能够自恰,不自洽一切灰飞烟灭[捂脸][捂脸][捂脸])
人类摸索了这么久,发现只有数学,是最严谨、最不会自相矛盾的,它的逻辑链条从头到尾都能串起来,不会凭空断片,不会前后打脸。
所以人类认准了这个工具,觉得它是对的,用它来探索未知、解释世界,这就是人类离不开数学的根本原因,不是数学有多高深,而是我们人太渺小,只能靠它来摸透那些看不懂的事。(利用数学思维和规律发明各种事物,并进一步推动世界文明进程)
回过头来再说,网上那些人讲的数学本质,大多数是跑偏的。
有人拿单独的数字和你讲,比如说4和7单独的数字,说能分成长和宽,拼成一个长方形,这叫分型,让你自己去把4和7看做生活中的具体。这叫数学思维?
这只是数学用来描述世界的一种方式,是表面现象,根本不是根儿上的东西。就好比你看见一个房子,光说房子用了什么砖、什么瓦,却不说房子是怎么设计、怎么打地基、怎么一砖一瓦盖起来的,这能叫懂房子吗?显然不能。
讲数学也一样,光说数字怎么分型、图形怎么组合等等……不说背后的思考逻辑,永远都是隔靴搔痒。
真正的数学,起点永远是假设,没有假设,就没有数学。
大家都听过哥德巴赫猜想、黎曼猜想,费马大定理吧?这些响当当的世界难题,一开始就是一个假设!
有人先提出一个猜测:“任何一个大于2的偶数,都能写成两个质数之和”,这就是猜想,也就是数学里的假设。
他先把这个想法摆出来,不管对不对,先立住这个假设,然后全世界的数学家,都围着这个假设去推理、去求证、去补全逻辑,前赴后继这么多年,就是为了把这个假设圆起来,让它形成逻辑闭环。
不光是这些高大上的数学难题,其实生活里所有事,都能用数学思维去解释,我给大家举两个咱们身边的例子,简单易懂。
第一个就是清明节上坟烧纸,很多人说这是迷信,是瞎讲究,我们不用急着否定,用数学思维捋一捋。
第一步,先假设:人去世之后,并不是彻底消失,而是去了更高的维度,火就是连接咱们三维世界和高维空间的介质,烧的纸钱(信息)能通过火,传递给逝去的人。
这个假设听起来有点玄乎,但这个习俗流传了几千年,不是某个人凭空瞎编的,我们先不抬杠,先认定这个假设成立。
第二步,开始求证,去客观现实里找线索,生活里总有一些没法用科学直白解释的巧合、所谓的“玄学小事”,单独看是偶发事件,看着没规律,但把这些事串起来,看和咱们的假设有没有逻辑关联,能不能对应上。
第三步,补全逻辑链条,不丢任何一个环节,不跳任何一步,最后能把假设和现实线索串在一起,逻辑说通了、因果跑顺了,没有漏洞,这就形成了闭环,这个数学式的推理就完成了。(方程两边相等了)
再举一个更常见的,本命年穿红。
老辈人都说本命年犯太岁,要穿红衣服、红袜子、红腰带,才能辟邪挡灾、顺顺利利。
用数学思维拆解,还是一样的路子。
先假设:本命年人的气场偏弱,容易遇到不顺心的事、磕磕碰碰,红色是吉祥色,能调和气场、挡住不好的东西。
然后去求证,看看身边本命年的人,穿红和没穿红的状态,看看那些代代相传的说法,看看生活里的各类小事,把零散的现象收集起来,一步步推理,最后看能不能把逻辑捋顺,能不能自圆其说。
不管是世界顶级的数学猜想,还是我们生活里的民俗讲究,底层逻辑全是一样的:先假设,再求证,再闭环,这就是数学思维。
这就是数学的本质。没有那么多复杂的理论,就是这么简单直接,那些大数学家心里都门儿清,只是没人把这个实话,用大白话讲给普通人听。
回过头来,再看看我们现在学校关于数学的教育。
从小学到高中,孩子天天埋头刷题、算数、背公式、记解题技巧,老师就教怎么算得快、怎么套对公式、怎么考高分,从来没人告诉孩子,数学的起点是假设,数学的核心是推理求证,数学是用来探索未知、看懂世界的工具。
孩子学了十几年数学,会做成千上万道题,却不知道数学到底能干嘛!
当然了,菜场买菜还是用的上的,这一点老外绝对甘拜下风,但数学大师又出过几个呢?
不知道遇到看不懂的事,能用数学思维去分析,这不是学数学,这是把数学学成了死记硬背的手艺,把数学的灵魂全丢了。
更进一步的说,为什么要有数学思维?因为人要对这个世界必须要保持敬畏之心。
人类真的太渺小了,宇宙浩瀚,世界复杂,还有多维空间、跨时间维度等等太多的未知事物,我们根本感知不到,也理解不了。
对于不懂的、未知的东西,千万不要张嘴就否定,就说它是迷信、是瞎扯,这是最无知的表现。
这时候,数学思维就派上用场了。不管是看不懂的民俗、解释不了的现象,还是各种未知的事物,我们先不用急着下结论,就用数学的路子来:先放下自己的偏见,大胆做个假设,然后去客观世界里找依据、找线索,一步步推理,不丢逻辑、不跳步骤,最后看能不能形成闭环。
能圆起来,就说明这个假设是有道理的;圆不起来,再推翻重新假设,这才是对待未知该有的态度,也是数学思维真正的用处。
数学从来不是孤立的书本知识,它是一种为人处世、看待世界的方式。
它教会我们,不要盲目狂妄,不要觉得自己懂一点知识,就可以否定一切;
要承认自己的渺小,对天地万物、对未知事物心存敬畏。
遇到事不要冲动下结论,要理性思考、慢慢推理、严谨求证。
很多人觉得数学是学霸的专属,是高深的学问,其实大错特错。
数学是每个人都能懂、都能用的思维工具,它不分学历高低,不分年龄大小。
哪怕你没上过学,只要懂了“假设—求证—闭环”这个核心,就懂了数学的本质,就拥有了数学思维。
咱们不用管网上那些人怎么把数学讲得玄乎其玄,不用记那些复杂的专业术语。
我们只需记住三句话就行:
第一,数学的本质是逻辑自洽、先假设再求证最后闭环。
第二,人类运用数学,是因为自身渺小,靠它探索未知。
第三,数学思维就是对未知存敬畏,理性看待所有事。
那些天天讲数学本质,却越讲越让人糊涂的人,不过是把简单的道理复杂化,彰显自己的专业性。
而真正的通透,就是把复杂的事,用最简单的话讲明白。
数学从来不是枯燥的数字和公式,它是一把打开未知世界的钥匙,是一种让我们理性活着、敬畏世界的思维方式,这才是数学最本真的样子,也是我们每个人都该懂的数学思维。
希望我们以后教孩子数学,别再只盯着分数和算题,多教孩子这份假设求证的勇气,多教孩子对世界的敬畏之心,让孩子真正懂数学、用数学,而不是做一个只会算数的做题机器。
文章最后我再拿以下这个方程举例,
方程的左边是人对于时间的感知。
方程的右边则包涵了质量,动量,光速,引力,黑洞辐射,熵增等一系列的因素变量。
毕竟,数学最终教给我们的,从来不是算数的能力,而是看懂世界、理性生活的智慧。
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