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数学是什么? 2012-03-29 09:31:36

 

对于不从事高深数学研究的人来说,  数学是什么呢?  通俗地讲, 数学是研究现实世界数量关系和空间关系的一门学问, 是对现实世界的直接抽象和归纳,  是一门自然科学;  同时数学也是对抽象的数值形态结构进行研究和逻辑推理的一门演绎科学。所以说, 数学是自然科学和演绎科学的统一, 贯穿在二者之间的则是思维科学;   是生活中指导人们观察抽象分析推理演绎等综合性的思维科学, 是精湛理论和完美艺术的结合。

 

理解了数学的这一特征, 则不难理解, 数学不只是印在教科书上或熟记在脑子里的公式与定理, 更是一种动态的过程与活动。数学教学, 尤其是中小学的数学教学, 其核心应该是对孩子们进行科学的思维训练。理解和应用前人的公式定理固然重要, 但那只是数学的表层, 可以帮助学生认识和理解数学的内函。 但如果将训练应用各种公式定理的方法作为数学教学的主要内容, 强调什么一题多解多题一解, 题海战术超强度训练等等,  让方法取代理论,  将数学艺术变成一门技术,   则是对数学的误解,也是对孩子们创造性与思维能力的一种损害。

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文章评论
作者:youzi 留言时间:2015-08-25 15:19:32
Thoughtful. To think of math as an activity where logic meets arts and creativity. Problem solving still plays an important role; yet, to go beyond the specific problem solving route is more important than obtaining the correction answers. What is it that lies beyond the activity then?
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作者:漁舟舟 留言时间:2012-04-11 16:34:03
谢谢庄锐兄很详细的讨论, 谢谢马黑兄问候;
欢迎Rabbit , 若退, Gmuoruo 几位新友来访。实在不好意思, 不能及时回复, 慢待各位, 敬请谅解。
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作者:庄锐 留言时间:2012-03-30 11:09:59
楼上前面说的很对, 后面说的毫无意义。

所谓造句,在数学中大概就是提出猜想; 这当然只有少数大家可为。

所谓证明和证伪,与其他学科一样,大多数人是换饭吃。大多数的证明都是没有用的,一百年甚至更长时间后才被发现路走错了;吃饭的人早已作古了。因此,有关系的人就可以骗饭吃;基金用完了反正不用还。不过,有时候路走错了,也可能产生了新的副产品。 

其实证明和证伪的过程,经常有造新句子也就是提出新猜想的事情。 提出新猜想,就是提出新方法,新方向,新思路; 新的句子引领到了原来没有解决(通常是很大)的问题,那就是好句子。我有这样的亲身体验,美妙得很;这种体验不仅是精神上的,也因此换来其他的一切。  

至于枯燥的问题,那就是一个主观的东西。 搞政治,不枯燥? 你看那个读“共产党宣言”几十遍的,我被她的“疯狂”震惊了。玩赌博玩一天不枯草,玩多了也是无聊得很。包括这网上一天到晚说一句话的人,我都替他“枯燥”得慌! 圈钱,哭不枯燥? 也有人疯狂地转。 这里说到了一个心理问题,我说过人一生下来就有一个心理毛病。自私清高,就是这心理毛病的一个反映。

做数学的人,必须是能够静得下来的人。 数学的美没有颜色,没有声音; 但是我倒是觉得它比那“耶稣为了世人而死”的宗教来得实际。 因为搞数学的人,能够看得到那无比的“美妙”。 当然,就像我这世俗的人体会不到宗教的味道,不搞数学的人也是体会不到数学的乐趣的。

任何事业,中间的乐趣当然包括物质的得失,人首先要“吃饭”嘛。 干出名堂, 就更有乐趣了。 干不出名堂,最不枯燥的也是无聊! 
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作者:gmuoruo 留言时间:2012-03-30 07:38:33
數學的本質是語言。詞彙越少越好,但可表达的意思卻要再精確不過。於是乎數學家干的只有兩件事:能造出什麼句子,造的句子真地正確麼?一般來說,能想出新句子卻不見得能證明,或想不出新句子卻能證明證偽別人的句子。
高明的句子自然很少。大部分都是無聊之極。
枯燥啊!當然有人樂此不疲。
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作者:若退 留言时间:2012-03-29 21:37:09
数学本身不是科学,是科学所借助的工具。数学独立于科学。
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作者:庄锐 留言时间:2012-03-29 19:20:01
补充一点,那就是很多新的数学分支不一定是学数学的人开创的。 

其他学科的人,往往因为具备数学思想方法而创造了一个新的分支, 经过抽象加之成熟到一定程度就成了数学。特别是在理科类的其他学科,领头人往往就是具备数学思想的人。Einstein就是这样一个例子! 他的数学思想,可能还没有被数学界很好地体会。

任何抽象,系统化,成熟了的思想就是数学;那些公式可算作是工程技术的一部分! 只是学任何学科都可能要与其他学科交叉,有人却误以为那交叉的部分是主干。    
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作者:庄锐 留言时间:2012-03-29 19:11:20
不知渔舟是否在意我对马黑的评论说一句。 

马黑的说法对于应用数学基本正确,但是对数学的核心部分完全不靠谱。 数学开始不是为物理化学的应用而做的,这是第一个论据。简单点说就是,纯数学的大部分不涉及任何其他学科,它本身是一门单独的学问。 纯数学是思考的工具,不仅仅是其他学科的工具。纯数学中产生的新思想往往可以被借用,但不一定可以被当作工具来使用。

数学的思想方法是无所不在的, 这些并不仅仅是技术工具。也不一定要学数学,才有数学思想。下棋,指挥战争,到处都是数学思想。 这些思想经过抽象,很多就成了数学系的数学。有些还不成熟,暂时就还不叫做数学。 一个成熟的逻辑思维方法,就可以说成是数学的某个分支;而表达出来就是语言学的一部分了。  

而渔舟你这里所说的观点,应该就是这一部分数学。 学数学不知道这一点,他学的就不是数学,而是数学技巧而已。 那些公式根本就谈不上是数学,只是数学的某些公式。我一直都反对死记硬背,从来不记忆任何数学公式,所以学的是纯数学。 

对马黑评论的第二个反面论据其实很容易看到。 正如渔舟这里所说,很多人没有弄懂什麽是数学。如果带着功利主义急功近利的态度,读书仅仅是为了很快地赚钱,那当然学数学只是为了通过考试取得功名。

这个论据就是美国的大学和研究生入学考试都只是考试逻辑,语言,数学三门。这里语言和数学都因为既是思考的工具也是应用的工具,而逻辑可能就只是思考的工具。他数学仅仅看成是物理化学等学科应用的观点只能是技术人员的眼光,还谈不上是文科人士的观点。

认为数学仅仅是工具是很多人的误解,数学不仅是工具,更是“思维的工具”。后面说的这个工具就不只是一个工具了。  
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作者:马黑 留言时间:2012-03-29 18:28:37
渔舟舟好!

很高深的问题。问什么是什么的问题,很多时候,表面看很简单,但其实不简单,因为这是最高最深的总结。我觉得数学本质就是一种工具,被用来分析物理的化学的世界的一种工具。数理化三者之间是有差别的。理化是对自然世界最基础最根本的认识和理解,而数学作为一种工具是被用来分析理解物理化学世界的。

胡说一气,其实我数学很差,没有资格讨论这样的问题。讲几句话,算和你打个招呼。
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作者:庄锐 留言时间:2012-03-29 15:17:09
我记得俄国有一个数学家说过,数学是思维的工具。 数学更像语言学,而不是像自然科学。数学不是日常生活的语言,但是数学是很多其他学科的语言和思维工具。 

Rabbit 说的当然对。你所理解的数学是非理工科人士和社会大众的看法。 数学的对象远远不是数字而已,任何有一定规律结构的东西都是数学的对象。数字只是一个语言表达方式,或者说符号而已。人类可以选择不同的符号, 比如中国人和西方人都采用了阿拉伯数字,只是因为简单。 但是即使使用数字符号表示,也未必就是你所知道的普通数字。 

我在数学中所遇到的很少一部分才是数字。 
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作者:Rabbit 留言时间:2012-03-29 14:42:37
我认为,

数学是关于数的研究。数的本质是关于有限事物,无限事物,以及它们之间的关系的量或积累的关系。
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作者:庄锐 留言时间:2012-03-29 09:41:34
你的这一句说的更是很好, “……让方法取代理论, 将数学艺术变成一门技术, 则是对数学的误解,也是对孩子们创造性与思维能力的一种损害。”

再次谢谢。
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作者:庄锐 留言时间:2012-03-29 09:39:15
“你说的这个问题不是数学问题,在数学之上。所以我并不是最合适的人给出数学的定义,未必能够给出满意的回答。”

这是我前面已经说的。可以说你的解释更为清晰,谢谢渔舟。
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作者:漁舟舟 留言时间:2012-03-29 09:35:25
这个问题我请教过庄锐, 再次谢谢庄锐。也希望能得到朋友们更多的指教与探讨。

作者:漁舟舟 留言时间:2012-02-21 15:00:01
庄锐, 向你请教一个问题: 用简单通俗的语言来定义, “数学是什么?”

作者:庄锐
留言时间:2012-02-23 12:24:07
你说的这个问题不是数学问题,在数学之上。所以我并不是最合适的人给出数学的定义,未必能够给出满意的回答。
我不止一次地想过这个问题,也不是第一次被问到这个问题;我还没有得出很好的答案。我就试试看。数学是一门研究数字,结构,与形态内在关系的学科;数学是思考的工具。拿你有兴趣的Nim问题来说。数学就是发现这个问题中数字之间的内在关系,找到并证明有一个必胜策略。我说的这个证明一定会用到广义的多维的归纳法;这里的核心是归纳法。你前一篇日志所做的部分是自然科学的部分,归纳法就是这个问题的数学部分,表达出来就是这个问题的语言部分。

这个例子说明数学是自然科学,逻辑思维,语言三个方面的集合体。我倾向于不把数学简单地归类于自然科学。


作者:庄锐
留言时间:2012-02-23 12:25:58
我本来是想说,“归纳法就是这个问题的逻辑思维部分。”
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