愧不敢當,一點粗鄙的想法可以和您交流一下,

來源: idiot94 2010-06-09 09:03:22 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (2059 bytes)
您在文章中間反複強調對於一種科學方法,了解其根本涵義,知其然亦知其所以然,這是無疑是非常正確的,當然應該是教育的核心。
不過,用應用題的算術解法和代數解法的區別為例子來說明這個主旨,可能不是最合適的。
從簡單的技術層麵來說,多元一次方程組從根本上統一解決了所有這一類問題,從而揭示了這一類問題的數學本質---這恰恰是學生應該理解的根本涵義所在。算術解法,(順便說一下,這些所謂“巧妙”的算術解法恰是很多小學“奧數”的主要教學內容,我個人非常反對。)恰恰是障目之一葉,以在特例下某種方便為技巧來炫耀,隻是耽誤學生走進真正深刻數學背景之森林的步伐而已。一個很簡單的凸現算術法的局限性和表麵性的辦法就是:考慮一旦這些問題變成實係數的工程問題,哪怕及其簡單,算術法也很容易使人迷惑,同時完全失去其所謂的“美感”或者“巧妙”。而實際上,整係數和實係數在這樣的問題中是沒有實質區別的。這樣非實質的變化使得整個方法失效說明方法本身的問題。
從稍微深一點的層次來說,方程組的引入(以及用字母表示數,表示變量和常量,這種*代數* 方法的引入)為數學在觀點上的提高打好了基礎。線性方程組把一大類問題的共性抽象出來,歸納到同一個數學形式下,從而使數學在這個方向上專門發展成為可能。線性代數從高等觀點上總結這些發展的成果,現代所有線性係統的研究都基於這些成果。然而,所有這些複雜結果的最初出發點都是線性方程組的您所謂的“純粹符號”的高斯消去法解法。為什麽會這樣呢?問題在於您提出那些算術運算的所謂“物理意義”其實並非那個問題的本質所在,沉迷於這些“物理意義”(實際上是表麵現象)的具體形式(這正是現代市場化的“奧數”在教導小學生們的東西)是實實在在的誤導。一個成功的數學模型正是要脫離這些表象的東西,找到係統本質的共性,抽象出來,然後進行“純粹符號”(其實並不是純粹的符號,而是對於係統本質精華的最精確描述)的演算和研究,才能走到更高更強有力的層次上去。
從更加深刻的層麵來說,物理學,數學和數學物理方法的發展曆程是一個不斷交流,分離,獨立發展,再交流的過程。數學能夠獨立於物理學之外自我發展是一個核心的要點。這個觀點當然和小學奧數什麽的已經沒有聯係了,最近和一些老先生們在這個問題上也討論了許久,嗬嗬,老先生們倒是有些很“新潮”的觀點,反倒是我這個年輕後輩象是在堅持“主流傳統”的觀點。這就是題外話了。

倉促之間給您作答,恐怕言語之間不當之處頗多,還望您多多包涵。謝謝 :)

所有跟帖: 

不必在意用詞。其實我的意思也是通過這樣的直觀分析方法了解方程組的物理含義,而不是主張各種雜耍絕活。 -玄野- 給 玄野 發送悄悄話 玄野 的博客首頁 (240 bytes) () 06/09/2010 postreply 10:46:08

Very good point! This reminds me "mathematical maturity" -innercool- 給 innercool 發送悄悄話 innercool 的博客首頁 (3904 bytes) () 06/10/2010 postreply 09:10:26

數學工具和物理圖景的對位,是大科學家的境界。流連於圖景,不過小聰明;隻限於工具,不過工匠而已。 -玄野- 給 玄野 發送悄悄話 玄野 的博客首頁 (0 bytes) () 06/11/2010 postreply 03:58:55

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