科学是什么 · 第二章
《科学是什么》第二章:数学定论与其教学方法
本章讨论数学定理与定义的教学方法。作者指出,许多人学不好数学,是因为只满足于验证证明的每一步无误,却不理解为什么这些内容被归入这一体系而非那一体系,因而学过即忘。
本章讨论数学定理与定义的教学方法。作者指出,许多人学不好数学,是因为只满足于验证证明的每一步无误,却不理解为什么这些内容被归入这一体系而非那一体系,因而学过即忘。作者认为,教学不能强求学生改变思维方式,因为学生中既有偏爱逻辑推理的,也有偏爱直觉与几何直观的,这种多样性应当被接受。
作者主张,定义不应作为现成规则强行灌输,而应先从具体实例入手,说明为何采用这一表述而非其他,并通过比较相近概念的异同,讲清定义的理由。他以分数、直线、圆、力和质量等概念为例:分数可由切分实物过渡到抽象符号;直线可由直尺旋转的实验得出,圆可由圆规画图引出;力的定义则须先展示压力、张力、摩擦力等具体种类,通过等效替换的实验确定其方向与大小,再过渡到用箭头表示的抽象符号。作者强调,纯逻辑虽严谨却脱离现实,教学中必须保留直觉与图像的作用,让学生先有感性印象,再建立抽象体系。
最后,作者提出科学史可作教学参考,让学生重走前人认识分数、连续性等概念的历程,从而理解公理并非随意约定。教学的目的是在学生头脑中形成体系,使数学符号与实际生活相联结,避免学生把数学看作人为的游戏。