周艷鵬
數(shù)學(xué)這一學(xué)科在我們學(xué)習(xí)和生活中是無可替代的,而要說人們對數(shù)學(xué)的了解可以追溯到人類誕生的那一刻。比如,“涉獵計數(shù)”“結(jié)繩記事”等一些傳說,在遠古的時候就已經(jīng)被人類所應(yīng)用了。所以,人們在遠古時期就已經(jīng)對數(shù)學(xué)有了一定的認識和了解。
早在戰(zhàn)國時期,就有著著名的“田忌賽馬”的故事。田忌和齊威王賽馬,兩人的馬都是上中下三個等級,但是田忌的馬明顯比齊威王的品種差很多,謀者告訴田忌用你的下等馬和他的上等馬比,用你的上等馬和他的中等馬比,用中等馬和他的下等馬比,結(jié)果田忌以2比1戰(zhàn)勝了齊威王,從而得了千金。這是數(shù)學(xué)中對策論在古代生活中的體現(xiàn)。
黃金分割這個觀點最早提出的是古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派,他在進行線段分割時發(fā)現(xiàn)了這一黃金分割定律。它是將一段直線分成長短兩段,使小段與大段之比等于大段與全段之比,比值為1:1.618。這種比例自古希臘至19世紀一直被認為最佳比例,這一定律在生活中都有應(yīng)用到。
中國最古老的古琴,處處透著黃金分割的神奇,琴背兩池,左龍右鳳。控制琴弦發(fā)音的樞紐有三個:軫、鳧掌、鳳嗉;琴有五弦,音有八度,琴節(jié)為徽?!耙郧匍L全體三分損一,又三分益一,而轉(zhuǎn)相增減”,全弦共有十三徽,把這些排列到一起就是二池,三紐,五弦,八音,十三徽。多么奇妙的排列,恰是費波納奇數(shù),而兩個相鄰費波納奇數(shù)比率則越來越接近黃金分割率,看來,中國古人對黃金分割的領(lǐng)悟與運用與西方確有異曲同工之妙。
并且這一定律在很多著名的建筑上都有運用,早在公元前五世紀,希臘建筑家就知道0.618的比值是協(xié)調(diào)、平衡的結(jié)構(gòu)。文明世界的古埃及金字塔在它的建造中就體現(xiàn)出了這一黃金比,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這一建筑它的底邊長和高的比值就是0.618,相傳在這金字塔的黃金比位置放置東西都會永久的保存下去??梢娺@一定律在以前就得到了人類的廣泛運用。
其實在我們?nèi)梭w本身上面就可以發(fā)現(xiàn)很多黃金指數(shù)。比如,反映鼻口關(guān)系的鼻唇指數(shù),鼻翼寬與口角間距之比近似黃金數(shù);反映眼口關(guān)系的目唇指數(shù),口角間距與兩眼外眥間距之比近似黃金數(shù)0.618,作為一個人體健美的標準尺度之一,是無可非議的,但不能忽視其存在著“模糊特性”,它同其他美學(xué)參數(shù)一樣,都有一個允許變化的幅度,受種族、地域、個體差異的制約。
現(xiàn)如今,世界上無處不有數(shù)學(xué)的貢獻,數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钪杏袠O其廣泛的應(yīng)用。我們在平時的數(shù)學(xué)教學(xué)中,要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識并教會學(xué)生運用所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識來解決實際生活中所遇到的問題,這既提高了數(shù)學(xué)能力又達到了教學(xué)的目的。
在低年級的教學(xué)中,教師常常提出這樣的問題:你今年幾歲啦?多高呀?身體有多重?比一比你和你同桌誰重……在我們生活的任何地方都可以發(fā)現(xiàn)很多涉及數(shù)學(xué)知識的問題。比如,在家庭中,一扇門有多高多寬,家里種的地有幾畝等,這些種種的問題都可以在低年級的教學(xué)中讓學(xué)生動手去完成。其實在我們自己的身上也可以發(fā)現(xiàn)一些有關(guān)數(shù)學(xué)的問題,比如,拳頭滾一周的長度和腳底的長度大概比例為1:1,一般人的腳底長與身長大概為1:7;警察一般通過罪犯留下的腳印就能大概推算出他的身高。這些生活和學(xué)習(xí)中一直會涉及的問題,其中都反映出數(shù)學(xué)的重要性,也說明了數(shù)學(xué)與我們?nèi)祟惖纳钍窍⑾⑾嚓P(guān)的。
從我們上幼兒園開始就已經(jīng)開始接觸簡單的數(shù)學(xué)知識,一開始老師叫我們認識數(shù)字,進而接觸簡單的加減法,只是對數(shù)字的計算。但是數(shù)學(xué)不是開始簡單的混合運算,這僅僅是對這些簡單的阿拉伯數(shù)字的演算,我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是為了讓它來解決生活中所遇到的一切可以用它來解決的問題,數(shù)學(xué)也不是剛剛所講的幾個阿拉伯數(shù)字而已。
小學(xué)數(shù)學(xué)講的也就是一些簡單的四則運算及一些最基本的數(shù)學(xué)知識,上了中學(xué)之后我們就開始逐步地加深對數(shù)學(xué)的認識,開始接觸一些幾何圖形,掌握這些圖形的規(guī)律及涉及的幾何知識,然后進一步的接觸集合、不等式、函數(shù)、三角函數(shù)以及向量和一些簡單的排列組合問題。上了大學(xué)之后,就可以更加深入的了解數(shù)學(xué),大學(xué)一般會開設(shè)高等數(shù)學(xué),以及積分、微積分等更高級別的數(shù)學(xué)課程……
所以說數(shù)學(xué)知識是無窮盡的,活到老學(xué)到老,現(xiàn)在數(shù)學(xué)與計算機更是形影不離了,在計算機中很多的程序都涉及數(shù)學(xué)問題,可以說計算機的發(fā)展離不開數(shù)學(xué),計算機的發(fā)展更進一步地推進著數(shù)學(xué)的發(fā)展,兩者現(xiàn)在是不可割舍的。因為,計算機的很多程序都是用數(shù)學(xué)知識來編寫,一個好的程序員都能稱得上半個數(shù)學(xué)家了,就像平常大家說的一個物理老師都能算是半個電工一樣。所以,計算機是我們生活中必不可少的,人們也離不開數(shù)學(xué)。
總而言之,數(shù)學(xué)廣泛地運用于生活中,生活同時也離不開數(shù)學(xué)。由此可見,古往今來,人類社會都是在不斷了解和探究數(shù)學(xué)的過程中得到發(fā)展進步的。數(shù)學(xué)對推動人類文明的進步起了舉足輕重的作用。
(作者單位:荊楚理工學(xué)院)