大学文科数学的学习方法

时间:2021-01-15 17:55:58 大学数学 我要投稿

大学文科数学的学习方法

  导语:一提起“数学”课,大家都会觉得再熟悉不过了,从小学一直到高中,它几乎就是一门陪伴着我们成长的学科。下面就由小编为大家带来大学文科数学的学习方法,大家一起去看看怎么做吧!

大学文科数学的学习方法

  回顾这段时间以来的数学学习,我真的感触颇深。我明白了数学并不像以前我一直认识的那样枯燥、烦琐,也并不只是做做题那么简单。学习数学仅仅有敏锐的头脑,严谨的思维和严密的逻辑能力也是不够的,它也需要我们拥有一份欣赏、享受的心去看待它,去深入地了解一些它本质的东西以及数学的背景历史等等,多方面地去体会数学带给我们的乐趣和快乐。所以对于大学文科数学的学习,我主要从以下的这三个方面去进行、展开。

  欣赏:自然界最本质的一种美——数学美

  美是引起人的愉悦情绪的一种客观属性,依赖于人们对客观事物的认识。于是人们执著地追求美。

  当我们聆听一首优美的音乐,观看一幅精美的图画,或置身于幽雅的大自然中,我们便会全身心地感到愉悦,受到一种美的陶冶。可是,除了艺术的美、大自然的美外,我们是否想到科学也有美,数学也有美呢?

  古希腊学者毕达哥拉斯说:“美就是和谐,整个天体是一种和谐,宇宙的和谐是由数组成的,因而构成了整个宇宙的美。”

  英国哲学家、数学家罗素认为:“数学,如果正确地看它,不但拥有真理,而且也具有至高的美,是一种冷而严肃的美。这种美不是投合我们天性脆弱的方面,这种美没有绘画或者音乐那样华丽的装饰,它可以纯净到崇高的地步,能够达到只有伟大的艺术才能谱写的那种完美的境地。”

  另一位数学家哈代的看法是:“现在也许难以找到一个受过教育的人对数学美的魅力全然无动于衷,实际上,没有什么比数学更为‘普及’的科学了。大多数人能欣赏一点数学,正如同多数人能欣赏一支令人愉快的曲调一样。”

  我国现代著名数学家徐利治教授提出;“所谓数学美的含义是丰富的,如数学概念的简单性、统一性,结构系统的协调性、对称性,数学命题与数学模型的概括性、典型性和普遍性,还有数学中的奇异性等,都是数学美的具体内容。”

  而数学中美的例子可谓俯拾即是。例如,皮亚诺算术公理系统,就是逻辑结构简单美的典范;希尔伯特以非构造方法成功解决了代数不变量理论中的戈丹问题,体现数学方法的简单美;代数中的共扼根式、共扼复数、对称多项式、对称矩阵等,几何中的轴对称、中心对称、镜面对称等,都表现了数学中的对称美;运算、变换、函数,这三个分别隶属代数、几何、分析等不同数学分支的重要概念,在集合论建立之后,便可以统一于映射的概念,这体现了数学中的统一美……毕氏学派试图从数和数的比例中求得美和美的形式,并终于从五角星形中发现了“黄金分割”,进而得到黄金比,这也是数学美学上的一大突破。近代科学家开普勒更是一针见血地指出:“数学是这个世界之美的原型。”言简意赅、意蕴深远的一句话,给人以深刻的思想启迪。

  的确,当我们悟出了一个出色的数学公式,当我们用巧妙的方法解答出一道数学难题时,我们心中不也充满了一种成功的喜悦吗?我们在学习数学时,当看到一个优美对称的图形,一个代数轮换对称式,一组精要的数学符号,一个简单的数学公式,一条言简深邃的数学定理,一种精彩绝伦的数学构想,不也为这些图形、算式的对称协调和理论的精彩而赏心悦目,充满一种美感吗?

  当我们遇到一道数学证明题,它的条件式和求证式都具有对称的形式,而正是由于这种对称美的启示,促使我们采取一种“对称”的手段,而使问题简捷地获证。蓦然回首,我们不也像欣赏一首优美的音乐一样充满了愉悦之情吗?

  有人说:“数学是思维的音乐。”虽然我们不能用听觉感知它的节奏,可是我们可以用大脑体会它的韵律美。事实上,数学与音乐都能净化人的灵魂,可使思想清晰、准确、简练,它们都是思维的载体,可以让我们的思维飞翔。

  联系:数学与文学的完美结合

  数学是什么?抽象的思辨,严密的推理,逻辑的论证,精确的计算,总揽全局而又步步为营的思维方式,构造起号称为“思维的体操”的数学大厦的宏基。文学是什么?浮想联翩,潇洒不羁,蔑视规律,跳跃的思维律动,弥漫出丰富多彩的浪漫气息。此二者看似水火不容,但正如辨证唯物论所描述的,任何事物都是辨证统一的。当我们重新审视这两者时,会发现它们之间其实也有着完美的结合。

  雨果说:“数学到了最后阶段就遇到想象,在圆锥曲线、对数、概率、微积分中,想象成了计算的系数,于是数学也成了诗。”的确,数学入诗,诗中有数,不仅使人情趣盎然,更让其寓意隐晦,让人深思、遐想,更具迷人光彩。

  我国古代有一些数学问题,是以诗歌的形式叙述的,是诗人和数学家和谐的统一,形成诗歌海洋中别具一格的浪花,也是数学星空中闪烁的繁星。

  比如说有一首关于李白的诗,就涉及到了一道有趣的数学题。李白自称为诗中之仙。“李白斗酒诗百篇”,诗成了李白生活中的一部分,而酒确是李白诗性大发的源泉。后人有《李白醉酒》的数学诗来描述李白饮酒作诗的豪放情景:

  李白街上走,提壶去买酒。

  遇店加一倍,见花喝一斗。

  三遇店和花,喝光壶中酒。

  试问壶中原有酒几斗?

  说的是李白壶中原有酒,遇店就将壶中的酒加一倍,看到花就作诗饮去壶中酒一斗,这样遇见三次店和花,将壶中的.酒喝光了。了解了题意后,便不难计算出原来壶中有酒几斗了。用倒推法,不难算出原来壶中有酒7/8斗。列算式如下:

  [(1*1/2+1)*1/2+1]*1/2=7/8(斗)

  当然,数学与文学的结合还有很多的方面,如数字诗、数学中的哲理、用数去感官文学作品……这些结合不仅仅同一了人类两种基本思维方式---艺术思维和科学思维,还协调了两种隐秘的符号体系——物质世界运动规律的符号体系和精神世界的符号体系。

  应用:生活中无处不在的神秘武器

  数学真是非常奇妙,在生活中,在各行各业,在各个领域,都能看到它的存在。而它的应用也越来越广泛,越来越深入。它的应用,使每一个领域都绽放出独特的风采。

  比如说建筑领域。千百年来,数学已成为设计和构图的无价工具。它既是建筑设计的智力资源,也是减少试验、消除技术差错的手段。

  下面开列的是古往今来建筑中常用的数学概念:

  ●棱锥               ●角

  ●棱柱               ●对称

  ●黄金矩形             ●抛物曲线

  ●视幻觉              ●悬链线

  ●立方体              ●双曲抛物面体

  ●多面体              ●比例

  ●短程式圆顶           ●弧

  ●三角形              ●引力中心

  ●毕达哥拉斯定理        ●螺线

  ●正方形、矩形、平行四边形  ●螺旋

  ●圆、半圆            ●椭圆

  ●球、半球            ●镶嵌

  ●多边形             ●透视

  历史上就有许许多多的有关数学在建筑上的应用的例子:拜占庭时期的建筑师们将正方形、圆、立方体和带拱的半球等概念优雅地组合起来,就像他们在康士坦丁堡的圣索菲娅教堂里所运用的那样;哥德式教堂的建筑师们用数学确定地球的引力中心,并设计了拱形的天花板,使天花板上拱形的交点正对着隐匿在地底下的巨大的用石头构建的重物;文艺复兴时期的石建筑物,显示了一种在明暗和虚实等方面都堪称精美和文雅的对称……

  随着新建筑材料的发现,适应于这些材料最大潜力发挥的新的数学思想也应运而生.用各种各样可以得到的建筑材料,诸如石头、木材、砖块、混凝土、铁、钢、玻璃、合成材料(如塑胶、强力水泥、速凝水泥)等等,建筑师们能够设计出实质为任何形状的建筑物。在近代,我们能亲眼见到双曲抛物体形式的建筑物(旧金山圣玛丽大教堂)、B富勒的短程式构造、P索罗里的易于分离和结合的设计、抛物线型的机棚、模仿游牧部落帐篷的立体组合结构、支撑东京奥林匹克运动大厅的悬链线缆,以及带有椭圆顶天花板的八角形房屋等等。所以说,如果脱离了数学,建筑领域是不可能有这样的发展和成就的。

  还比如说美术领域。无论是不同时期还是不同派别,在无数的艺术作品中我们都能看到,一种应用,无关领域、无关界限,却将数学依旧蕴涵于每一种个性之中。

  如毕加索的《亚威农少女》就开创了立体主义的先河,他通过主观的理性筛选,将对物体前后左右的不同知觉按主观构想拼凑在一起,从而将立体表现为平面;雷诺阿则把中轴线演绎到了极致,他的画总是那么左右对称,如果他的画面上有两个人,那么,你总能发现那最明显的接触点一定在整个画面的中轴线上;莫奈更是画出了光的振颤,水的波动,空气的透明,树叶的闪烁,渗透了“从不变中体现出变化”的数学精神……

  其实,数学无处不在。并且,它已不再如以往我们想象中的那样枯燥、抽象和纯理论化,而以常新的姿态直接步入社会,乃至生活的各个细微方面。在追求严谨、继承前人思想的同时,数学的发展又不被前人的步伐所束缚,而允许有大胆的设想、另辟蹊径的勇气,所以才能站得更高、看得更远。

  最后,我想以Proclus的一句话来结束本文:数学就是这样一种东西:她提醒你有无形的灵魂,她赋予她所发现的真理以生命;她唤起心神,澄净智慧;她给我们的内心思想增添光辉;她涤尽我们有生以来的蒙昧与无知。

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