关于古今数学思想的论文
北京二中-采访稿范文
关于古今数学思想的论文
摘要:
数学思想方法是人们从具体数学
内容中提炼出来的对数学知
识的本质认识,是在研究和解决数学问题的过程中所采用的手段、途
径和方式。它也是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范
畴,用以对数学问题的认识、处理和
解决,更是可以应用在人们日常
的事务处理、问题思考中。
关键词:数学思想方法
关于数学的定义,《中国大百科全书。数学卷》吴文俊先生是
这样写的:“数学是研究现实世界中数量关
系和空间形式的,简
单地说,是研究数和形的科学。”来自恩格斯的《自然辩证法》
的定义是:
数学是数量的科学,它从数量这个概念开始,它给这
个概念下了一个残缺不全的定义,然后再把未包含在
定义中的数
量的其他基本规定性当作公理从外部引了进来,在这以后,这些
规定性就显现为没有
证明过的东西,自然也就显现为数学上不能
证明的东西。他还提过:我们的几何学是从空间关系出发,我
们
的算术和代数学是从数量出发。
数学源自于古希腊,是利用符号语言研究数量、结构、变化
以及空间模型等概念的一门科学。恩格斯在《反杜林论》中所说:
“数学是在人的需要中产生的
,是从丈量土地和测量容积,从计
算时间和制造器皿产生的。”数学,作为人类思维的表达形式,
反映了人们积极进取的意志、缜密周详的逻辑推理及对完美境界
的追求。它
与其他很多学科都关系密切,甚至是很多学科的基础
和生长点,作为一种文化,它不仅仅是整个人类文化
的重要组成
部分,也始终是推进人类文化的一种重要力量,对人类文明的发
展起着巨大的推动作
用。
数学是最讲究真实的一门科学,容不得半点虚假,一切结果
都必须有根有据,经得起反复
推敲和检验。法国哲学家、数学家
伽森狄说:“谁从小受数学的熏陶到那样一种程度,即已经习惯
于数学的那种不容置辩的证明,谁就能培养成认识真理的能力,
从而不会轻易放过虚伪和假象”。 <
br>西方数学家有着不同的看法,斯蒂恩认为:“传统上把数学描
述为数与形的科学,但是随着数学家
开发的领域扩展到群论、统
计学、最优化和控制理论之中,数学的历史的边界已经完全消失,
同
样数学的应用的边界也没有了:它不再只是物理学和工程的语
言,现在数学已经成为银行、制造业、社会
科学以及医药必可不
少的工具,如果从这个广泛的背景来观察,我们看到数学不只是
讨论数与形
,而且还讨论各种类型的模式和次序
数学思想是指人们对数学理论和内容的本质的认识, 较之
于数学基础知识及常用数学方法又处于更高层次,它来源于数学
基础知识及常用的数学方法, 在运用
数学基础知识及方法处理
数学问题时,具有指导性的地位。基本数学思想不应当是个案的,
而必
须是一般的。这些大概需要满足两个条件:一是数学产生以
及数学发展过程中
所必须依赖的那些思想。二是学习过数学的人
所具有的思维特征。这些特征表现在日常的生活之中。这就
可以
归纳为三种基本思想,即抽象、推理和模型。
抽象主要包括两方面的内容:数量与数量关
系的抽象,图形
与图形关系的抽象。其中关系是重要的,正如亚里士多德所说的:
数学家用抽象
的方法对事物进行研究,去掉感性的东西剩下的只
有数量和关系;对于数学研究而言,线、角或者其他的
量,不是
作为存在而是作为关系。
常用的数学思想有:方程与函数思想,数形结合思想,建模
思想,分类讨论思想和化归与转化思想等。函数思想,是指用函
数的概念和性质去分析问题、转
化问题和解决问题。方程思想,
是从问题的数量关系入手,运用数学语言将问题中的条件转化为
数学模型(方程、不等式、或方程与
不等式的混合组),然后通
过解方程(组)或不等式(组)来使问题获解。
等价转化是把未知
解的问题转化到在已有知识范围内可解的
问题的一种重要的思想方法。通过不断的转化,把不熟悉、不规
范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题。
分类讨论是一种逻辑方法,是一
种重要的数学思想,同时也
是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与
归类
整理的方法。
数形结合是一个数学思想方法,包含“以形助数”和“以数
辅形”两个方面,其
应用大致可以分为两种情形:或者是借助形
的生动和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数为目
的。
综观历史发展的
长河,重要思想的诞生离不开重要的人物。
对数学的发展也是如此。德国著名数学家说过:“如果不知道各位前辈所建立和发展的概念,方法和成果,我们就不能理
解近50年数学的目标,也不能理解
它的成就。”可见人物的重要
性了。牛顿著有《自然哲学的数学原理》、《光学》、《二项式定理》和《微积分》。他曾经说过:“我的成功当归功于精力的探索。”
“没有大胆的猜想就做不出伟大的
发现。”以及“如果我之所见
比笛卡儿等人要远一点,那只是因为我是站在巨人肩上的缘故。”
华罗庚被誉为“中国现代数学之父”,被列为“芝加哥科学
技术博物馆中当今世界88位数学伟人之一
”他的研究领域是解
析数论,“中国解析数论学派”即华罗庚开创的学派对于质数分
布问题与哥
德巴赫猜想做出了许多重大贡献。哈贝斯坦:“华罗
庚是他这个时代的国际领袖数学家之一。”克拉达:
“华罗庚形成
中国数学。”美国数论学家莱麦尔说:“华罗庚有抓住别人最好的
工作的不可思议
的能力,并能准确地指出这些结果需要并可以改
进的方法。他有自己的技巧,他广泛阅读并掌握了20世
纪数论
的所有制高点,他的主要兴趣是改进整个领域,他试图推广他所
遇到的每一个结果。”正
是有了这些走在数学尖端的人们,才巨
大得推动了数学思想的发展,使得数学的领域越来越广泛。
1.
陈克东. 《数学思想方法引论》[M]. 广西师范大学出版社.
2003年
2.
莫里斯·克莱因著,张理京等译.古今数学思想[M].上海:
上海科技出版社,2002年.