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刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 双月
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号: 2-418

历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:核心期刊 CSSCI来源期刊来源期刊;国家新闻出版总署收录;Caj-cd规范获奖期刊;中国期刊网来源刊;百种重点期刊;社科双百期刊;全国优秀社科期刊
创刊时间:1989

浅谈数学史与数学文化

【作者】 吴淑光 李 纳

【机构】 山东省临沭县曹庄镇中心中学 山东省临沂沭河学校

【摘要】
【关键词】
【正文】摘   要:数学的思想、精神、文化对于人类历史文化变革有着重要的影响。我们正是在这一意义下来学习、讨论、研究数学文化的。
  关键词:方法;发展;危机  
  一、智慧展现——数学方法和数学思想。
  数学方法和数学思想将数学的智慧和魅力展现得淋漓尽致,。数学的方法是贯穿了整个数学,也是学习数学的基础。数学的很多方法是有辩证性的,比如具体与抽象;演绎与归纳;发现与证明;分析与综合;这些方法之间有联系又有区别。
  (一)具体与抽象:具体是社会实践,是客观存在的东西,因为数学是源于社会实践的。同时数学是一种利用自身已有的概念、定理、公设,借助已知的相互关系,通过推理、计算而获得新发现的学科。数学的概念是抽象的,数学的方法也是抽象的。爱因斯坦相对论的发现恰恰是借助于数学的方法论路径去实现的,如果没有非欧几何人类可能还要在牛顿的时空观中走过许多年才能寻找到相对论。
  (二)演绎与归纳:演绎法是由一般到特殊的推理,它有三段论的表现形式,由一般的判断,特殊判断,结论三部分组成。归纳与演绎不同,归纳是这样一种推理:其中所得到的结论超越了经验材料所提供的东西的一种经验猜想。看起来归纳与演绎很有区别的,事实归纳与演绎是相依而存、互为发展、对立统一的。”
  (三)、发现与证明:发现实际上就是定律的发现和理论地提出问题,最主要是通过假说,猜想。猜想是提出新思想,一个猜想可以带出或生出一个新的学科方向。
  善于结合运用这些数学方法可以更好的来解决数学问题和体会数学的内涵。
  二、成长与磨砺——数学的发展。
  写关于数学文化不得不写数学的发展。数学是人类最古老的科学知识之一,它主要是研究现实生活中数与数、形与形,以及数与形之间相互关系的一门学科。他们发展也经历的很多的坎坷,在磨砺中也得以不断的成长。
  首先是数学的萌芽阶段,在这一时代的杰出代表是古巴比伦数学、中国数学、埃及数学、印度数学等。古埃及文化可追溯到公元前4000年,在那里,公元前3200年就已有了统一的国家。公元前2900年,开始建筑金字塔,就金字塔的建筑来讲,已经具备一些初等几何的知识;巴比伦文化可以上溯到公元前2000年左右的苏美尔文化,这一时期,人们基于对量的认识,经建立了数的概念。从大约公元前1800年开始,巴比伦已经使用较为系统的以60为基数的数系;另一个重要的是古希腊数学,希腊文化在世界文明史上的贡献是至高无上的。它广泛的吸取了其他文明中的有价值的东西,创立了自己的文明与文化,对西方文明乃至世界文明的发展起了重要作用;同时,在中亚和东方也创造了灿烂的数学文化。自公元前8世纪起,印度已有一些丰富的数学知识。中国数学是世界数学史中的瑰宝,在仰韶文化中,已经出土的陶器上已刻有用 |,||,|||,||||等表示1,2,3,4的记号。西安半坡出土的陶器中就有用圆点堆成的三角形或正多边形。
  然后是常数学阶段,这时期,数位希腊数学家取得辉煌成就,在2000年时间内,希腊人创造的文明一直延续到牛顿时代。M.克莱因在评价希腊人的《几何原本》和《圆锥曲线》时说:“从这些精心撰述的著作中,我们看得出此前三百年间数学上的创造性工作,或此后数学史上关系重大的一些问题。”说道希腊时代的辉煌,不得不提到希腊璀璨的数学家们。毕达哥拉斯,曾被人们认为是一个神秘主义者,他把证明引入了数学,这也是他最伟大的功绩之一。毕达哥拉斯还提出了抽象,抽象引发了几何的思辨,从实物的数与形,抽象到数学上的数与形,本身就把数学推向科学的开始。
  然后就进入了变量数学建立时期,有笛卡尔著作《几何学》,以及牛顿和莱布尼兹创立的微积分,,在数学发展史上是很重要的一个里程碑。在大一的时候就学了微积分,微分及其中的变量、函数和极限等概念,运动、变化等思想,是辩证法渗入了全部数学:并使数学成为精确表述自然科学和技术的规律及有效地解决问题的有力工具。
  最后是现代数学时期,其中比较突出的问题是高于四次的代数方程的根式求解问题、欧几里德几何中平行线公设的证明问题和微积分方法的逻辑基础问题。
  三 数学韵味——数学的美。
  说到数学美。数学美可以分为形式美和内在美。数学中的公式、定理、图形等所呈现出来的简单、整齐以及对称的美是形式美的体现。数学中有字符美和构图美还有对称美,数学中的对称美反映的是自然界的和谐性,。数学中的简洁美,数学具有形式简洁、有序、规整和高度统一的特点,许多纷繁复杂的现象,可以归纳为简单的数学公式。
  四、内涵——数学与哲学。
  在数学的发展中,形成许多哲学的观点,有以罗素为代表的逻辑主义,以布劳威尔为代表的直觉主义,以希尔伯特为代表的形式主义三大学派。  
  (一)逻辑主义罗素在1903年出版的《数学的原理》中对于数学的本性发表了自己的见解。他说:“纯粹数学是所有形如‘p蕴涵q’的所有命题类,其中p和q都包含数目相同的一个或多个变元的命题,且p和q除了逻辑常项之外,不包含任何常项。所谓逻辑常项是可由下面这些对象定义的概念:蕴涵,一个项与它所属类的关系,如此这般的概念,关系的概念,以及象涉及上述形式一般命题概念的其他概念。除此之外,数学使用一个不是它所考虑的命题组成部分的概念,即真假的概念。”
  (二)直觉主义 直觉主义有着长远的历史,它植根于数学的构造性当中。古代数学大多是算,只是在欧几里得几何学中逻辑才起一定作用。到了十七世纪解析几何和微积分发明之后,计算的倾向大大超过了逻辑倾向。十七、十八世纪的创造,并不考虑逻辑的严格,而只是醉心于计算。现代直觉主义的奠基人是布劳威尔, 布劳威尔是从哲学中得出自己观点的,基本的直觉是按照时间顺序出现的感觉,而这形成自然数的概念。 
  参考文献:
  《数学与哲学》中国少年儿童出版社
  《数学文化》高等教育出版社
  《数学文化》清华大学出版社