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(挖坑🕳️)如果我來寫《Effective Math》,⋯⋯

(挖坑🕳️)如果我來寫《Effective Math》,⋯⋯

作者: Pope怯懦懦地 | 来源:发表于2021-09-02 21:13 被阅读0次

    最近在看《Effective Python》,突然想到,是不是可以給小朋友寫一本《Effective Math》。先寫一版 mini 版吧。

    1⃣️. 第一章當然是「The Zen of Math」,講講數學是什麼。這可是 Richard Courant 花了一整本書才講清楚的問題。不過鑫爸倒是想試試,能不能用寥寥數筆描個大概。為什麼要學數學?∵數學能讓我們穿破迷霧,看見看不見;∵數學能讓我們只要知道很少的東西,就能知道很多很多。解題的過程就是一個發現線索、讀懂線索、利用線索抽絲剝繭的過程,一個信噪分離的過程。如果非要問「數學到底是什麼?」,以我的認知,就是「結構」吧。

    好吧,別扯那些玄乎的,我們還是從一個思想實驗來參悟一下吧。有這麼一艘船,叫做 Thesens 之船🚢。每次出航它都會壞掉一些部件,有時是桅桿,有時是船體,有時是船舵⋯⋯直到有一天,它的全部部件都被替換掉了。那麼問題來了,它還是原來那艘船嗎?這就是哲學上有名的 Thesens 之船🚢。鑫爸對這個問題一直也沒有確切的答案,直到在《刻意練習》裏面讀到一段話:大意是,棋盤上的「車」弄丟了,找了顆塑料瓶蓋來代替,但對弈雙方依然認同這就是「車」,而不是一顆瓶蓋,WHY ?! ∵這顆瓶蓋佔據的是棋盤上的一個結構。那麼 Thesen 之船🚢立馬有了答案,它還是原來那艘船🚢,∵哪怕全換了一遍,它的結構並沒有變。 結構,決定了你是誰。

    就像 Thesens 之船🚢,數學展示的是真實世界的結構。我們相信它是自洽的。∵這種結構是受現實中各種力量擠壓形成的最穩定結構。

    我們舉個實際例子:在 5 個蘋果🍎🍎🍎🍎🍎裏再放入 1 個蘋果🍎就是 6 個蘋果🍎🍎🍎🍎🍎, 🍎,而在 5 根香蕉🍌🍌🍌🍌🍌裏再放入 1 根香蕉🍌就是 6 根香蕉🍌🍌🍌🍌🍌, 🍌?6 是什麼?有了 Thesens 之船🚢的視角,就很容易解釋了。不管是 6 個蘋果,還是 6 根香蕉,它們都滿足 6 的一切「行為」。比如,6 可以分成 4 個一堆 + 2 個一堆;再比如:6 可以分成 2 堆一模一樣的東西,每堆都是 3 個,即 6 = 2 × 3 ⋯⋯ 就像那個頂替「車」的瓶蓋,只是∵它佔據了那個「結構」,它就成為了「車」,而非∵它是木質棋子還是瓶蓋。∵ 6 個蘋果滿足了 6 的一切「行為」,∴我們把它看作 6 的具象,但並不是說蘋果和 6 有任何關係。

    還得講講「數學品味」。鑫爸可不敢說自己的數學品味就很好,但數學的「壞味道」總還可以說道說道。比如:

    • 一個類型的題目,需要練習上百遍。這種練習方式就很 low 、很臭。需要練習超過五遍的作業,都應該重新審視一遍。好的方法是,只做幾道題、甚至一道題,就可以把涉及知識點的掌握情況瞭解得清清楚楚。
    • 明明有高階的通用解法,卻去鑽研低階的技巧,是為臭。學習低階技巧僅僅是為了釐清高階工具產生、發展的演變脈絡。

    2⃣️. 第二章從尼羅河分田講起。是的,數學的起源不是數字,而是圖形。這一章拋開數字講講圖形。比如矩形化方。

    3⃣️. 第三章講講數字的結構吧。從集合講到序列 / 坐標對,再順手講講自然數的自然擴展——數學歸納法。

    4⃣️. 第四章到「映射 / 函數」了吧。從表開始,函數就是一張表,一張一對一映射到表,沒那麼神秘。深,可以往微積分講。

    5⃣️. 第五章講「如何增殖?」。回到數學歸納法,講講數學是怎麼由少變多的。

    6⃣️. 第六章講「怎麼變少?」。講講控制變量(從調平三腳架雲台說起)、遞歸。

    7⃣️. 第七章講「如何校驗?」。怎麼換種途徑快速驗證?怎麼快速估算?最有名的快速估算的例子就是神一樣的「Fermi 撒一把紙飛飛立馬估算出核爆當量」。

    8⃣️. 第八章講一些例子,講些大神的故事(像 John D. Carmack 神一樣的快速求 1/√x ),講些不起眼的小算式(比如 1 × 0.9 × 1.1 = 0.99 < 1 ;再比如「一件九折利潤💰的商品半價出售,利潤率居然還有八成😱」。更神奇的是,這不是一個虛構的故事,銀飾就是這麼神奇的生意😍)。

    9⃣️. 第九章探討一下「數學需要文檔嗎?」。數學公式如果足夠嚴謹,那麼輸到計算機裏面,機器就應該能識別啊。可惜沒有,這就證明,雖然有人說數學公式是上帝的語言,但它既不嚴謹,也不精確,其中混雜了太多含混不清的東西。

    🔟. 第十章是「如何教會機器人🤖️?」。就是讓妞珠學會怎麼用編程或者 Mathematica 解題啦。


    當然鑫爸來寫也是可以的,但我覺得這本書的正確食用方法是「讓妞珠自己寫」,甚至可以從一二年級起就讓「妞珠說,鑫爸執筆」,並記錄不同年齡階段「妞珠對數學的理解」。一直寫到妞珠高中畢業🎓,成書。哇~~這個主意讚爆了💡👍🏻💥。

    鑫爸不僅想讓妞珠寫自己的數學教材,還想讓她們寫自己的語文教材、英語教材、西語教材、物理教材、化學教材、生物教材、歷史教材、地理教材、計算機教材⋯⋯乃至自己的「新華字典」。

    P.S. 確定真的不講線性代數 & 群嗎?太可惜了吧。

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