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科學家認為數學學了有什麼用

發布時間:2022-11-19 02:15:33

1. 數學有什麼實際作用

數學這門學科,向來一般是以系統、邏輯、精確、嚴密等形象展示在世人面前。當我們在敘述和解決一個與數學有關問題的時候,追求或得到的結果必須是准確和精確無誤。即使是在運用數學知識去解決問題的過程中,無論是語言的表述或是論點的論證,也都需要有理有據的論證。

不過,這也正是數學的偉大和魅力所在之一,當我們去解決問題,必會形成新的知識理論,同時在解決問題的過程中產生新的問題,周而復始,不斷循環的推動著數學向前發展。從某個角度來講,問題的解決促進了數學的形成和發展。

問題的出現,代表著某一事物的內部出現矛盾,或是事物與事物產生了矛盾,而這些矛盾的斗爭或解決,需要的正是數學精髓。

因此,從某種意義上來講,學習數學就是學會如何去解決問題,最終解決了矛盾。


如非常著名的費馬大定理:當整數n > 2時,關於x,y,z的不定方程 xn + yn= zn無正整數解。

在早期的數學家手裡,他們能夠證明n=3、4、5、6……等特殊情況之下的費馬大定理是成立,但整數的個數是有無窮多個,一個個去證明是永遠算不完,也非常不現實。即使你從n=3開始到一個很大的整數都能連續證明費馬大定理都成立,但也許你會碰到一個更大的整數使定理不成立,甚至這樣的整數也可能存在著多個的情況等。

此時,擺在所有數學家面前最重要的任務,就是怎麼用有限的步驟去解決涉及到無窮的問題,即用一個完整且有限的步驟去證明費馬大定理的成立。

進入二十世紀之後,隨著計算機技術的不斷發展,數學家雖然能藉助於計算機完成數量巨大的費馬大定理證明,但最終也需要把無窮多的整數歸結成有限步驟證明的情形,沒有有限的證明步驟過程,所謂的計算機證明也只是一種特例。

因此,所有的數學家和科學家都認識到一點,解決數學問題永遠都需要去解決「有限與無窮」這一對立矛盾。一個數學問題只要有「無窮」的存在,那麼我們就需要主動去解決它,可以說這也是促進數學發展的根源之一。


從費馬大定理的提出到解決,耗費了近三個多世紀的時間,無數的數學家參與其中,如經過包括黎曼、莫德爾等許多數學家前赴後續的工作,把費馬大定理與代數曲線上的有理點(坐標都是有理數的點)聯系起來,這些種種轉化推動了數學相關領域的發展,也推動了費馬大定理的證明進程。

英國年輕的數學家懷爾斯利用前人研究並發展起來的橢圓函數理論及其研究成果,最終證明了費馬大定理。

費馬大定理的證明,不僅給大家提供了解決「有限與無窮」這一矛盾的啟示,更提醒世人要想解決問題,有時候需要作一定的變換,如把未解決的問題轉化為已知的或易於解決的領域的新問題去解決。

因此,當數學家去處理問題的時候,就會進行加工和創造,形成新的知識理論等。如早期的人類在發明自然數之後,在一定程度上解決了已有問題,但隨著社會的不斷發展,貿易的往來,就出現了負債的情況。此時,人們為了能更好解決新的問題,就必須創造出像0、負數這些知識概念。

像有理數、無理數、實數、復數等一系列知識的出現,都是因當時社會發展過程中不斷產生新的矛盾,發生問題,人們在解決這些問題過程中創造了新的知識理論。


數學史上最著名的矛盾問題,應該就屬「三次數學危機」,前兩次數學危機已經順利解決,但第三次數學危機其實並沒有完全解決。

第三次數學危機主要是由於在集合理論的邊緣發現悖論的存在,加上整個數學王國實質上是建立在集合論的基礎之上,它已經滲透到眾多的數學分支當中,因此集合論中悖論的發現自然地引起了對數學的整個基本結構的有效性的懷疑。

直白的講,當我們承認無窮集合和無窮基數的時候,就需要解決好「有限和無窮」這一矛盾,要不然很多數學問題就隨之而來,這也就是第三次數學危機的本質所在。

數學追求的是解決矛盾,解決問題,說白了是為了沒有矛盾。不過,到底什麼叫沒有矛盾呢?從邏輯學的角度來講,存在即合理,沒有矛盾,但這只是形式邏輯的規律。不過,數學要解決的並不是形式邏輯這么簡單,因為還要在「無窮」上證明沒有矛盾,而形式邏輯只是從人類有限經驗推出來而已。


雖然第三次數學危機表面上已經解決了,但它卻以其他形式存在數學當中,我們不能把認為存在矛盾的集合論全部扔掉,因為它們在一些領域當中又有著非常重要的作用。

數學,從來都不怕矛盾,不怕問題,因為隨著矛盾和問題的解決,能給數學和其他領域帶來許多新的知識內容和認知等,甚至會給人類社會帶來革命性的變化。

如人類近兩個世紀以來,無論是所取得的數學知識和成就,還是對事物的認識程度等,都比前幾個世紀加起來的還要多,特別是在第二次世界大戰之後,包括數學在內的很多學科,都迎來大爆發和快速發展,很多新成果層出不窮。

近代數學自從誕生集合論以來,就創造出了抽象代數學、拓撲學、泛函分析與測度論等重要數學分支,特別是像傳統的代數幾何、微分幾何、復分析等,都已經推廣到高維層面,如代數數論不斷經過很多數學家的完善,已經變得非常完美。

很多時候,一個問題的解決,必將會豐富相關的知識理論,甚至會產生新的問題,這也正是學習和研究數學的本質之一。

2. 學習數學真的有用嗎學好數學對人有什麼影響

學習數學豪無疑問是有用的,到底有什麼作用呢?除了數學老師、數學家,學習數學的作用常常並不在於用數學去掙錢或者以數學為生存的技能,更多的時候在於數學對一個人的影響,這些影響包括理性的思維方式、多角度的分析、科學合理規劃、條理清晰的表達等,上述的能力差異可以將一個人分成不同的人。有人說「學好數學買菜都用不上,但它能決定你在哪裡買菜」,這就說得非常直白了。

數學,看似無用,其實有大用。這就是人們眼中的「無用之用,實為大用".多數人看問題只立足於數學知識本身、題目本身有什麼用,其實對於普通人而言真的沒有用,但拋開數學知識和題目,數學真的大有作用。

3. 學習數學有什麼用

要說數學在生活中的直接用途,真的說不出幾個,買菜?找零?那學幾何和函數又是要幹嘛用呢?但其實大家也都非常明白,數學確實是很多學科的基礎。

但作為父母,想要給孩子一個合適的回應很難很難,何況我們自己可能都捋不清答案。希望今天文章中作者給大家提供的答案,可以讓你下一次和孩子談論數學時得到更多啟發。

一門不招人喜歡的學科

數學為什麼這么不招人喜歡呢?

首先跟數學這門學科的特性有關。數學是一門研究模式的學科,是試圖用數量, 形狀和關系這些手段來描述世界的一種方式。

不管是任何學科知識,孩子們理解起來往往是習慣從自己親身的經歷出發,比如我們上語文課,寫一篇描述自己假期生活的作文,每個孩子都能寫出東西來,而且沒有絕對的對錯之分,孩子很容易能夠從中體會到樂趣所在。但數學就讓人一頭霧水了,不光跟實際生活相差甚遠,正確答案也都是非錯即對,又枯燥又抽象。

此外,數學這門學科的區分度也很高,能學不能學的孩子之間差距非常大,這也會讓孩子產生畏難和挫敗感。

所以作為家長,我們或許很難改變學校的教育模式,但我們可以幫助孩子在日常生活中拓展對於數學的一些生活體驗。

比如外出旅行的時候,引導孩子在車牌上查找數字組合(例如連續的3、4、5或不連續的2、5、7或平方144之類的數字);此外平時出門可以和孩子一起利用地圖軟體計算出的不同路線時間,來預估走哪條路最快到達終點;看電視的時候,和孩子一起計算下電視節目中有多少時間是廣告。

這樣讓孩子自然而然的在生活中接觸數學,能夠增加孩子對數學這門學科的認識,為什麼要學數學?這個問題也就迎刃而解了。

數學對我以後的生活有用嗎?

其實我們每天都在接觸數學——我們在用地圖導航的時候、預測事件發生的可能性的時候、買新傢具測量尺寸的時候、公司開會聽到各種數據的時候……

很多人都以為只有極少數的職業才會用到數學,然而其實ta們都錯了。絕大多數職業:護士、設計師、建築工人、記者、司機等等每天都在使用數學。

但學校里的數學恰恰是以技能為基礎的——比如教你怎麼確定角度,怎麼用公式來確定物體的體積或容量,很少會教孩子數學究竟是什麼。比如,一堂數學課上老師往往會對孩子講:我們做了A、然後 B、然後 C,最後就能得到正確答案,而且往往是唯一的正確答案。

這種教育模式,往往導致孩子們從來都不會主動去思考數學本身,也不會充分理解每一個步驟的意義。對於許多學生來說, 他們對數學的理解變成完成老師設定的一個個具體任務,對於真正需要理解的概念呢?老師的要求是:背過就行了。

正是因為學校對數學的關注是技能學習,而不是解決真正的問題,孩子想要在數學這方面鑽研的興趣很容易就會被扼殺。

關於數學,我和學生們經常講的一個類比是, 學習數學技好比彈鋼琴。你知道鋼琴的每一個具體組成,並不代表你就懂得音樂是什麼了,一樣的,知道了數學的概念、公式和算術法,雖然非常重要, 但卻不足以讓你真正的理解數學是什麼。

過分強調數學的技能(基本數字理論,、方程式),忽略作為數學家的實際工作(推理、 解決問題、建模、使用技術),也會導致願意在大學繼續學習數學的學生人數下降。

美國近幾年的統計數據顯示,2000-2014 之間, 學習高等數學的學生比例從11.9% 下降到 9.6%,學習中級數學的人數從25% 降到到19.1%。香港地區高等數學畢業生佔全體畢業生的比例由2015年的25%下跌到了2016年的16%。

由於大陸地區沒有具體數據,我們只能參考一下國家統計局官網發布的全國本科理學專業在校學生人數,2012年這個數字是約125萬人,到了2015年,直接下滑到了約107萬人。

數學的意義是什麼呢?

下一次,當你的孩子問你數學有什麼用時,或許可以這樣回答:

4. 學數學到底有什麼用

首先,哥們,數學的意義不僅僅在於考分和當數學老師。借用一句形容小說的話,來源於生活且高於生活。數學也是這樣,產生於生活而且高於生活,數學本身其實是一種抽象思維能力,說簡單點就是一種解決問題的方法,生活中的很多問題涉及到數學領域,小到居家過日子理財,大到神州飛船上天,那一點又能離開數學,只能說看你以後想不想選擇數學作為畢生職業。如果你以後選擇做一個文學家,天天寫小說,那沒必要每天鑽研,但是如果你是搞理工科的,比如機械工程,物理,甚至計算機,必須得學好數學。如果愛因斯坦數學只有初中水平,根本不可能寫出相對論,但是生活中未必人人都需要學到那麼深的水平,但是如果你的數學水平如果遠遠超過你周圍的人群,那你解決問題的能力肯定也要高於其他人一籌,這個是經得住時間檢驗的。
總之,不喜歡數學,可以不用研究那麼深,但是如果你想脫離開數學生活,是絕對不可能的。

5. 數學給世界帶來的改變都有什麼,為何說它非常偉大

數學是現代科學的基礎,數學的發展和人類文明的進步息息相關。

一:古人對於數學的應用

戰爭,表面上看是依靠指揮者和軍隊的能力,但其中包含了許多數學知識,運用得當,常常能抓住機會,走向勝利。

百姓生活,市場買賣金錢交易,需要數學計算。

土地測量、房屋建築,都需要計算。生活中充滿了數學知識。

六:社會發展

數學是嚴謹的,精確的。在產業革命上扮演了重要角色,如蒸汽機、發電機、電動機、電氣通訊、電子計算機、自動化等等。

由此可見,數學對於人類文明,是多麼的重要,大家都要好好學習數學。

6. 數學有什麼用

數學是一切科學的基礎,天文地理,科研設計,都離不開數學計算。尤其是函數,幾何,代數,微積分都是在為今後的其它科研工作打基礎。世界上所有的科研強國,數學人才都非常厲害,所有涉及到數據的東西都必須經過詳細的計算,才能得出正確的結論,一旦出現謬誤,必須推倒重來。有時候,往往一個數據的偏差,或者一個公式的應用錯誤,都可能帶來災難性的結果,正所謂失之毫釐差之千里。

7. 數學在科學研究中扮演著什麼角色有必要學好數學嗎

數學是一門使用符號語言來研究諸如數量,結構,變化和空間模型等概念的學科。至於數學,許多科學家從不同角度給出了不同的定義。米斯拉說:“數學是人類思維的最高成就。”愛因斯坦說:“從本質上講,純數學是一本邏輯思想詩。”伽利略說:“這本偉大的自然書是用語言寫的”。法院說:“數學是人類智慧中最燦爛的寶石。”數學是歷史悠久的最古老的科學。早在公元前3000年左右,算術,代數和幾何就出現在巴比倫,古埃及和中國,它們被用於天文學,稅收和建築領域。大家考慮一下。在牛頓時代,可以計算出每秒8公里的第一宇宙速度,這是開始星際航行的第一步。

在現代生活中,數學無處不在,從指紋識別到CT技術,從數據處理到信息安全,從大氣科學到火箭飛行器設計,從地質勘探到建築,在各種技術革命的背後,數學都扮演著重要的角色。起著不可或缺的作用。數學是自然科學的王冠,也是其他科學研究的主要工具。包括使用較少的計算和存儲資源以獲得更高的性能,需要進行劇烈計算的方案以及使用數學演算法和軟體優化來減少資源消耗和其他行業問題。

8. 學習數學對我們的生活到底有什麼用

當然有用,很有用。首先是有利於學生智力的開發。尤其是少年兒童,智力是原始的潛在的,需要有選擇性的激發。奧數能增強青少年的腦力,能很好地鍛煉思維和邏輯推理能力。而且學會處理復雜問題的方法,坦然迎戰刁難,形成克服一切艱難困苦的恆心和決心。奧數以刁難著稱,能體現數學的真本領,學好了,就能做到舉重若輕,快刀斬亂麻!終身受益!

9. 數學學了之後對將來有什麼作用

最基本的兩個作用:一,學習數學可以培養一個人的思維、解決問題的能力,比如學習數學的人和沒學的人處理問題的方式會不同;二,是後續學習的基礎,比如考大學,學習其他學科等。

10. 為什麼要學數學 學數學有什麼用

數學是人生存在世上的必備知識,是現代科學的基礎,學好數學,有助於我們更好地理解身處的世界,更好地生存下去。數學的重要性如下:

1、數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。通過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從合適選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的真理。

2、數學屬性是任何事物的可量度屬性,即數學屬性是事物最基本的屬性。可量度屬性的存在與參數無關,但其結果卻取決於參數的選擇。例如:時間,不管用年、月、日還是用時、分、秒來量度;空間,不管用米、微米還是用英寸、光年來量度,它們的可量度屬性永遠存在,但結果的准確性與這些參照系數有關。

3、數學是研究現實世界中數量關系和空間形式的科學。簡單地說,是研究數和形的科學。由於生活和勞動上的需求,即使是最原始的民族,也知道簡單的計數,並由用手指或實物計數發展到用數字計數。

4、基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一塊。其基本概念的精煉早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本內便可觀見。從那時開始,其發展便持續不斷地有小幅的進展,直至16世紀的文藝復興時期,因著和新科學發現相作用而生成的數學革新導致了知識的加速,直至今日。

5、今日,數學被使用在世界上不同的領域上,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展。數學家亦研究沒有任何實際應用價值的純數學,即使其應用常會在之後被發現。

6、創立於二十世紀三十年代的法國的布爾巴基學派認為:數學,至少純粹數學,是研究抽象結構的理論。結構,就是以初始概念和公理出發的演繹系統。布學派認為,有三種基本的抽象結構:代數結構(群,環,域……),序結構(偏序,全序……),拓撲結構(鄰域,極限,連通性,維數……)。

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