這才是數學

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出版者:經濟新潮社
作者:保羅·拉克哈特
出品人:
页数:416
译者:畢馨云
出版时间:2015-3
价格:NT$400
装帧:平装
isbn号码:9789866031663
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
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具体描述

近幾年來,保羅・拉克哈特的《一個數學家的嘆息》在數學圈子裡祕密流傳,直到成書出版後,更引爆了廣泛的好評,因為它批判了今日僵化的數學教育(背公式、大量的習題),忽略了帶領學生思考問題的過程;而且數學課程太片段化、瑣碎、缺乏脈絡。我們本來可以給孩子更好的數學體驗,讓他們喜歡上數學,產生好奇心,不是嗎?

在這本新書中,作者寫出了數學教育正向積極的一面,帶領我們體會,數學是一種充滿趣味的探索以及思考方式。

作者現身說法提出了他心目中的數學,應該是什麼樣子。他先談數學世界與現實世界有何不同,然後從三角形、圓、幾何、代數、三角函數、向量、到微積分,不斷地引導我們問「為什麼?」。

他和你說話,用平易近人的語氣,運用手繪的圖形,就像是自己在玩數學似的,呈現他心目中理想、有意義的數學問題,以及思考過程。他不會假裝數學很簡單,但也大方展現數學的美。在他筆下,複雜的數學概念變得符合直覺、容易掌握,數學概念不再是東一塊、西一塊,各個單元彼此可以連結,形成有意義的動人故事。他針對數學推理和古典幾何主題的討論很有意思,正呼應了他所堅信的:數學不僅是科學,也是藝術。

在這個新天地裡,漂亮的圖形和模式在我們的腦海中閃過,做出一些令人驚訝的事!當我們注意對稱性、圓形、圓柱、圓錐,會發現幾乎每個人都有辦法「做數學」,當我們一頭栽進去,盡情思考之後,將獲得極大的喜悅,並得到情感和美感上的回報。

《解构时间:过去、现在与未来的科学之旅》 本书并非一本关于数字、公式或抽象理论的纯粹数学著作,而是深入探索时间这一人类最古老、也最令人费解的概念,并以科学的视角进行一次深刻的剖析。我们将从时间最朴素的感知出发,追溯其在不同文明中的哲学思考,然后跳入物理学的宏大叙事,揭示时间在宇宙中的真实面貌。 第一篇:时间的身影——从直觉到科学的启蒙 第一章:时间在我们心中 我们首先从人类最直接的体验开始:对时间流逝的感知。为什么我们感到时间有时快,有时慢?记忆如何塑造我们对时间的理解?昼夜交替、四季轮回,这些自然节律如何成为人类最早的时间尺度?本章将探讨我们作为个体,如何无意识地构建和体验时间,以及这些主观感受背后的心理学机制。我们将审视语言中关于时间的隐喻,以及它们如何反映出我们对时间本质的原始认知。 第二章:古代的钟摆 人类对精确计时的探索是一个漫长而曲折的故事。从日晷、沙漏、水钟,到机械钟的诞生,每一种计时工具的革新都标志着人类对时间控制能力的提升。我们将回顾这些早期计时方法的原理,了解它们如何在科学、航海、天文观测以及日常生活等领域发挥作用。同时,也将考察不同古代文明(如古埃及、古希腊、中国古代)在天文学和历法方面的成就,以及他们如何利用对天体运行的观察来理解和度量时间。 第二篇:宇宙的节拍器——物理学中的时间 第三章:牛顿的时空观 艾萨克·牛顿在经典力学中构建了一个绝对、均匀、独立于一切事物的时空框架。时间在牛顿的体系中,如同宇宙中的一条无形河流,匀速地向前流淌,与空间无关,与物质无关。我们将解析牛顿力学如何以这种绝对时间观解释宏观世界的运动规律,以及这种观念在几个世纪里如何成为科学界的主流认知。 第四章:相对论的革命 阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论彻底颠覆了牛顿的绝对时空观。时间不再是恒定的,它与空间融为一体,形成“时空”这个四维的织体。速度和引力可以改变时间的流逝速度,这就是时间膨胀效应。本章将以通俗易懂的方式,解释狭义相对论中的光速不变原理,以及它如何推导出时间膨胀和长度收缩的结论。我们将探讨GPS系统等实际应用,如何证明相对论的预测是准确的。 第五章:引力的舞步 爱因斯坦的广义相对论进一步深化了我们对时间的理解。引力不再是物体之间的“拉力”,而是时空弯曲的表现。大质量物体会使其周围的时空发生扭曲,而这种扭曲会影响时间的流逝。我们将深入浅出地解析广义相对论的核心思想,理解引力如何“减缓”时间,以及黑洞等极端天体现象中时间可能经历的奇特变化。 第六章:量子时代的迷雾 在微观的量子世界,时间的概念变得更加复杂和令人困惑。量子力学似乎暗示着时间可能并非连续,而是以离散的“量子”形式存在。一些理论甚至认为,在极小的尺度上,时间可能根本不存在,或者表现出我们无法想象的特性。本章将介绍量子力学中时间扮演的角色,以及科学家们正在探索的关于时间量子化、量子泡沫等前沿理论。 第三篇:时间的边界与未来 第七章:宇宙的起点与终点 宇宙大爆炸理论将时间推向了其起源。我们如何从宇宙的膨胀迹象中推断出时间的起点?而宇宙的最终命运,是永恒的膨胀,还是走向收缩?这些宇宙尺度上的时间终点,又将给我们的时间观带来怎样的冲击?本章将回顾宇宙学中的时间线索,从宇宙的诞生到可能的终结,展现时间在宇宙演化中的宏大叙事。 第八章:时间旅行的可能性 尽管在经典物理学中,时间旅行似乎是可能的(例如通过虫洞或超光速旅行),但在宏观尺度上,这仍然面临着巨大的理论和技术挑战。我们将探讨物理学中关于时间旅行的各种理论模型,以及它们可能带来的悖论,例如祖父悖论。本章不会提供实现时间旅行的方法,而是基于现有科学理论,对这一引人入胜的设想进行理性分析。 第九章:时间的本质之问 时间究竟是什么?它是宇宙的基本属性,还是我们意识的产物?是不可逆转的单向流动,还是可能存在某种循环或分支?本章将汇集物理学、哲学、认知科学等多个领域的观点,对时间最根本的本质进行开放式的探讨。我们将审视关于时间箭头(为何时间只朝一个方向流逝)、时间之箭的起源等深奥问题,邀请读者一同思考这个永恒的谜题。 《解构时间》是一次跨越时空、融合学科的旅程。它旨在剥去时间表象的迷雾,揭示其隐藏在物理规律、宇宙演化乃至我们自身感知深处的科学本质。本书的目的是让读者在理解科学的同时,也能以全新的视角,重新审视和感知我们每天都在经历,却又从未真正完全理解的时间。

作者简介

保羅.拉克哈特Paul Lockhart

他原本在美國的布朗大學、加州大學聖塔克魯茲分校擔任數學教授。從2000年開始,他自願到紐約布魯克林的聖安學校(St. Ann's School)教導K-12(從幼稚園到十二年級)的數學課。

他是一位傑出的數學家,發願來教中小學的數學,希望能呈現給孩子們數學的美感、和充滿想像力的一面,他非常批判「死記硬背」、「省略思考過程」的教育方法。

他的處女作《一個數學家的嘆息》(經濟新潮社出版),一出版即在數學教育圈子造成轟動,引爆討論。

作者現身說法:The World of Mathematical Reality

譯者

畢馨云

清華大學數學系畢業,曾任科普書編輯十多年,現為自由譯者、文字工作者及業餘交響樂團團員。

目录信息

推薦序 從「測量」看數學與數學之美 游森棚
推薦序 去掉條條框框,看見數學的本質 洪萬生
真實與想像
漫談數學問題
上篇 大小與形狀
我們一開始先談抽象幾何圖形;
對稱鋪磚和角度;
縮放和比例;
長度、面積與體積;
窮盡法及其結果;
多邊形和三角學;
圓錐曲線與射影幾何;
力學曲線。
下篇 時間與空間
這一篇涵蓋了數學上的運動;
以數值關係描述運動;
向量表示法和力學相對性;
速度;
微分法及其各式各樣的應用;
最後是給讀者的一點鼓勵。
英中譯名對照
· · · · · · (收起)

读后感

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豆瓣排版不是很熟悉,更新完成后会上传word排版的pdf。 论数学问题 0.1 等边三角形的中心在哪儿? 就是正中间啦~仅当三角形是正三角形的时候,重心、垂心、内心、外心四心合一心,称做正三角形的中心。 0.2 这四个小三角形都是相同的吗? 是的呀。 第一部分 大小和形状 1.1 用...  

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作者通过通俗的语言来一步步引入一些很复杂的概念,让人明白是怎么一步步来的。。。由其关于维度那一块的讲述,太赞了,简要记录如下: “” 同一维度中,直线和曲线是完全等同的,没有差别,差别主要来自于他们嵌入的高维空间的方式不同, space they are embedded. The differ...  

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作者通过通俗的语言来一步步引入一些很复杂的概念,让人明白是怎么一步步来的。。。由其关于维度那一块的讲述,太赞了,简要记录如下: “” 同一维度中,直线和曲线是完全等同的,没有差别,差别主要来自于他们嵌入的高维空间的方式不同, space they are embedded. The differ...  

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作者通过通俗的语言来一步步引入一些很复杂的概念,让人明白是怎么一步步来的。。。由其关于维度那一块的讲述,太赞了,简要记录如下: “” 同一维度中,直线和曲线是完全等同的,没有差别,差别主要来自于他们嵌入的高维空间的方式不同, space they are embedded. The differ...  

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开篇就是告诉你,数学世界不同于现实世界,现实世界无解!!!!! 数学仅仅是人类头脑中的世界印象,一种人类特有的近似而已。不要指望数学解决现实问题。 数学的本质工作是什么???度量,度量物体和运动。 几何geometry,这个词是geo+metry,也就是土地丈量学。 一切数学...

用户评价

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**第二段评价:** 说实话,我原本以为市面上关于数学思维的书籍都大同小异,无非是些励志口号加上基础知识的重新包装,所以对这本书最初的期望并不高。然而,当我翻开第一章时,那种严谨又不失活泼的笔调立刻抓住了我。它巧妙地在历史脉络中穿插对数学家思想的剖析,让你不仅知道“是什么”,更明白“为什么是这样”。特别是关于数论那几章的论述,作者对欧几里得几何的追溯,简直是教科书级别的示范。我最欣赏的一点是,它非常注重逻辑链条的完整性,没有那种为了凑字数而堆砌的填充内容,每一个段落、每一句话似乎都承载着特定的信息密度。读完这本书,我感觉自己的逻辑分析能力得到了极大的提升,看待问题不再是片面的,而是习惯性地去寻找其背后的结构和不变的规律。对于那些对纯理论感到畏惧,却又渴望提升自身思维品质的人来说,这本书绝对是值得投资的时间。它带来的改变是潜移默化的,但影响却是深远的。

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**第四段评价:** 这本书给我带来了一种前所未有的“数学美学”体验。在我过去的学习经历中,数学往往是工具,是解题的手段,但这本书让我看到了它作为一门艺术的纯粹性。作者似乎带着一种近乎诗意的激情来描述那些抽象的概念,比如无限的性质,或者群论中的对称性。它的语言组织非常富有节奏感,读起来就像在欣赏一首结构精妙的交响乐,所有的声部——定义、证明、反例——都在恰当的时机出现,相互交织,共同推导出和谐的结论。我发现自己开始用一种全新的视角去审视日常生活中的现象,试图从中寻找那些隐藏的数学模式。这本书的价值不在于它教会了我多少具体的解题技巧(虽然也有),而在于它彻底重塑了我对“严谨”和“优雅”的理解。它成功地将数学从冰冷的逻辑推演,提升到了对宇宙基本秩序的探索层面。

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**第三段评价:** 我必须承认,这本书的阅读体验是相当“硬核”的,它要求读者投入百分之百的注意力,绝不是那种可以一边听音乐一边翻阅的休闲读物。它的深度是毋庸置疑的,对于那些自诩对数学有些了解的人来说,这本书会毫不留情地指出你思维中的盲区和浅薄之处。我个人在阅读代数结构那部分时,遇到了相当大的挑战,很多概念的阐述需要反复阅读、画图、甚至结合外部资料辅助理解。但正是这种挑战性,让最终的掌握感无比充实。它不迎合大众的浅层需求,而是致力于构建一个坚固的知识框架。这本书的排版和图示也做得非常出色,清晰的逻辑图表极大地帮助了对多维空间的想象。如果你想寻找一本能让你真正流汗、真正思考的数学著作,它无疑是首选。它不会给你廉价的“学会数学的秘密”的错觉,而是告诉你:真正的理解,需要你付出艰苦的努力。

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**第一段评价:** 这本书简直是数学爱好者的福音,那种深入骨髓的理解感让人欲罢不能。它不是那种枯燥地罗列公式和定理的教材,更像是一位经验老到的老师,耐心地引导你走过那些看似晦涩难懂的概念。我记得刚开始接触高等数学的时候,总是被那些抽象的符号搞得晕头转向,但这本书的叙述方式却有一种魔力,能把复杂的逻辑层层剥开,让你看到它最本质的美。作者似乎非常懂得如何把握读者的认知节奏,总是在你快要失去耐心的时候,抛出一个巧妙的类比或者一个生动的例子,瞬间点亮你的思维。读完之后,我不再是简单地“会做题”,而是真正理解了数学思维的精髓,那种“原来如此”的豁然开朗,是任何应试教育都无法给予的。我尤其欣赏它在处理微积分核心思想时的细腻,它没有急于给出结论,而是花费大量篇幅去铺垫直觉和直观感受,让那些抽象的极限和导数变得触手可及。这本书,对我来说,更像是一场思维的探险,每一次翻页都充满了期待,生怕错过任何一个闪光的洞察。

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**第五段评价:** 这本书的结构安排非常独特,它没有遵循传统的教科书章节顺序,而是采用了一种螺旋上升的学习路径。读者在初期接触到的基础概念,会在后续章节中以更深、更广的视角被反复提及和深化,这极大地增强了知识点的内化和联系。我尤其欣赏它在处理证明过程时的态度:它不会直接给出那个看似“天衣无缝”的证明,而是先展示一个尝试性的、可能带有缺陷的思路,引导读者自己去发现其中的漏洞,再引导至最优解。这种互动式的引导,极大地培养了批判性思维。对于那些习惯了被动接受知识的学习者来说,这可能需要一个适应期,但一旦适应,你会发现自己的学习效率和知识迁移能力都有了质的飞跃。它成功地将学习数学的过程,变成了一个主动建构知识体系的过程,而不是被动吸收信息的过程。读完之后,我感觉自己像是完成了一次全面的思维体检和重构。

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高中看的,很棒的一本书,作者反思了当今数学教育的缺失,并指出他认为的数学教育应该是什么模样。

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