本期核心内容如下:
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探索数学,有哪些必读书目?
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探索数学,有哪些适合的活动?
数学探索推荐书单
作为一门万金油专业,对数学感兴趣的同学始终不在少数。为此,我们也帮助大家整理了一份数学推荐书单,帮助大家可以更快地探索数学是否是自己,不过由于篇幅有限,文中仅列举部分。
《What's The Use?》
许多人认为数学是无用的,但是他们错了。以英国为例,从事数学科学职业的280万人在一年内为全国经济贡献了208亿英镑,而这占到全部劳动力的10%。那么数学有什么用? 为什么公众对数学的看法与现实之间存在如此巨大的鸿沟。
这篇文章展示了数学在日常生活的幕后如何通过一种意想不到的方式起到至关重要的作用。比如一名政客如何挑选选民;如何通过300年前的一个数学谜题发明肾移植方法。
电影和电脑游戏中的特效如何在爱尔兰数学家对数学系统的研究中进一步改进;以及一个普普通通的无限摆动的曲线,如何有助于优化送货上门的方案?等等这些都是数学在生活当中起到的作用。
编辑推荐理由:
这是一本非常不错的数学入门书籍,很多同学在学习数学之前,都有了解知道这是一门万金油式的学科,但是这门学科究竟如何万金油,到底怎样作用于我们的生活?这本书会给到我们一个很不错的解答,同时也能够帮助同学们明确自己未来可能希望解决的问题,激发学习数学的兴趣。
《The Language of Mathematics》
伽利略说:“这本伟大的自然之书,只有那些知道它所用的语言写成它的人才能阅读。而这种语言就是数学。
在《数学的语言》(The Language of Math)一书中,获奖作家基思·德夫林(Keith Devlin)揭示了数学在我们永恒的追求中所扮演的重要角色,以了解我们是谁以及我们生活的世界。数学不仅仅是对数字的研究,它还为我们提供了识别和描述隐藏的生命模式的眼睛 - 这些模式存在于虚无缥缈的物理,生物和社会世界中,以及内部思想和思想的领域。
Devlin带领读者踏上穿越我们周围无形宇宙的奇妙旅程 - 一个由数学可见的宇宙 - 向我们展示了是什么让巨型喷气式飞机保持在空中,解释了我们如何在电视上看到和听到足球比赛,使我们能够预测天气,股市的行为以及选举结果。微波炉、电话线、儿童玩具、心脏起搏器、汽车和计算机——都基于数学原理运作。
数学远非一门枯燥而深奥的学科,它是我们文化中丰富而活生生的一部分。《数学的语言》是对一门经常被误解的学科的探索,颂扬了数学的简单性、精确性、纯洁性和优雅性。
编辑推荐理由:
探索专业的最初,就应该了解这门学科究竟在现实中的哪些方面能够起到作用。对于数学这个专业来说,由于过于抽象,很多人很难想象到我们生活当中的方方面面实际上都能够用到数学知识,或者很多人会将这些归结为其他学科而非数学的作用。这些都是有失偏颇的。因此通过对于这本书的阅读,可以帮助我们更好地建立起对于数学在什么地方能够作用于我们的认知,让我们能够更好地了解数学。
《The Universe in Zero Words》
大多数关于科学的流行书籍,甚至关于数学的书,都踮起脚尖围绕着方程,好像它们是隐藏在读者的眼睛之外的东西。Dana Mackenzie从相反的前提开始:他赞美方程式。如果没有图片,那任何艺术史都是不完整的。
那么,为什么数学史——科学的通用语言——要把这门学科的历史隐藏在面纱后面呢? 这本书讲述了塑造数学、科学和社会的二十四个伟大而美丽的方程的历史——从初等方程(1+1=2)到复杂的(金融导数的布莱克-斯科尔斯公式),从著名的(E=mc2)到奥秘(汉密尔顿的四元数方程)。
麦肯齐被Booklist杂志称为“科普王牌” ,他清晰地解释了每个方程式的含义,谁发现了它(以及如何发现),以及它如何影响我们的生活。 这本书通篇都用彩色插图,讲述了方程式的发明或发现背后的人类和经常令人惊讶的故事,从一支糟糕的雪茄如何改变量子力学的进程,到为什么鲸鱼(如果它们可以与我们交流)会教给我们一个完全不同的几何概念。
同时,这本书也说明了为什么这些方程式对宇宙有一些永恒的东西要说,以及它们如何用一种没有其他形式的人类表达所能比拟的经济(Zero Word)来做到这一点。
编辑推荐理由:
这本书作者通过介绍大约24个方程的小插曲,提供了从古代到现代的数学部分历史。虽然作者承认他选择的方程反映了“个人的品味和偏好”,但他认为为这本书选择的方程符合四个标准:每个方程都是(1)令人惊讶的,(2)简洁的,(3)具有影响力的,以及(4)普遍为人所知的。每个小插图都集中在一个特定的方程上,每个小插图描述方程式,将方程置于历史背景下,并解释方程式在数学或科学史上的重要性。
这本书的写作风格是为那些刚刚接触数学的读者准备的。但是,有些方程式涉及的主题对于没有至少一些数学或科学培训或经验的读者来说可能很难理解。因此如果遇到读不懂的地方,不用太浪费时间,可以去看自己能够理解的部分。
《Letters to a Young Mathematician》
备受赞誉的“指导艺术”系列的第一篇科学作品 ,讲述了伊恩·斯图尔特(Ian Stewart)在学生和年轻教师时希望他自己知道的事情。
从哲学思辨到自己亲自实践的结论:数学是什么,为什么值得学习数学,逻辑与证明之间的关系,美在数学思维中的作用,数学的未来,如何处理数学界的特殊问题,以及其他许多的问题。
这些都能在斯图尔特本人备受钦佩的风格里得到解答,这本书结合了微妙的,随和的幽默,具有切入问题核心的天赋。按照G.H.哈代(G.H. Hardy)的经典著作《数学家的道歉》(A Mathematician's Apology)的传统,这本书肯定会成为各级学生的常年最爱,以及其他对数学世界感到好奇的读者。
编辑推荐理由:
这本书是伊恩·斯图尔特这位数学家的自我总结,读者可以很容易从中看到这位数学家是如何从迷茫当中确定自己为何要学习数学,并在此基础上又是如何为止付出努力的。通过对于数学家的心路历程的探访,可以从中发现学习数学的原因、理由,并帮助孩子确认自己学习数学的目标,找到自己学习数学的意义,最终能够更加沉浸于数学当中。
《How To Solve It?》
著名数学家G. Polya的常年畅销书《How to Solve It》将向任何领域的任何人展示如何直截了当地思考。在清晰而引人入胜的散文中,波利亚揭示了证明或发现未知的数学方法如何帮助解决任何可以“推理”出来的问题 - 从建立桥梁到赢得字谜游戏。
一代又一代的读者都喜欢波利亚关于剥离无关紧要的东西并直接进入问题核心的技巧 --甚至可以说是某种指引。
编辑推荐理由:
这本书是一本能培养人思考方式的书籍,这本书的核心在于,数学家G.Polya会帮助你通过解读各种领域的问题应当如何进行思考,从而帮助你具备数学家应当具有的思考问题的方式。这本书的特点在于帮助你明确数学在日常生活当中如何起到它应该具备的作用,帮助你具备数学家解决问题的思维,从而让自己更能理解数学应当如何进行学习。
数学探索推荐活动
除了阅读书籍以外,数学活动同样是探索这一专业是否是自己喜欢的方向的好方法,在参与这些活动的同时,可以进一步学习更多生物方向的专业知识,也可以提前为未来申请做好准备。所以我们也为大家精选了含金量较高的几个数学相关的活动:
Euclid欧几里德数学竞赛
滑铁卢大学设有加拿大唯一一所数学学院,也是北美乃至全世界最大的数学学院。1963年,滑铁卢大学为了用客观、公平的标准来评估学生的数学能力、选拔人才,设立了滑铁卢大学数学与计算机教育中心(CEMC),采用了统一考试的办法,举办了Waterloo系列的数学竞赛。
而Euclid 欧几里德数学竞赛是CEMC滑铁卢系列竞赛中难度最大、认可度最高的赛事。部分题目要求学生列出完整的解题运算过程,不少内容超出高中阶段教学大纲要求,含金量极高。每年4月举行,每年有全球19,000多名学生共同参与。
推荐指数:★★★★(四星级)
推荐理由:
- 滑铁卢大学官方举办,含金量高,助力申请。✔
- 适合各个专业领域的学生参加,备战周期短,性价比高。✔
- 锻炼数学能力、积累数学知识。✔
活动官网:
cemc.uwaterloo.ca/contests/euclid.html
东润丘成桐科学奖,简称「丘成桐奖」,原名丘成桐科学奖,由著名华人数学家数学大师丘成桐先生坚持并倡导「培养和发现人才应从中学开始」的教育理念,将国际化竞赛的组织、选拔模式引入中国。
2008年开始设立丘成桐中学数学奖,从2013年开始依次添加物理奖、生物奖、化学奖,并启动跨学科综合奖项,科学金奖,到2017年添加计算机奖项后,丘成桐中学科学奖已形成以科学为总体框架,以数学、物理、化学、生物、计算机五大学科为基础的中学生科研创新能力培养模式。
推荐指数:★★★★★ (五星级)
推荐理由:
- 含金量高✔
- 名校认可度高✔
- 形式创新✔
- 能力极大提升✔
- 推荐信✔
- 报名简单✔
活动官网:
yau-awards.com
AMC全称是American Mathematics Competition,是由美国数学协会在1950年成立的,每年仅在北美地区正式登记参加比赛的学生就已经超过了30万次,AMC比赛是目前世界上可信度最高的数学测试,而且除美国外,全球进行同步测验的还有20多个国家,是目前世界上参与人数最多、覆盖范围最广的国际数学竞赛之一。AMC竞赛一共分为三个等级:AMC8、10、12。AMC10和12中表现优异的参赛者能有资格参加邀请赛 -- AIME。
推荐指数:★★★★★ (五星级)
推荐理由:
- 提升名校录取率✔
- 数学能力的极大提升✔
- 中国学生的独特优势✔
- AMC题型设计独特且有创新性✔
- 职场的敲门砖✔
活动官网:
https://www.maa.org/math-competitions
HiMCM美国高中数学建模竞赛
美国高中数学建模竞赛(HiMCM,即High School Mathematical Contest in Modeling)是由美国数学及其应用联合会(COMAP)主办的一项国际性的数学竞赛活动,面向全球精英高中生开放。竞赛始于1999年,该项赛事得到了美国国家科学基金会(NSF)、运筹和管理科学研究所(INFORMS)、美国数学协会(MAA)和美国全国数学教师委员会(NCTM)的资助。
HiMCM有别于普通的数学竞赛,是一场全程以团队为单位的比赛;此外,它对学生解决实际问题的能力,编程能力,团队合作以及文书写作等综合能力有比较大的考验,而其中难度最大的点在于学生在数学思维上的灵活应用。目前建模比赛在国内和国外的影响力越来越大,参加的队伍也越来越多。
每年有来自全球30多个国家近900支队伍参赛,HiMCM 2022已经是第25届了,作为“美本名校通行证”的全球性赛事,相比AoCMM全球计算与数学建模比赛,HiMCM具有更高认可度,竞争也更加的激烈。
推荐指数:★★★★★ (五星级)
推荐理由:
- 具有广泛国际影响力✔
- 世界名校认可✔
- 数学能力与团队能力锻炼✔
- 适应学生面广✔
活动官网:
https://himcm.org.cn/
其他数学竞赛
除去上述提到的三类数学竞赛以外,其他还有很多含金量极高的数学竞赛,因为篇幅原因我们不在此多做赘述,仅简单为大家进行介绍。如果大家对于这些竞赛想要进一步了解,也可以扫描文末二维码,添加青创留学管理员了解更多信息!
DMM杜克大学青少年数学大会,由美国杜克大学数学联合会举办,每年针对中学生召开数学竞赛,如今已有15年历史。竞赛中成绩优异的学生将会得到在杜克大学校园与招生官面对面交流的机会,从而在全美大学申请,尤其是杜克大学申请中占据独特优势。
BMT加州伯克立大学数学竞赛,美国四大数学竞赛之一,由美国名校加州伯克利举办,整体难度与AMC12,AIME等知名数学竞赛持平,分为个人类比赛和团队类比赛。
HMMT“哈佛-麻省理工大学数学竞赛”是全美国影响力最大和名校理工科专业认可程度最高的高中数学竞赛之一,历史悠久。该比赛由哈佛大学与麻省理工大学数学协会联合举办,严格控制规模,每年通过邀请制仅邀请全美及世界各地优秀高中生组队参加。
PUMaC普林斯顿大学数学竞赛自2006年起由Princeton University Math Club普林斯顿大学数学俱乐部全权举办,并由普林斯顿大学的学生进行组织。该竞赛是一项面向国际高中生的世界范围内最顶尖的数学学科竞赛,每年都将汇聚世界各地热爱数学的优秀中学生,共同分享数学学科的乐趣,并进行专业竞技,角逐各大奖项。
ARML美国区域数学联赛,是全美历史悠久、影响力非凡的团体赛制国际数学竞赛之一。分为区域赛,晋级挑战,挑战进阶和挑战赛四个level,其中国内只能参加区域赛&晋级挑战&挑战进阶,不能参加挑战赛。
BMO英国数学奥林匹克竞赛,是英国数学基金会旗下难度最大的竞赛项目,每年邀请近1000位左右拥有数学天赋的学生参加竞赛,并为英国国家队选拔参加世界奥林匹克竞赛的人才。报名参加BMO需合格通过SMC英国高年级数学个人挑战赛并在英制高中就读三年。