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前言

小学数学中,我们学习了算术和直观的图形知识。进入中学,我们要面对的是代数和公理体系。如果说数是人们对自然世界的第一次抽象,代数和公理体系就是第二次抽象。这对初入中学的学生来讲,是一个挑战。只有掌握了代数的语言,掌握了在公理体系中演绎推理的方法,学生才能顺利掌握中学数学的内容,才有可能初步理解现代数学。

学习总要有目标。我们给初中数学学习者定的大致目标是:

  1. 掌握基础的代数语言,懂得使用变量、计算代数式、理解集合和映射、理解正比例函数和反比例函数、一次和二次函数。
  2. 能解二元一次方程组和一元二次方程。
  3. 掌握基础的逻辑知识,能够运用逻辑知识进行推理。
  4. 理解平面形的公理体系的概念,能够运用书中公理和定理证明关于平面形的命题。
  5. 理解三角函数的概念,能够解三角形。
  6. 理解集合、图像和函数的联系,知道“数”和“形”互相转化的道理。
  7. 初步理解向量,能够用向量表达平面形的关系。
  8. 对整数理论有初步了解,掌握质因数、辗转相除法、同余系的概念。
  9. 能够初步描述最终结果数量有限的不确定事件,能够用排列和组合知识求解简单的概率问题。

小学数学涉及的技能主要是“算”和“解”。进入中学阶段,学生将接触两种新的技能:“证明”和“猜想”。比起“算”和“解”,“证明”和“猜想”才是数学研究的主要活动。“证明”是一种推理过程,用到了逻辑思考方法。我们会不遗余力地展现证明和逻辑推理的过程。“猜想”则是更具有创造性的思考过程。我们将会把它作为暗线埋在书中不同的地方。

由于我们强调的是知识体系的构建和自学的便利,相关的数学史、“数学文化”等知识将不作介绍。书中以叙述为主,仅自带少量例子和习题,可能无法满足学习者检验自身水平的需求。与此相对的,我们更注重思考题的布置。我们希望学习者能够脑子里带着问题阅读,养成长程思考的习惯,摆脱应试的、功利的短程思考模式。本系列的名字叫做悟数学,编写的目的就是让学习者悟出适合自身的自学方法。

仓促起意,随兴写作,水平所限,错误难免。欢迎方家斧正。

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