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数学也许不是想得那么难——从姜萍说起

已有 1365 次阅读 2024-6-27 01:24 |个人分类:科学人文|系统分类:人文社科

在中专学校读书的17岁学生姜萍以第12名的成绩,进入2024阿里巴巴全球数学竞赛决赛。阿里巴巴全球数学竞赛没有任何的限制,参加者多是北大、清华、麻省理工、剑桥等知名高校的博士生、教授。当然,我们也在名单中发现其他人怪人,甚至有跑外卖的。

阿里巴巴全球数学竞赛让我们看到更多数学人才。我们知道数学很难,但有人很短时间就达到高峰。

姜萍她只是学了2年偏微分。很多参赛选手,专门学习数学的时间比她的年龄都大。

2022年,韩裔许埈珥获得菲尔兹奖。许埈珥少年时期数学成绩不理想,自认为没有数学天赋,梦想成为一名诗人。因缘际会,23岁的时候碰到了“菲尔兹奖”得主“广中平佑”。许埈珥也许是解封了天赋,在2022年也获得“菲尔兹奖”。显然,许埈珥在很短时间就掌握了数学奥秘。

为什么一些人能掌握非常复杂的数学?第一步,就是找准目标。不妨举工业生产的例子。生产线打工人无论多么努力也不会成为生产线的设计师。

再以盖房子为例子,有设计师专门设计房子,设计装修,而有建筑工人专门做施工。设计师并不怎么懂得施工,也不会施工。会施工的人,则不需要会设计。一个老师傅,砌墙很快,又平又直,但不会成为建筑设计师。

西方人不喜欢做计算,也许就是这种情况。复杂的计算如同砌墙,而解决数学难题,构建数学大厦需要建筑师,砌墙技能与建筑师并不相关联。

当然,打工人与施工人员也可以成为局部的设计师,比如一些局部问题的处理。特别在细节方法、流程上,提供创新。打工人在操作流程上也可能做一些创新。

由于姜萍短短两年就搞出这么大成绩,有人觉得高中完全可以进一步缩短学习时间,没必要浪费精力在琐碎的数学计算上,比如三角函数的加减乘除计算,方程的因式分解等等。

三角函数、方程因式分解、无限数列、极限等知识非常重要。三角函数是傅里叶变换的基础。而方程则涉及到微分方程、积分变换、群论。大学阶段的数学分析、矩阵、概率及群论,都离不开高中知识。不过,高中知识重要,仅仅知识重要。没必要把时间花费在复杂计算上,因为有计算机能够帮助我们。

高中老师可以把三角函数、方程因式分解、无限数列、极限等知识讲透。但怎么算讲透?

还是以狙击枪为例子。教官,肯定要教狙击枪的特性,各种风速计算、湿度计算等等,各种伪装。但还需要以实际的例子,讲述狙击枪如何配合其他兵种,如何做支持、做进攻、做逃跑、如何利用各种的地形。而我们的高中,可能就是只是教大家如何快速组装枪,天天练习各种风速计算、湿度计算、各种变换。实际上,教官需要把狙击部队放到一个环境中,狙击部队作为其中的一员,从而判断狙击部队如何做。

讲数学思维,可能不存在孤立的数学思维,可能就是常识。比如在初中、高中时,我们训练学生做复杂计算,这类似战士不断锻炼臂力、负重跑能力,提升战士个人实力。我们希望依靠战士本身来获得战争胜利。现代战争,胜利多不依靠战士个人能力,也不依靠战士多么熟悉武器性能、武器操作、操作技巧。现代战争,最根本则是提升武器质量,发明新武器。数学家很孤独,可能需要自己发明、设计自己的武器和装备。

数学思维,最起码应该把高中数学放到一个大环境中。探讨高中数学知识与大学数学之间的联系。数学思维,说到底要用大学、研究生阶段的数学思维来看待高中知识。

当然也有人怀疑姜萍的成绩,显然很让人无语。怀疑姜萍成绩的人,也被认为是搞数学竞赛的一拨人。这拨人不喜欢姜萍出现,因为姜萍影响了他们的生意。网上一时观点很乱,不知真假。

各有各的说法,没有足够的数据,无法判断,也就不再深入了。

在文章最后,总结了一些数学高手的思维特点。他们把数学当成一个语言游戏。不那么考虑数学与现实的联系,只是把数学当成一种游戏活动。比如伽罗华创立群论,也就20来岁,他把群论当成一种游戏。牛顿搞微积分,也是年轻得一塌糊涂。后来的非欧几何等等,也都是数学游戏。如果把数学当成逻辑游戏,就按游戏的思维来做事,自然有好处。人们喜欢游戏,自然也会喜欢上数学。那么做数学就成了做游戏,成为一种快乐。数学取得好成绩也就成为一种必然了。



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