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这个设想起源于我长期试图进入高等数学而受挫,以及近期的一些观察,比如学数学很难利用零散时间,数学知识很难分割和模块化,各术语、知识点直接的联系建立起来非常困难。
数学语言包括很多分支甚至不兼容的部分,比如昨天读到一篇利用晶格(lattice)来演绎量化系统(quantification)的文章:Information Physics: The New Frontier,作者使用一些运算符比如晶格上下界操作与晶格在计算机领域(参考南京大学的静态分析课程和对应的丹麦人的论著)的使用是不一样的,我去年自发想出了一个类似克莱尼(Kleene)代数的东西来建模程序,后来发现等同于利用晶格的表达,然而它们之间是有语言上的鸿沟的,就像我说汉语,对面一个人说阿拉伯语。
这种问题不是数学必须有特别学习方法的证据,而恰恰是数学可以像学外语一样的证据——基于情景。
我们理解数学本质上要与生活和物质世界的经验建立联系,尽管数学可以超过生活走向抽象,但“无,名天地之始;有,名万物之母。故常无,欲以观其妙;常有,欲以观其徼。此两者,同出而异名,同谓之玄”。抽象和具象是可以互相转化的,比如从小球在袋子里理解元素与集合的关系,从对称图形理解群的对称,从蛋白质等分子结构理解手性甚至宇称问题,抽象的概念常常是具体概念的一般化。
学习任何东西都是重新理解并建构知识系统的过程,对此要解决的问题包括:数学知识的模块化、可分割性、组合过程,把每个概念建立起对应的情景示例。
这个设想不只是学数学的问题,也是学编程的问题。