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计算机与数学的关系研究

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  摘 要:随着科学技术的不断发展,计算机等网络技术逐渐实现了普及。因此,在网络时代背景下,通过研究计算机与数学之间的关系来提高基础数学的教学是非常必要的。本文从数学与计算机概念的分析入手,详细的阐述了计算机在数学中的应用,通过对计算机在数学中具体应用的分析,可以看出二者存在着密不可分的关系。通过对计算机与数学关系的进一步的研究,旨在其能推动数学学者对数学的有效认识。
   关键词:计算机 数学 关系研究
  前言
  数学既是学校教育的关键,也是科学的基础,而计算机则是科学进步的表现。因此,探究计算机与数学之间的关系是非常有必要的,因为数学创造了计算机,而计算机又带动了数学计算和数学证明等问题的有效解决。以下就是对计算机与数学关系的详细研究,望其能为计算机与数学关系研究的研究者提供有利的文字参考。并同时通过对二者关系的分析,推动计算机在数学中的进一步应用,进而带动数学学习者学习效率的提升。
  一、数学与计算机的概念
  数学的具体概念一直是引发人类思考的问题,而数学最开始的应用是在计算数量和长度等方面,而随着社会的不断发展,简单的数字计算开始逐渐变得复杂。因而在日益复杂的计算中,人类开始发挥自身的潜力制造相应的运算工具。而随着科学技术的不断发展,数学运算工具也由最初的算盘转为电子计算机。
  计算机是一种用来数学计算的电子计算机器,同时计算机除了可以应用于数字计算以外还可以对计算的数据等信息进行存储。其的设计结合了现代智能化技术,因而可以对大量的数据进行处理[1]。
  二、计算机在数学中的应用
  (一)应用于数学计算
  计算机在数学中的应用效果最为明显的为数学计算的应用,同时计算机发明的初衷也是为了方便人类对数学进行计算。而在发明家冯・诺依曼对计算机进行设计的过程中,主要目的也是利用计算机的应用程序逐渐实现数字计算中的二进制计算方式,进而为人类解决大量的复杂的计算问题。因而通过计算机与数学家的关系,也可以看出,计算机的设计主要是为了将其应用于数学计算中。人们在计算较为复杂的数学难题时,可利用计算机中的相应程序对数学计算进行快速的求解。因而由于计算机有着计算的功能,可为人们的数学计算带去便利,从而计算机在数学中的应用得到了广大人们的认可。
  (二)应用于数学证明
  计算机也可应用于数学证明中,例如,著名的四色猜想的证明就是计算机应用于数学证明中的最好体现。四色猜想是1852年被提出来的,因为四色猜想本身存在着神秘性,因此其一经被提出就受到了广大数学学者的关注。同时专业的数学学者也开始利用自身掌握的数学理论,并进行了各种实验证明四色猜想。但是数学学者的证明结果经检验之后,都存在着一定的缺陷和问题,因而始终无人能完美的证明出四色猜想。而1976年在计算机的辅助之下,四色猜想才被准确的证明出来。因而从这个实践中,可以看出计算机对于数学证明的重要性及其在数学证明中的有效应用。因此数学学者在证明数学理论时,应有效应用计算机等科学技术,进而为数学证明提供有利的证明工具,并相对相对降低数学证明的难度[2]。
  (三)应用于数学实验
  高校教学在物理和化学的教学中,常常将实验化为教学的关键,从而提高教学质量的同时,也可促使学生无法理解的理论知识,通过实验过程来对知识内容进行有效的吸收。同时在数学教学中,教师更为注重数学的演绎,而忽视了数学知识也存在着实验性。而计算机在数学中的应用,促使数学实验特性被有效的激发出来。进而在高校的数学教学过程中,也对实验教学更为注重,从而在提高了课堂教学效率的同时,也通过数学实验教学提高了学生对数学理论知识的理解。其次,通过计算机在数学中的应用,也促使数学学者在对数学进行研究了过程中,改变了传统的研究思路,并对数学的研究路径进行了相应的创新,提高了数学的研究成果。再次,计算机在数学实验中的应用,也促使人们开始转变原有的数学是演绎科学的观点,让人们重新理解了数学的含义。
  (四)应用于数学课堂多媒体
  就目前来看,计算机在数学中的应用较为普遍的为应用于数学课堂多媒体中,例如,在数学课堂教学中,教师对原有的数学课堂教学进行了改变,实现了计算机多媒体的辅助数学教学方法,同时通过计算机多媒体的辅助,促使教师在进行数学教学的过程中,可以将较为复杂的数学知识点转变为图文并茂的形式,从而便于学生对其的深入理解。同时通过计算机在数学课堂中的应用,也促使教师在数学教学的过程中,可实现情景式教学,进而为学生营造一个良好的学习环境,增强学生数学学习能力。其次,通过将计算机应用于数学课堂多媒体中,也可致使教师通过计算机多媒体合理安排数学教学内容,优化数学教学课堂[3]。
  结论
  综上可知,计算机与数学之间有着密不可分的关系,而随着计算机技术的不断发展也促使人们开始对数学有了新的认识。但是,不可否认的是,计算机对数学的影响越来越大。就目前来看,计算机主要应用于数学计算、数学证明、数学实验和数学课堂多媒体中,计算机的有效应用解决了人们计算数学时环节繁琐的问题。进而在计算机的不断发展中,应抓住数学与计算机二者之间的关系,来促使数学研究可以在计算机的带动下可以实现相应的发展。
  参考文献
  [1]王志刚.计算机学科与数学的强相关性及其对专业教育的影响[J].中山大学学报论丛,2012,22(06):260-262.
  [2]姜雄.浅论纯数学与计算机技术关系的发展趋势[J].新余高专学报,2013,18(02):145-147.
  [3]郑毓信.数学哲学与科学哲学和计算机科学的能动作用[J].自然辩证法研究,2010,14(90):207-211.
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