填鸭式学习与破案式学习

读“微积分的历程”,回顾数学史这一段波澜壮阔的开拓历史。离开学校多年,微积分基本已经还给老师,当然也表明当年学得并不扎实。

比较感慨,我相信高数,尤其是大一的微积分,估计是好多同学的噩梦。更何况,我们当年数学系,学的可不是微积分,而是数学分析。数三的微积分,大部分都是计算,定理背后经常有两字:证略。而数学系的数学分析课,全部都是定理证明,基本就是重温当年牛顿、莱布尼茨,泰勒,柯西等大师走过的心路历程。

从微积分的发展史,读的是心潮起伏,以致于专门从网上下载当年的课本来重温。能感受到这些科学巨匠当年定义这些问题和解决问题时的兴奋。然而,为何学校的教学让多数学生对此毫无兴趣?

回顾科学史,从来都是应用在推动基础理论创造。微积分起源,需要解决瞬时速度,曲线面积而来,然后引出了“流数”或者说“无穷小量”,还是就是函数的无穷级数表达。提出之初各种不完备,历时几百年,几代科学学前仆后继的努力,不断补充和完善才变成今天的样子。

这里就引出了两种教学或学习的方式。学校里照本宣科,是填鸭式的灌输。因为课本从严谨和编排的角度,当然得先讲无穷小量,讲连续,讲极限,然后是导数,微分,积分,级数等。但如果按这个顺序去灌输,大部分学生并不知所以然,比如为何要定义这么个东西叫连续,叫可微,有什么用?!这个很重要,有用的东西才能引致学生的兴趣,知识没有附着点,是无法吸收的。

所谓的“深入浅出”,就是你真的明白这个理论体系,然后按照最通俗的方式去输出。一个好的老师或好的学习方式,应该是破案式的。比如,要解决一个问题,初等数学的方式解决不了,就像当年牛顿这些前辈遇到的问题一样,一层层的补充一些新东西,新概念,新体系,最终完成完备体系,并解决问题。

计算机学科,为何离开学校,大家都能学得很好。因为在应用中学习,为解决问题而来。我们学习一门编程语言,从来不会一步步学习基础类型,比如什么整型,字符串,字符串有多少种操作方法,然后算法有几种结构,时间,空间复杂度,数据库有什么范式。如果这么教,我估计,整个软件行业就供应不上人才了。破案式学习,比如学习深度学习,需要了解矩阵乘法,需要了解导数,链式法则,那就去了补充,去学习,这样对于知识构建的一步步有一个清晰的脉络。

文明的进步是科学的传承与进化,学校教育是一个基础设施。更好的老师和好的教育是能够激发出学生对于知识的好奇与兴趣,而不是灌输,而不是有多么会算题。就好比盖楼的人,只知道砌砖,而不知自己在盖什么楼。

爱因斯坦广义相对认的数学推导,就是他同学完成的,无碍于他的伟大。

重要的是,适应知识的边界,内涵与外延,学以致用,才是真正的学习。

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