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从学习与研究的区别谈改进数学教育

已有 2135 次阅读 2023-10-23 08:46 |个人分类:教育|系统分类:科研笔记

1.  什么是数学学习?

数学学习指大中小学学习数学的知识(含技巧)。

其特征就是形式化,或者说形式驱动。

题目是有答案的,学生要通过形式化推导出结论或者找出答案而已。                                   

 形式化明显的数学分支(包括但不限于大中小学的常规数学教学内容)

主要有初等代数,欧氏几何,高等数学,数理逻辑,等等

  奥数竞赛要学好的话,对智力要求很高。


2.  什么是数学研究?

数学研究就是尝试为数学学科添砖加瓦,分析甚至改变数学大厦的结构,

其特征是思想驱动,形式化是次要方面。

数学研究会定义新概念,发明新方法,或重组数学各板块。

比如泛函,非欧几何,拓扑学,微积分等数学分支的创建阶段,是从无到有,

不是仅仅对已有知识作形式化推导。

泛函,拓扑,图论,无穷集合等即使成熟阶段,形式化的内容也相对不多。


做数学研究的话,锲而不舍的精神更重要。

 

3.  形式驱动与思想驱动的作用是相对的

两者有时候交织在一起,大多数数学分支,比如复变函数,群论,微积分,数学物理,

解析几何,张量,微分几何,射影几何,创建时思想驱动为主形式驱动为辅,

成熟后则形式驱动为主。


也有采用形式化方法搞研究的,比如说陈景润研究哥德巴赫猜想猜,

总体上是用的形式化方法—筛法。


但是数学发展的根本推动力还是思想。

思想为本,形式化为用。

 

4.  中国数学教育的改进路线

中国学生学数学主要是为了考试,不管是中考高考还是奥赛。

中国学生的考试成就确实世界第一。

与此不相称的是,和欧美相比,中国古今数学皆偏技巧而系统理论不足。

考试再厉害,对数学学科有什么贡献呢?没有。

 

所以如果中国要对数学学科的贡献显著增加,数学教育需要改进和重塑,

不光要学习数学知识和技巧,更要学习怎样研究数学。

至于奥数,作为数学研究的早期训练,鼓励让有兴趣的学生参与【2,3】。

要减少急功近利应试教育的成分【1】,引入哲学思辨,培养探索和创造创新思维。


这种改进路线不仅对数学,对物理教育也大体适用。

 

 

   【1】数学皇帝丘成桐言:数学课堂再这么上下去,中国科技要倒退20年!| (163.com)

  【2】科学网—怎样学好奥数 - 徐明昆的博文 (sciencenet.cn)

  【3】科学网—忠告家长和学生:努力学奥数和英语 - 徐明昆的博文 (sciencenet.cn)




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