盧麗航
摘 要:本文通過分析數(shù)學(xué)思維的特點,將其運用價值和各個行業(yè)的運用進行分析探討,希望能為高中生提供一種將數(shù)學(xué)生活化的思維,讓數(shù)學(xué)為當(dāng)代建設(shè)做出更多的貢獻。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思維; 運用價值; 積極性
中圖分類號:G633.6 ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ?文章編號:1006-3315(2019)03-016-001
隨著數(shù)學(xué)知識的迭代和內(nèi)容的深化,我們課堂中的數(shù)學(xué)學(xué)科逐漸呈現(xiàn)出抽象、多元、強邏輯的特征。這些特征對我們的學(xué)習(xí)素養(yǎng)有了更高的要求,一些自制力和主動性較差的同學(xué)開始對數(shù)學(xué)課產(chǎn)生厭倦,成績一落千丈的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。究其主要原因,無非是數(shù)學(xué)理論知識與日常生活運用的分離很大程度上降低了他們的學(xué)習(xí)興趣。因此,如何能將數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)生活化、實際化,讓同學(xué)們切實體會到數(shù)學(xué)知識的運用,將理論與實際統(tǒng)一,就是解決這種問題的關(guān)鍵。
數(shù)學(xué)思維,就是人們通常所指的數(shù)學(xué)思維能力,即能夠用數(shù)學(xué)的觀點去思考問題和解決問題的能力,比如從一般到特殊、特殊到一般等思維模式。,作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,數(shù)學(xué)具有極高的直觀性、抽象性,它能將一些事實用數(shù)字或者符號進行表達(dá),減少語言贅述,便于信息的傳遞和處理。從龐雜的數(shù)據(jù)與信息中,如何運用數(shù)學(xué)思維提煉出提綱掣領(lǐng)的數(shù)學(xué)規(guī)律,常常是作為各個領(lǐng)域內(nèi)的必備素養(yǎng)。
現(xiàn)如今各行各業(yè)早已將數(shù)學(xué)思維內(nèi)化到了工作中,不論是日常的數(shù)據(jù)分析管理,還是前沿技術(shù)的研發(fā),都離不開數(shù)學(xué)思維的輔佐。數(shù)學(xué)思維對于社會發(fā)展的戰(zhàn)略意義不容小覷,掌握其綱領(lǐng)、內(nèi)化其思想,是作為高中生必不可少的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。
1.數(shù)學(xué)思維與信息化技術(shù)
近年來飛速發(fā)展的計算機技術(shù)正是基于這樣的數(shù)學(xué)思維模式。信息技術(shù)為我們的生活、生產(chǎn)帶來了革命性的變化,正是因為這項技術(shù)是在數(shù)學(xué)思維的引領(lǐng)下,化繁為簡地處理了各種實際生產(chǎn)中遇到的問題,將不同的問題匯總到了一起,加以提煉,變成了我們將來在大學(xué)甚至研究生階段會學(xué)習(xí)到的高等數(shù)學(xué)。拿最近熱度較高的芯片產(chǎn)業(yè)來舉個例子:如何能讓處理器運行速度更快、如何能更好地優(yōu)化芯片制作流程等一系列問題,如果利用數(shù)學(xué)思維加以分析,無非是如何讓信號更高效地傳遞,減少損失。不難看出,數(shù)學(xué)思維正是推動信息化技術(shù)發(fā)展的源動力之一。
2.數(shù)學(xué)思維與經(jīng)濟學(xué)
傳統(tǒng)的經(jīng)濟學(xué)原理通過文字性描述高效準(zhǔn)確地闡述、分析各種現(xiàn)象,而數(shù)學(xué)思維的優(yōu)勢則加以體現(xiàn),它可以為經(jīng)濟學(xué)的分析提供更為精確的數(shù)據(jù)論證與更為嚴(yán)密的邏輯分析。近年來,數(shù)學(xué)知識在現(xiàn)代經(jīng)濟理論中的運用愈加廣泛與深入。例如微積分一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就影響了經(jīng)濟學(xué)的邊際理論;計量的廣泛使用使數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)和有效;各個數(shù)學(xué)模型的建立與分析都對我國當(dāng)代企業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻??梢?,利用數(shù)學(xué)思維的直觀性和辯證性,能夠讓經(jīng)濟研究對象更加具體,幫助企業(yè)充分了解生產(chǎn)關(guān)系和經(jīng)濟收益之間的關(guān)系,有效解決在經(jīng)濟生活中的經(jīng)濟問題,從而實現(xiàn)數(shù)學(xué)思維建設(shè)價值。
3.數(shù)學(xué)思維與自然科學(xué)
數(shù)學(xué)作為各個自然學(xué)科的基石,是學(xué)習(xí)自然科學(xué)的必由之路。生物、化學(xué)、物理都和數(shù)學(xué)思維有著緊密的聯(lián)系。
數(shù)學(xué)和生物科學(xué)都是探尋人類生活規(guī)律的學(xué)科,能夠幫助研究者實現(xiàn)定性到定量的分析,這也促使了生物和數(shù)學(xué)的雙向結(jié)合。達(dá)爾文的生物進化論、孟德爾的豌豆雜交遺傳定律、性別基因的選擇與遺傳都滲透著數(shù)學(xué)思維。“生物數(shù)學(xué)”將其生命原理和概率分析進行了有機整合,滿足了人類對生物的求知欲。近年來,隨著人們對生物科學(xué)的不斷探尋,數(shù)學(xué)思維的應(yīng)用也更加廣泛,數(shù)學(xué)思維對生物學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。
在化學(xué)領(lǐng)域,數(shù)學(xué)思維更是功不可沒?;瘜W(xué)方程式和數(shù)學(xué)的計算式有著異曲同工之妙,數(shù)學(xué)的引入相當(dāng)于為化學(xué)這門學(xué)科提供了可以度量的尺子。在數(shù)學(xué)思維的幫助下,化學(xué)明確了物質(zhì)和能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。對于微觀世界的幾何構(gòu)造,如原子中原子核、質(zhì)子與電子的結(jié)構(gòu)、晶格這一概念的引入、有機物聚合等,數(shù)學(xué)的幾何學(xué)和數(shù)理規(guī)律也對化學(xué)分析提供了模型指導(dǎo)。
在物理領(lǐng)域方面,數(shù)學(xué)思維幫助了許多科學(xué)家提出了珍貴的科學(xué)理論。耳熟能詳?shù)摹疤O果砸牛頓”就印證了這一觀點,從單一的自由落體現(xiàn)象,到普適于萬物的萬有引力定律,牛頓正是運用了數(shù)學(xué)思維,用數(shù)學(xué)原理理解自然科學(xué),將具體的事物抽象化、規(guī)律化,對現(xiàn)代力學(xué)做出了不可磨滅的貢獻。數(shù)學(xué)思維對于自然科學(xué)界宛如揚帆遠(yuǎn)航的巨輪上的舵手,有了數(shù)學(xué)思維的導(dǎo)航,自然科學(xué)這艘巨輪方能縱橫四海,無所畏懼。
4.數(shù)學(xué)思維與人文藝術(shù)
數(shù)學(xué)思維絕對不只服務(wù)理科或者管理學(xué)科,除了傳統(tǒng)的邏輯推理和數(shù)據(jù)問題分析,數(shù)學(xué)思維能夠開啟人類創(chuàng)新思維,為多個領(lǐng)域帶來創(chuàng)造靈感。世界上沒有完全相同的兩片樹葉,但是任何物品的形狀、建設(shè)原理都是有跡可循的。各種具有生命的物體從繪畫角度來看,都可以由簡單的幾何和排列規(guī)律而組合形成,這種平面和數(shù)形結(jié)合的思想,將數(shù)字化和幾何化相結(jié)合,能夠為人們帶來豐富的設(shè)計靈感。
同樣,一些借助數(shù)學(xué)思維形成的藝術(shù)理論從古至今就在廣泛應(yīng)用,如π的3.141592657……永不重復(fù)循環(huán)小數(shù)可以繪出完美的圓,勾三股四弦五架構(gòu)出堅毅的直角,在攝影中常見的九宮格應(yīng)用了黃金分割定律。在建筑方面,古代雅典的巴特農(nóng)神殿就是按照黃金矩形進行建造的,而美國著名的古根海姆博物館的螺旋形斜梯,也是利用了集合中黃金比例螺旋形進行設(shè)計。可見,數(shù)學(xué)思維和人文藝術(shù)有著密不可分的關(guān)系。
數(shù)學(xué)思維廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中,它對現(xiàn)代社會的信息化技術(shù)、經(jīng)濟、自然科學(xué)、人文藝術(shù)都有著重要的影響。毋庸置疑,在未來,數(shù)學(xué)思維會成為影響時代發(fā)展的重要因素,其勢必會向更多的領(lǐng)域發(fā)展。為此,作為高中生,我們應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中注重對自己數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng),將來運用數(shù)學(xué)思維為我國未來發(fā)展創(chuàng)造更多可能。
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