为什么学校要花更多的时间研究离散数学很重要

该材料的作者主张在学校教育阶段研究离散数学。



[在美国]大多数中学和高中的数学程序都遵循明确定义的模式:

代数前的问题→代数1→几何→代数2→三角学/矩阵分析的开始→Matanaliz

在另一些学校中,更全面的方法是更可取的,其中在3年或4年的课程中,将代数,几何和三角学的元素混合呈现。 但是,这两种方法都很少强调离散数学及其组合,例如组合论,概率论,数论,集合论,逻辑,算法和图论。 在中学和高中的大多数“关键”中级考试中,很少使用离散数学。 这种情况与大学和学院的入学考试(如SAT)相似。 因此,离散数学通常很少受到关注。

然而,近年来,该知识领域已经变得越来越重要。 原因有很多:

离散数学在高等学校和更高层次的数学研究中起着重要作用。


离散数学以及数值方法和一般代数,已包含在大学级别的数学基础中。 在升入大学之前已经获得大量离散数学知识的学生会在继续学习期间获得显着优势。

离散数学是计算过程的数学。


现代计算机科学的所有计算几乎完全基于离散数学,尤其是组合论和图论。 这意味着要研究计算机程序员使用的基本算法,学生需要在这些领域具有扎实的知识。 实际上,为了获得计算机科学的文凭,大多数大学都开设了相应的离散数学课程。

离散数学最接近现实世界的问题。


许多学生经常问一些问题,即在现实生活中传统的高等数学在哪些地方有用,即代数,几何,三角学及其其他方向。 通常,看着这些对象的抽象本质,他们会对它们失去兴趣。 离散数学,尤其是组合数学和概率论,甚至使处于高中水平的学生也可以非常快速地研究与现实世界的问题直接相关的有趣且非平凡的问题。

离散数学是中学和高中大多数数学竞赛的热门领域。


诸如MATHCOUNTS(高中)和American Mathematics Competitions(高中)等著名的数学奥林匹克运动会包含大量离散的数学任务。 在针对AIME等高中学生的较艰苦比赛中,任务数量甚至更多。 没有适当知识基础的学生在此类比赛中成功的可能性将大大降低。 一位为学生准备MATHCOUNTS的知名老师甚至将一半的时间用于准备组合学和概率论的作业。 因此,他认为它们很重要。

离散数学发展逻辑思维并教授证明技术。


代数教学通常是学生必须记住的公式和算法的结合。 例如,二次方程式的根公式,或通过替换的线性方程组的解。 经常将几何学教为一系列证明定理并解释其本质的练习,通常建议人们记住它们。 尽管毫无疑问,学习此类材料非常重要,但它并不能很好地促进学生创造性数学思维的发展。 相反,离散数学的学生从一开始就学会灵活地和创造性地思考。 您想知道的公式数量相对较少。 在这一知识领域,重点更多地放在需要研究一定数量的基本概念上,这些基本概念随后可以以完全不同的方式应用。

离散数学很有趣。


许多学生,特别是有天赋和进取心的学生,发现代数,几何形状,甚至是乏味的分析方法,都没有引起人们的兴趣。 至于离散数学,此类主题很少见。 当我们对学生喜欢的话题感兴趣时,大多数人会称其为组合论或数论。 在这种情况下,最不受欢迎的主题是几何。 换句话说,大多数学生发现离散数学比代数或几何更有趣。

基于所有这些论点,我们强烈建议构建该程序,以便在学习几何之后,学校需要一些时间来使学生熟悉离散数学的基本概念,尤其是组合数学,概率论和数论。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN409943/


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