为什么数学是一门语言数学被称为科学的语言。意大利天文学家和物理学家伽利略·伽利莱的名言是“数学是上帝书写宇宙的语言”。这句话很可...
为什么数学是一门语言
除非我们学会了语言并熟悉了书写它的字符,否则无法阅读[宇宙]。它是用数学语言写的,字母是三角形、圆形和其他几何图形,没有它意味着人类无法理解一个单词。
然而,数学真的是一门语言,就像英语或汉语一样吗?要回答这个问题,了解什么是语言以及如何使用数学词汇和语法来构建句子会有所帮助。
要点:为什么数学是一门语言
为了被视为一种语言,一个交流系统必须具有词汇、语法、句法以及使用和理解它的人。
数学符合这种语言的定义。不将数学视为语言的语言学家将其用作书面而非口头交流形式。
数学是一种通用语言。形成方程式的符号和组织在世界上每个国家都是相同的。
什么是语言?
“语言” 有多种定义。语言可以是学科内使用的单词或代码系统。语言可以指使用符号或声音进行交流的系统。语言学家诺姆乔姆斯基将语言定义为使用有限元素集构建的一组句子。一些语言学家认为语言应该能够表示事件和抽象概念。
无论使用哪种定义,语言都包含以下组件:
必须有单词或符号的词汇表。
意义必须附加在文字或符号上。
一种语言使用语法,这是一组概述词汇使用方式的规则。
句法将符号组织成线性结构或命题。
叙述或话语由一系列句法命题组成。
一定有(或曾经有)一群人使用和理解这些符号。
数学满足所有这些要求。这些符号、它们的含义、句法和语法在全世界都是相同的。数学家、科学家和其他人使用数学来交流概念。数学描述了自己(一个称为元数学的领域)、现实世界的现象和抽象概念。
数学中的词汇、语法和句法
数学表达式是从左到右书写的,即使说话者的母语是从右到左或从上到下书写。
Emilija Manevska / Getty Images
数学词汇来自许多不同的字母表,包括数学特有的符号。一个数学方程可以用词来表达,形成一个有名词和动词的句子,就像口语中的句子一样。例如:
3 + 5 = 8
可以说是“三加五等于八”。
打破这一点,数学中的名词包括:
*** 数字 (0, 5, 123.7)
分数(1⁄4、5⁄9、2 1⁄3)
变量(a、b、c、x、y、z)
表达式 (3x, x 2 , 4 + x)
图表或视觉元素(圆、角、三角形、张量、矩阵)
无穷大 (∞)
圆周率 (π)
虚数 (i, -i)
光速 (c)
动词包括符号,包括:
等式或不等式(=、<、>)
加法、减法、乘法和除法等操作(+、-、x 或 *、÷ 或 /)
其他运算(sin、cos、tan、sec)
如果您尝试在数学句子上执行句图,您会发现不定式、连词、形容词等。与其他语言一样,符号所扮演的角色取决于其上下文。
国际规则
数学语法和句法,就像词汇一样,是国际化的。无论你来自哪个国家或说什么语言,数学语言的结构都是一样的。
公式从左到右阅读。
拉丁字母用于参数和变量。在某种程度上,希腊字母也被使用。整数通常取自i、j、k、l、m、n。实数由 a、 b、 c、 α 、 β、 γ 表示。复数由w和z表示。未知数是x、y、z。函数的名称通常是f、g、h。
希腊字母用于表示特定的概念。例如,λ 用于表示波长,ρ 表示密度。
圆括号和方括号表示符号交互的顺序。
函数、积分和导数的表述方式是统一的。
精选视频
常用数学符号
语言作为教学工具
建立方程需要练习。 有时,从一个人的母语中的一个句子开始并将其翻译成数学会有所帮助。
StockFinland / Getty Images
在教授或学习数学时,了解数学句子的工作原理很有帮助。学生们经常发现数字和符号令人生畏,因此将方程式放入熟悉的语言中会使主题更加平易近人。基本上,这就像将外语翻译成已知的语言。
虽然学生通常不喜欢文字问题,但从口语/书面语言中提取名词、动词和修饰语并将它们翻译成数学方程式是一项有价值的技能。单词问题可以提高理解力并提高解决问题的能力。
因为数学在全世界都是一样的,所以数学可以作为一种通用语言。一个短语或公式具有相同的含义,而不管它附带的另一种语言。通过这种方式,数学可以帮助人们学习和交流,即使存在其他交流障碍。
反对数学作为语言的论点
尝试用口语陈述麦克斯韦方程。
安妮·赫尔曼斯汀
不是每个人都同意数学是一门语言。“语言”的一些定义将其描述为一种口头交流形式。数学是一种书面的交流方式。虽然朗读一个简单的加法语句可能很容易(例如,1 + 1 = 2),但朗读其他方程(例如,麦克斯韦方程)要困难得多。此外,口语陈述将以说话者的母语而非通用语言呈现。
但是,基于此标准,手语也将被取消资格。大多数语言学家接受手语作为真正的语言。有一些死语言,没有人知道如何发音甚至阅读。
数学作为一门语言的一个强有力的例子是现代小学课程使用语言教育中的技术来教授数学。教育心理学家 Paul Riccomini 及其同事写道,学习数学的学生需要“强大的词汇知识库;灵活性;流利和熟练使用数字、符号、单词和图表;以及理解能力。”
来源
Ford、Alan 和 F. David Peat。“语言在科学中的作用。” 物理学基础18.12(1988):1233-42。
伽利略,伽利略。“'The Assayer'(意大利语中的'Il Saggiatore')(罗马,1623 年)。” 关于 1618 年彗星的争论。编辑。德雷克、斯蒂尔曼和 CD 奥马利。费城:宾夕法尼亚大学出版社,1960 年。
Klima、Edward S. 和 Ursula Bellugi。“语言的符号。”马萨诸塞州剑桥市:哈佛大学出版社,1979 年。
里科米尼、保罗 J. 等人。“数学语言:数学词汇教学的重要性”。阅读与写作季刊31.3(2021 年):235-52。打印。
会计的衡等公式为什么全世界通用
代数公式是不是世界通用?
代数(algebra)导源于阿拉伯语单字“al-jabr”,其出自 al-Kitāb al-muḫtaṣar fī ḥisāb al-ğabr wa-l-muqābala这本书的书名上,意指移项和合并同类项之计算的摘要,其为波斯回教数学家花拉子米于820年所著。Al-Jabr此词的意思为“重聚”。传统上,希腊数学家丢番图被认为是“代数之父”,的成果到今日都还有用途,且他更给出了一个解答二次方程的一详尽说明。而支持丢番图的人则主张在Al-Jabr里出现的代数比在Arithmetical里出现的更为基本,且Arithmetical是简字的而Al-Jabr却完全是文辞的。[3]另一位波斯数学家欧玛尔·海亚姆发展出代数几何出,且找出了三次方程的一般几何解法。印度数学家摩诃吠罗和婆什迦罗与中国数学家朱世杰解出了许多三次、四次、五次及更高次多项式方程的解了。
代数更进一步发展的另一个关键事件在于三次及四次方程的一般代数解,其发展于16世纪中叶。行列式的概念发展于17世纪的日本数学家关孝和手中,并于十年后由莱布尼茨继续发展着,其目的是为了以矩阵来解出线性方程组的答案来。加布里尔·克拉默也在18世纪时在矩阵和行列式上做了一样的工作。抽象代数的发展始于19世纪,一开始专注在今日称为伽罗瓦理论及规矩数的问题上。
供参考。
数学是什么?它只是研究世界的一套互为实体的概念系统吗?
数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科。
数学是人类对事物的抽象结构与模式进行严格描述、推导的一种通用手段,可以应用于现实世界的任何问题,所有的数学对象本质上都是人为定义的。从这个意义上,数学属于形式科学,而不是自然科学。不同的数学家和哲学家对数学的确切范围和定义有一系列的看法。
在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,同时也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
许多诸如数、函数、几何等的数学对象反应出了定义在其中连续运算或关系的内部结构。数学就研究这些结构的性质,例如:数论研究整数在算数运算下如何表示。此外,不同结构却有着相似的性质的事情时常发生,这使得通过进一步的抽象,然后通过对一类结构用公理描述他们的状态变得可能,需要研究的就是在所有的结构里找出满足这些公理的结构。因此,我们可以学习群、环、域和其他的抽象系统。把这些研究(通过由代数运算定义的结构)可以组成抽象代数的领域。由于抽象代数具有极大的通用性,它时常可以被应用于一些似乎不相关的问题,例如一些古老的尺规作图的问题终于使用了伽罗瓦理论解决了,它涉及到域论和群论。代数理论的另外一个例子是线性代数,它对其元素具有数量和方向性的向量空间做出了一般性的研究。这些现象表明了原来被认为不相关的几何和代数实际上具有强力的相关性。组合数学研究列举满足给定结构的数对象的方法。
如果认为本文对您有所帮助请赞助本站