数学：一个神秘的学科

任纪云

摘 要：数学，一个让学生又爱又恨，让专业学者爱不释手的学科，它既神秘又不容易被人理解，我们试图把它作为一门开放性的、成长型的以及学习型的科目进行教授。

关键词：兴趣;理解;逻辑

如果有人不相信数学是简单的，那是因为他们没有意识到人生有多复杂。

——冯·诺依曼

一、“众人”眼中的数学

1、“误解”

在我們的成长环境中，时不时会听到关于数学的负面影响：枯燥，难懂，甚至连性别歧视都被冠名：女孩子学不好数学很正常嘛！不是每个人都是学数学的料，数学学了也没有什么用，我们生活中又用不到，数学在家长和学生的印象中变得遥不可及，是我们这些不“聪明”的孩子用尽所有力气都无法达到的一种境界，他们对数学产生了恐惧，也接受了“数学不是人人都能学好的，我是女孩子，我数学一定不如男孩子，数学都是聪明人才能学好的等等，这些致命性的误导一直伴随着我们的成长。

2、“魅力”

数学到底是什么？为什么那么多的学生讨厌它，害怕它？

数学是一门知识点琐碎，复杂，但各个环节连贯性很强的学科，如果想学好它，必须有持之以恒的决心和耐力，对于它的内容不仅仅是表面上的理解，是需要深入，透彻的理解，是需要兴趣做支撑，兴趣的来源很大程度上来自于授课教师的引导。很多人认为数学只关乎对错，只是一个以“成绩”为评判标准的学科，若问学生在数学课堂上都做些什么，学了些什么，他们会不约而同的回答：记公式，做题。很少有学生去探索学数学的奥秘，定理，公式是如何得来的，各种数量之间存在什么样的关系，或者学习这些知识的用途，他们在课堂上的唯一目标就是把题目作对，争取在老师和同学间好的表现，这种机械式的输入很容易产生厌恶，产生这种现象或许是因为他们对数学的认知不够，当我们询问学生什么是数学时，他们给出的描述与数学领域专家们给出的描述大相径庭。学生们通会说：数学是一门以记公式为主和不停的计算的一门学科，而数学家们则说：数学是研究规律，充满艺术美感的学科。数学的美在于我们探索问题，寻求答案的过程，这个过程充满了未知，而周围的环境也是变幻莫测，充满了挑战。当思路豁然开朗时，问题就变得简单可视，这也是数学的魅力之一，总是把复杂的问题简单化，把抽象的问题可视化，把乱如麻的思路条理化，清晰化。2015年菲尔兹奖得主：玛丽亚姆·莫兹坎尼在双曲面方向的研究被认为是近十年中最杰出的理论。在她的研究工作中，总是把复杂的问题图像化、简单化，而她的整个研究理论过程基本都是可视的，所以在她看来数学就是一个关于可视化图形、可以解决复杂问题的充满不确定性的学科。

基思·德夫林在《Mathematics：the Science of Patterns》书中写到：因为抽象的规律是思维、交流、计算、社会和生活的本质，所以作为研究抽象规律的科学-数学，我们或多或少都会受到它的影响。

二、数学与生活

1、有“温度”的数学

数学的诞生是为了人类自身的生存而发展。科技的发展，时代的进步中都蕴含着数学的力量，若想真正理解数学的本质，最好从人类的生存环境以及自然界的变幻莫测中探索。

如果仔细观察树的年轮，可以发现所有的年轮都是有规律的同心圆环，因季节和气候的变化，同心圆环的半径会随之变化。住宅设计，考虑人的身心发展，室内自然采光需要符合施工标准，所以要设计出既美观又实用的窗户，而设计中窗户的长宽尺寸比一般为1：0.6，接近黄金分割比0.618;海洋中的动物也会运用数学：海豚在水中通过超声波来定位。讲述这些的目的是让更多的人看到更广阔，更平凡的数学，数学不是他们印象中枯燥的计算，冰冷的数字，它是有温度，也告诉他们在世界的任何角落，我们都可以发现数学的影子，它是我们生活的一部分。

但是”学数学真的有用吗？”

多年后，笔者成为一名数学老师，遇到过很多学生，并告诉他们，数学不可怕，可怕的是你对它关闭了心门，阻断了你们相互了解的唯一通道，数学很美，生活中的数学就像一阵微风，轻抚你的面颊，也像黑夜中的一颗流星，给你带来惊喜。它不是枯燥无味的计算，应该是思考、表达工具，它是多元化的，是你成长过程中不可或缺的。

首先我们得承认，我们在学校里学到的大部分数学知识，在生活中都是隐形存在的，它对我们的影响是潜移默化的，我们不能一口否决数学在其中的影响力，虽然买菜的时候真的用不上一元二次方程，余切函数和微积分，但是我们看到的数学符号，思考问题以及处理问题的方式中，蕴含着数学知识，蕴含着数学的思维模式。

2、“低调”的数学

伦敦大学的计算神经科学家和物理学家卡尔·弗里斯顿说：

数学具备简洁、直接和齐整的特性，所以如果你把它看作一种语言的话，它比其他任何语言都更适合用来描述这个世界。宇宙的变幻，时代的变迁，生物的进化都在用数学的方式理解这个世界，解读它的规则和逻辑，以便自己更好的适应。诺贝尔经济学，物理学奖、化学奖、医学奖的得主几乎都用到了数学工具，这些获奖者有深厚数学功底，还有少数本身就是数学家。甚至著名作曲家贝多芬，他的大部分的创作都是在失聪中度过，之所以创造出如此错综复杂美妙动听的乐曲，是因为他发现了音乐与数学之间有趣的联系，贝多芬曾说：“作曲时，我脑海里总有一幅画，我就沿着画上的线条来谱曲” 凭借自己对音乐的感知，将不同音符的频率之间的数学关系。

现在的数学被称为“科学之王”其实我们无时无刻不在用数学计算，只不过有时是不自知的。比如在参加长跑比赛的时候，大脑就进行了非常复杂的数学计算：在什么时间以及什么位置需要加速。我们也一直在用数学来预测、修正、再预测自己观点和想法。数学锻炼了我们要理性审视世界的数学。

三、结语

数学是一种理性精神。约翰·纳什曾说：“从精神病人回归为一个理性人的快乐，和身体有病然后恢复健康的快乐还是不能相比的。”

参考文献

[1]乔.博勒.这才是数学[M].北京：北京时代华文书局，2017：32-39