Zakaj je matematika jezik

Westend61 / Getty Images

Matematika se imenuje jezik znanosti. Italijanski astronom in fizik Galileo Galilej je pripisano s citatom, ' Matematika je jezik, v katerem je Bog zapisal vesolje .' Najverjetneje je ta citat povzetek njegove izjave v Dela Il Saggiatore:

[Vesolja] ni mogoče brati, dokler se ne naučimo jezika in se seznanimo z znaki, v katerih je napisano. Napisana je v matematičnem jeziku, črke pa so trikotniki, krogi in drugi geometrijski liki, brez katerih človek ne more razumeti niti ene besede.

Pa vendar, ali je matematika res jezik, kot sta angleščina ali kitajščina? Za odgovor na vprašanje je koristno vedeti, kaj je jezik in kako se besedišče in slovnica matematike uporabljata za sestavo stavkov.

Ključni zaključki: Zakaj je matematika jezik

• Da bi sistem komunikacije veljal za jezik, mora imeti besedišče, slovnico, sintakso in ljudi, ki ga uporabljajo in razumejo.
• Matematika ustreza tej definiciji jezika. Jezikoslovci, ki matematike ne obravnavajo kot jezik, navajajo njeno uporabo kot pisno in ne kot govorno obliko komunikacije.
• Matematika je univerzalni jezik. Simboli in organizacija za oblikovanje enačb so enaki v vseh državah sveta.

Kaj je jezik?

Obstaja več definicij ' jezik .' Jezik je lahko sistem besed ali kod, ki se uporablja v disciplini. Jezik se lahko nanaša na sistem komunikacije z uporabo simbolov ali zvokov. Jezikoslovec Noam Chomsky je jezik opredelil kot niz stavkov, sestavljenih z uporabo končnega niza elementov. Nekateri jezikoslovci menijo, da bi jezik moral predstavljati dogodke in abstraktne koncepte.

Ne glede na uporabljeno definicijo jezik vsebuje naslednje komponente:

• Mora obstajati a besedni zaklad besed ali simbolov.
Pomenmora biti pritrjen na besede ali simbole.
• Jezik zaposluje slovnica , ki je niz pravil, ki opisujejo, kako se uporablja besedišče.
• A sintaksa organizira simbole v linearne strukture ali predloge.
• A pripoved ali pa je diskurz sestavljen iz nizov sintaktičnih predlogov.
• Mora obstajati (ali je obstajala) skupina ljudi, ki uporablja in razume simbole.

Matematika izpolnjuje vse te zahteve. Simboli, njihov pomen, sintaksa in slovnica so po vsem svetu enaki. Matematiki, znanstveniki in drugi uporabljajo matematiko za sporočanje konceptov. Matematika opisuje samo sebe (področje, imenovano metamatematika), resnične pojave in abstraktne koncepte.

Besedišče, slovnica in sintaksa v matematiki

Emilija Manevska / Getty Images

Besednjak matematike črpa iz številnih različnih abeced in vključuje simbole, edinstvene za matematiko. Matematično enačbo lahko navedemo z besedami, da tvorimo stavek, ki ima samostalnik in glagol, tako kot stavek v govorjenem jeziku. Na primer:

3 + 5 = 8

bi lahko navedli kot 'Tri dodani petim je enako osem.'

Razčlenitev tega, samostalniki v matematiki vključujejo:

• Arabske številke (0, 5, 123,7)
• Ulomki (1⁄4, 5⁄9, 2 1⁄3)
• Spremenljivke (a, b, c, x, y, z)
• Izrazi (3x, x^dva, 4 + x)
• Diagrami ali vizualni elementi (krog, kot, trikotnik, tenzor, matrika)
• Neskončnost (∞)
• Pi (π)
• Imaginarna števila (i, -i)
• Hitrost svetlobe (c)

Glagoli vključujejo simbole, vključno z:

• Enakosti ali neenakosti (=, )
• Dejanja, kot so seštevanje, odštevanje, množenje in deljenje (+, -, x ali *, ÷ ali /)
• Druge operacije (sin, cos, tan, sec)

Če poskušate narediti stavčni diagram na matematičnem stavku, boste našli nedoločnike, veznike, pridevnike itd. Kot v drugih jezikih je vloga simbola odvisna od njegovega konteksta.

Mednarodna pravila

Matematična slovnica in sintaksa sta tako kot besedišče mednarodni. Ne glede na to, iz katere države ste ali kateri jezik govorite, je struktura matematičnega jezika enaka.

• Formule se berejo od leve proti desni.
• Za parametre in spremenljivke se uporablja latinica. Do neke mere se uporablja tudi grška abeceda. Cela števila običajno črpajo iz jaz , j , k , l , m , n . Realne številke jih zastopa a , b , c , a , b , γ. Kompleksna števila so označena z v in z . Neznanci so x , Y , z . Imena funkcij so običajno f , g , h .
• Grška abeceda se uporablja za predstavitev določenih pojmov. Na primer, λ se uporablja za označevanje valovne dolžine, ρ pa pomeni gostoto.
• Oklepaji in oklepaji označujejo vrstnem redu, v katerem simboli medsebojno delujejo .
• Način izražanja funkcij, integralov in odvodov je enoten.

Jezik kot učno orodje

StockFinland / Getty Images

Razumevanje delovanja matematičnih stavkov je koristno pri poučevanju ali učenju matematike. Učencem se pogosto zdijo številke in simboli zastrašujoči, zato postane tema bolj dostopna, če enačbo postavimo v znani jezik. V bistvu je to tako, kot bi prevajali tuji jezik v znanega.

Medtem ko učenci običajno ne marajo besednih težav, je pridobivanje samostalnikov, glagolov in modifikatorjev iz govorjenega/pisnega jezika in njihovo prevajanje v matematično enačbo dragocena veščina. Besedne težave izboljšajo razumevanje in povečajo sposobnosti reševanja problemov.

Ker je matematika po vsem svetu enaka, lahko matematika deluje kot univerzalni jezik. Besedna zveza ali formula ima enak pomen, ne glede na drug jezik, ki jo spremlja. Na ta način matematika ljudem pomaga pri učenju in komunikaciji, tudi če obstajajo druge komunikacijske ovire.

Argument proti matematiki kot jeziku

Anne Helmenstine

Vsi se ne strinjajo, da je matematika jezik. Nekatere definicije 'jezika' ga opisujejo kot govorjeno obliko komunikacije. Matematika je pisna oblika komunikacije. Medtem ko je enostavno na glas prebrati preprosto izjavo o seštevanju (npr. 1 + 1 = 2), je druge enačbe veliko težje prebrati na glas (npr. Maxwellove enačbe). Poleg tega bi bile govorjene izjave upodobljene v govorčevem maternem jeziku, ne v univerzalnem jeziku.

Vendar bi bil na podlagi tega kriterija diskvalificiran tudi znakovni jezik. Večina jezikoslovcev sprejema znakovni jezik kot pravi jezik. Obstaja peščica mrtvih jezikov, ki jih nihče živ ne zna več izgovoriti ali niti brati.

Močan razlog za matematiko kot jezik je, da sodobni učni načrti za osnovne in srednje šole za poučevanje matematike uporabljajo tehnike iz jezikovnega izobraževanja. Pedagoški psiholog Paul Riccomini in njegovi sodelavci so zapisali, da učenci, ki se učijo matematike, potrebujejo 'trdno bazo znanja iz besedišča; prilagodljivost; tekoče in strokovno znanje s številkami, simboli, besedami in diagrami; in sposobnosti razumevanja.'

Viri

• Ford, Alan in F. David Peat. ' Vloga jezika v znanosti .' Osnove fizike 12.18 (1988): 1233–42.
• Galilei, Galileo. '' The Assayer '(' Il Saggiatore 'v italijanščini) (Rim, 1623).' Polemika o kometih leta 1618 . ur. Drake, Stillman in C. D. O'Malley. Philadelphia: University of Pennsylvania Press, 1960.
• Klima, Edward S. in Ursula Bellugi. 'Znaki jezika. 'Cambridge, MA: Harvard University Press, 1979.
• Riccomini, Paul J., et al. ' Jezik matematike: pomen poučevanja in učenja matematičnega besedišča .' Branje in pisanje Četrtletnik 31.3 (2015): 235-52. Tiskanje.