數(shù)學(xué)史學(xué)科介紹

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


一、 數(shù)學(xué)史的研究對(duì)象

數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)生發(fā)展及其規(guī)律的科學(xué),簡(jiǎn)單地說(shuō)就是研究數(shù)學(xué)的歷史。它不僅追溯數(shù)學(xué)內(nèi)容、思想和方法的演變、發(fā)展過(guò)程,而且還探索影響這種過(guò)程的各種因素,以及歷史上數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類文明所帶來(lái)的影響。因此,數(shù)學(xué)史研究對(duì)象不僅包括具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容,而且涉及歷史學(xué)、哲學(xué)、文化學(xué)、宗教等社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)內(nèi)容,是一門(mén)交叉性學(xué)科。

從研究材料上說(shuō),考古資料、歷史檔案材料、歷史上的數(shù)學(xué)原始文獻(xiàn)、各種歷史文獻(xiàn)、民族學(xué)資料、文化史資料,以及對(duì)數(shù)學(xué)家的訪問(wèn)記錄,等等,都是重要的研究對(duì)象,其中數(shù)學(xué)原始文獻(xiàn)是最常用且最重要的第一手研究資料。從研究目標(biāo)來(lái)說(shuō),可以研究數(shù)學(xué)思想、方法、理論、概念的演變史;可以研究數(shù)學(xué)科學(xué)與人類社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系;可以研究數(shù)學(xué)思想的傳播與交流史;可以研究數(shù)學(xué)家的生平等等。

數(shù)學(xué)史研究的任務(wù)在于,弄清數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中的基本史實(shí),再現(xiàn)其本來(lái)面貌,同時(shí)透過(guò)這些歷史現(xiàn)象對(duì)數(shù)學(xué)成就、理論體系與發(fā)展模式作出科學(xué)、合理的解釋、說(shuō)明與評(píng)價(jià),進(jìn)而探究數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)展的規(guī)律與文化本質(zhì)。作為數(shù)學(xué)史研究的基本方法與手段,常有歷史考證、數(shù)理分析、比較研究等方法。

史學(xué)家的職責(zé)就是根據(jù)史料來(lái)敘述歷史,求實(shí)是史學(xué)的基本準(zhǔn)則。從17世紀(jì)始,西方歷史學(xué)便形成了考據(jù)學(xué),在中國(guó)出現(xiàn)更早,尤鼎盛于清代乾嘉時(shí)期,時(shí)至今日仍為歷史研究之主要方法,只不過(guò)隨著時(shí)代的進(jìn)步,考據(jù)方法在不斷改進(jìn),應(yīng)用范圍在不斷拓寬而已。當(dāng)然,應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,史料存在真?zhèn),考證過(guò)程中涉及到考證者的心理狀態(tài),這就必然影響到考證材料的取舍與考證的結(jié)果。就是說(shuō),歷史考證結(jié)論的真實(shí)性是相對(duì)的。同時(shí)又應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,考據(jù)也非史學(xué)研究的最終目的,數(shù)學(xué)史研究又不能為考證而考證! 

不會(huì)比較就不會(huì)思考, 而且所有的科學(xué)思考與調(diào)查都不可缺少比較,或者說(shuō),比較是認(rèn)識(shí)的開(kāi)始。今日世界的發(fā)展是多極的,不同國(guó)家和地區(qū)、不同民族之間在文化交流中共同發(fā)展,因而隨著多元化世界文明史研究的展開(kāi)與西方中心論觀念的淡化,異質(zhì)的區(qū)域文明日益受到重視,從而不同地域的數(shù)學(xué)文化的比較以及數(shù)學(xué)交流史研究也日趨活躍。數(shù)學(xué)史的比較研究往往圍繞數(shù)學(xué)成果、數(shù)學(xué)科學(xué)范式、數(shù)學(xué)發(fā)展的社會(huì)背景等三方面而展開(kāi)。

數(shù)學(xué)史既屬史學(xué)領(lǐng)域,又屬數(shù)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域,因此,數(shù)學(xué)史研究既要遵循史學(xué)規(guī)律,又要遵循數(shù)理科學(xué)的規(guī)律。根據(jù)這一特點(diǎn),可以將數(shù)理分析作為數(shù)學(xué)史研究的特殊的輔助手段,在缺乏史料或史料真?zhèn)文娴那闆r下,站在現(xiàn)代數(shù)學(xué)的高度,對(duì)古代數(shù)學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行數(shù)學(xué)原理分析,以達(dá)到正本清源、理論概括以及提出歷史假說(shuō)的目的。數(shù)理分析實(shí)際上是“古”與“今”間的一種聯(lián)系。

二、 數(shù)學(xué)史的分期

數(shù)學(xué)發(fā)展具有階段性,因此研究者根據(jù)一定的原則把數(shù)學(xué)史分成若干時(shí)期。目前學(xué)術(shù)界通常將數(shù)學(xué)發(fā)展劃分為以下五個(gè)時(shí)期:

1.?dāng)?shù)學(xué)萌芽期(公元前600年以前);

2.初等數(shù)學(xué)時(shí)期(公元前600年至17世紀(jì)中葉);

3.變量數(shù)學(xué)時(shí)期(17世紀(jì)中葉至19世紀(jì)20年代);

4.近代數(shù)學(xué)時(shí)期(19世紀(jì)20年代至第二次世界大戰(zhàn));

5.現(xiàn)代數(shù)學(xué)時(shí)期(20世紀(jì)40年代以來(lái))。

三、 數(shù)學(xué)史的意義

(1)數(shù)學(xué)史的科學(xué)意義

每一門(mén)科學(xué)都有其發(fā)展的歷史,作為歷史上的科學(xué),既有其歷史性又有其現(xiàn)實(shí)性。其現(xiàn)實(shí)性首先表現(xiàn)在科學(xué)概念與方法的延續(xù)性方面,今日的科學(xué)研究在某種程度上是對(duì)歷史上科學(xué)傳統(tǒng)的深化與發(fā)展,或者是對(duì)歷史上科學(xué)難題的解決,因此我們無(wú)法割裂科學(xué)現(xiàn)實(shí)與科學(xué)史之間的聯(lián)系。數(shù)學(xué)科學(xué)具有悠久的歷史,與自然科學(xué)相比,數(shù)學(xué)更是積累性科學(xué),其概念和方法更具有延續(xù)性,比如古代文明中形成的十進(jìn)位值制記數(shù)法和四則運(yùn)算法則,我們今天仍在使用,諸如費(fèi)爾馬猜想、哥德巴赫猜想等歷史上的難題,長(zhǎng)期以來(lái)一直是現(xiàn)代數(shù)論領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn),數(shù)學(xué)傳統(tǒng)與數(shù)學(xué)史材料可以在現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)研究中獲得發(fā)展。國(guó)內(nèi)外許多著名的數(shù)學(xué)大師都具有深厚的數(shù)學(xué)史修養(yǎng)或者兼及數(shù)學(xué)史研究,并善于從歷史素材中汲取養(yǎng)分,做到古為今用,推陳出新。我國(guó)著名數(shù)學(xué)家吳文俊先生早年在拓?fù)鋵W(xué)研究領(lǐng)域取得杰出成就,七十年代開(kāi)始研究中國(guó)數(shù)學(xué)史,在中國(guó)數(shù)學(xué)史研究的理論和方法方面開(kāi)創(chuàng)了新的局面,特別是在中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)機(jī)械化思想的啟發(fā)下,建立了被譽(yù)為“吳方法”的關(guān)于幾何定理機(jī)器證明的數(shù)學(xué)機(jī)械化方法,他的工作不愧為古為今用,振興民族文化的典范。

科學(xué)史的現(xiàn)實(shí)性還表現(xiàn)在為我們今日的科學(xué)研究提供經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和歷史借鑒,以使我們明確科學(xué)研究的方向以少走彎路或錯(cuò)路,為當(dāng)今科技發(fā)展決策的制定提供依據(jù),也是我們預(yù)見(jiàn)科學(xué)未來(lái)的依據(jù)。多了解一些數(shù)學(xué)史知識(shí),也不會(huì)致使我們出現(xiàn)諸如解決三等分角作圖、證明四色定理等荒唐事,也避免我們?cè)谫M(fèi)爾馬大定理等問(wèn)題上白廢時(shí)間和精力。同時(shí),總結(jié)我國(guó)數(shù)學(xué)發(fā)展史上的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),對(duì)我國(guó)當(dāng)今數(shù)學(xué)發(fā)展不無(wú)益處。

(2)數(shù)學(xué)史的文化意義

美國(guó)數(shù)學(xué)史家m.克萊因曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“一個(gè)時(shí)代的總的特征在很大程度上與這個(gè)時(shí)代的數(shù)學(xué)活動(dòng)密切相關(guān)。這種關(guān)系在我們這個(gè)時(shí)代尤為明顯”!皵(shù)學(xué)不僅是一種方法、一門(mén)藝術(shù)或一種語(yǔ)言,數(shù)學(xué)更主要是一門(mén)有著豐富內(nèi)容的知識(shí)體系,其內(nèi)容對(duì)自然科學(xué)家、社會(huì)科學(xué)家、哲學(xué)家、邏輯學(xué)家和藝術(shù)家十分有用,同時(shí)影響著政治家和神學(xué)家的學(xué)說(shuō)”。數(shù)學(xué)已經(jīng)廣泛地影響著人類的生活和思想,是形成現(xiàn)代文化的主要力量。因而數(shù)學(xué)史是從一個(gè)側(cè)面反映的人類文化史,又是人類文明史的最重要的組成部分。許多歷史學(xué)家通過(guò)數(shù)學(xué)這面鏡子,了解古代其他主要文化的特征與價(jià)值取向。古希臘(公元前600年-公元前300年)數(shù)學(xué)家強(qiáng)調(diào)嚴(yán)密的推理和由此得出的結(jié)論,因此他們不關(guān)心這些成果的實(shí)用性,而是教育人們?nèi)ミM(jìn)行抽象的推理,和激發(fā)人們對(duì)理想與美的追求。通過(guò)希臘數(shù)學(xué)史的考察,就十分容易理解,為什么古希臘具有很難為后世超越的優(yōu)美文學(xué)、極端理性化的哲學(xué),以及理想化的建筑與雕塑。而羅馬數(shù)學(xué)史則告訴我們,羅馬文化是外來(lái)的,羅馬人缺乏獨(dú)創(chuàng)精神而注重實(shí)用。

(3)數(shù)學(xué)史的教育意義

當(dāng)我們學(xué)習(xí)過(guò)數(shù)學(xué)史后,自然會(huì)有這樣的感覺(jué):數(shù)學(xué)的發(fā)展并不合邏輯,或者說(shuō),數(shù)學(xué)發(fā)展的實(shí)際情況與我們今日所學(xué)的數(shù)學(xué)教科書(shū)很不一致。我們今日中學(xué)所學(xué)的數(shù)學(xué)內(nèi)容基本上屬于17世紀(jì)微積分學(xué)以前的初等數(shù)學(xué)知識(shí),而大學(xué)數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)的大部分內(nèi)容則是17、18世紀(jì)的高等數(shù)學(xué)。這些數(shù)學(xué)教材業(yè)已經(jīng)過(guò)千錘百煉,是在科學(xué)性與教育要求相結(jié)合的原則指導(dǎo)下經(jīng)過(guò)反復(fù)編寫(xiě)的,是將歷史上的數(shù)學(xué)材料按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)要求加以取舍編纂的知識(shí)體系,這樣就必然舍棄了許多數(shù)學(xué)概念和方法形成的實(shí)際背景、知識(shí)背景、演化歷程以及導(dǎo)致其演化的各種因素,因此僅憑數(shù)學(xué)教材的學(xué)習(xí),難以獲得數(shù)學(xué)的原貌和全景,同時(shí)忽視了那些被歷史淘汰掉的但對(duì)現(xiàn)實(shí)科學(xué)或許有用的數(shù)學(xué)材料與方法,而彌補(bǔ)這方面不足的最好途徑就是通過(guò)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)。

在一般人看來(lái),數(shù)學(xué)是一門(mén)枯燥無(wú)味的學(xué)科,因而很多人視其為畏途,從某種程度上說(shuō),這是由于我們的數(shù)學(xué)教科書(shū)教授的往往是一些僵化的、一成不變的數(shù)學(xué)內(nèi)容,如果在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史內(nèi)容而讓數(shù)學(xué)活起來(lái),這樣便可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、方法和原理的理解與認(rèn)識(shí)的深化。

科學(xué)史是一門(mén)文理交叉學(xué)科,從今天的教育現(xiàn)狀來(lái)看,文科與理科的鴻溝導(dǎo)致我們的教育所培養(yǎng)的人才已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)當(dāng)今自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)高度滲透的現(xiàn)代化社會(huì),正是由于科學(xué)史的學(xué)科交叉性才可顯示其在溝通文理科方面的作用。通過(guò)數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí),可以使數(shù)學(xué)系的學(xué)生在接受數(shù)學(xué)專業(yè)訓(xùn)練的同時(shí),獲得人文科學(xué)方面的修養(yǎng),文科或其它專業(yè)的學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)可以了解數(shù)學(xué)概貌,獲得數(shù)理方面的修養(yǎng)。而歷史上數(shù)學(xué)家的業(yè)績(jī)與品德也會(huì)在青少年的人格培養(yǎng)上發(fā)揮十分重要的作用。

中國(guó)數(shù)學(xué)有著悠久的歷史,14世紀(jì)以前一直是世界上數(shù)學(xué)最為發(fā)達(dá)的國(guó)家,出現(xiàn)過(guò)許多杰出數(shù)學(xué)家,取得了很多輝煌成就,其淵源流長(zhǎng)的以計(jì)算為中心、具有程序性和機(jī)械性的算法化數(shù)學(xué)模式與古希臘的以幾何定理的演繹推理為特征的公理化數(shù)學(xué)模式相輝映,交替影響世界數(shù)學(xué)的發(fā)展。由于各種復(fù)雜的原因,16世紀(jì)以后中國(guó)變?yōu)閿?shù)學(xué)入超國(guó),經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而艱難的發(fā)展歷程才漸漸匯入現(xiàn)代數(shù)學(xué)的潮流。由于教育上的失誤,致使接受現(xiàn)代數(shù)學(xué)文明熏陶的我們,往往數(shù)典忘祖,對(duì)祖國(guó)的傳統(tǒng)科學(xué)一無(wú)所知。數(shù)學(xué)史可以使學(xué)生了解中國(guó)古代數(shù)學(xué)的輝煌成就,了解中國(guó)近代數(shù)學(xué)落后的原因,中國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)研究的現(xiàn)狀以及與發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)學(xué)的差距,以激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情,振興民族科學(xué)。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/177603.html

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