在课堂上教授完一遍被称为细分研究的微分思维模式后,我带着学生从岩波的新书《数学入门的分析法——微分》最开始的部分一起来阅读学习。学生各抒己见,有的说:“原本以为挺难的。但是那个计算结果算出来后,才发现我们做的正是这本这么难的书中的计算,所以内心很高兴。”有的说:“有点难以理解,但是想着我们是在做比老师的习题还要高一等级的研究,有一种做科研的感觉。”还有的说:“我们觉得很难。但是最后发现原来算的都是我们学过的东西。”学生懂得了现在学着的东西就算是在微分中也是很重要的,除了学习靠计算就能解决的问题外,也学习知识的本质这样的内容。并且有的学生还在阅读后加深了对数学的理解,对数学学习产生了信心。
能够读懂《数学入门》这本书里的内容,也是因为学习了积分的本质。在学习《数学入门》之后,我还以学生和老师的对话的形式将相关内容发表在了《最讨厌数学》上。教辅学报《最讨厌数学》的发行,或许也可以说是我和学生的一种共同创造吧。
通过这份教辅学报,我不仅收获了学生“感觉自己成长了不少”这样真实的感受,也让我自己产生了“的确是这样”的共鸣。可以说是有一种看着幼苗逐渐长大了的成就感。
从两个“无限”出发创造的科学新工具就是微积分学。
思考的显微镜:生物学家和物理学家使用的显微镜是玻璃材质的,而我们学习数学的人使用的“显微镜”不是实物的显微镜,是一种叫“思考”的“显微镜”。
首先我们用这副思考的“显微镜”来思考下面这个函数问题。f(x)=x2
我们先来观察当x=1的时候,附近的曲线是如何变化的。
图22 x=1时附近曲线的变化
先把这一部分的曲线放大10倍来看。可以观测到,曲线在逐渐变成直线。
然后再把这一部分放大100倍来看,就会发现曲线几乎已经变成了直线。
就像我们人类很难感觉到地球是圆的一样,因为范围小,所以我们是无法感受到曲线的存在的,即使是曲线我们也会认为是直线。
如果再把显微镜的倍数继续增加,譬如说用200万倍的电子显微镜,在这样小的范围内几乎就无法看出抛物线和直线的区别了。
虽然现在我们还没有200万倍的电子显微镜,但是因为我们学习数学的人有“思考”这个“显微镜”,所以完全可以凭大脑想象。学习数学的人手里的这个“显微镜”的倍数是可以无限增大的。(www.daowen.com)
学生和老师的深入交流——学习《数学入门》(远山启著)之后(《最讨厌数学》第8期,1978年6月26日)
A:“一直做的老师发的习题都是用晦涩的语言写的,读了这次的资料后,居然有了一种‘原来如此’豁然开朗的感觉。我非常满足,感觉自己好像成长了很多。”
老师:“我希望学校这个地方能成为让同学们觉得‘原来如此啊’以及感到自己成长了的地方。”
B:“原本以为挺难的。但是那个计算结果算出来后,才发现我们做的正是书里文章中提到的计算,所以内心很高兴。”
老师:“就内容来说,的确是在学着很有深度的内容,我们在一边找寻本质一边上课学习。”
C:“有点难以理解,但是想着我们是在做比老师的习题还要高一等级的研究,就有一种做研究的自豪感。”
老师:“比老师的教材还更高一阶段啊,那我甘拜下风。不过老师的教材也不是能随便丢弃的东西哦。”
D:“觉得很难。但是最后发现其实还是有我们学过的东西的。”
老师:“没错,就算是再难的文章,也绝不是我们理解不了的内容。”
F:“一直以来我们只是机械地在学习着数学,但通过老师的教导,我们才知道历代数学家的各种发明创造,才成就了今天的数学。所以我有一种应该更加认真地学习数学的使命感。”
老师:“毕竟学习不仅仅是为了考试啊,让学生知道为什么要学,这也是很重要的。”
(以下省略)
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