Mathematik

Warum Mathematik eine Sprache ist

Mathematik heißt die Sprache der Wissenschaft. Dem italienischen Astronomen und Physiker Galileo Galilei wird das Zitat zugeschrieben: “ Mathematik ist die Sprache, in der Gott das Universum geschrieben hat .“ Höchstwahrscheinlich ist dieses Zitat eine Zusammenfassung seiner Aussage in  Opere Il Saggiatore:

[Das Universum] kann erst gelesen werden, wenn wir die Sprache gelernt und uns mit den Zeichen vertraut gemacht haben, in denen sie geschrieben ist. Es ist in mathematischer Sprache geschrieben und die Buchstaben sind Dreiecke, Kreise und andere geometrische Figuren, ohne die es menschlich unmöglich ist, ein einzelnes Wort zu verstehen.

Doch ist Mathematik wirklich eine Sprache wie Englisch oder Chinesisch? Um die Frage zu beantworten, ist es hilfreich zu wissen, was Sprache ist und wie das Vokabular und die Grammatik der Mathematik verwendet werden, um Sätze zu bilden.

Wichtige Erkenntnisse: Warum Mathematik eine Sprache ist

  • Um als Sprache betrachtet zu werden, muss ein Kommunikationssystem über Vokabeln, Grammatik, Syntax und Personen verfügen, die es verwenden und verstehen.
  • Mathematik erfüllt diese Definition einer Sprache. Linguisten, die Mathematik nicht als Sprache betrachten, zitieren ihre Verwendung als geschriebene und nicht als gesprochene Form der Kommunikation.
  • Mathe ist eine universelle Sprache. Die Symbole und die Organisation zur Bildung von Gleichungen sind in jedem Land der Welt gleich.

 

Was ist eine Sprache?

Es gibt mehrere Definitionen von “ Sprache „. Eine Sprache kann ein System von Wörtern oder Codes sein, die innerhalb einer Disziplin verwendet werden. Die Sprache kann sich auf ein Kommunikationssystem beziehen, das Symbole oder Töne verwendet. Der Linguist Noam Chomsky definierte Sprache als eine Menge von Sätzen, die aus einer endlichen Menge von Elementen aufgebaut sind. Einige Linguisten glauben, dass Sprache Ereignisse und abstrakte Konzepte darstellen kann.

Unabhängig von der verwendeten Definition enthält eine Sprache die folgenden Komponenten:

  • Es muss ein Vokabular von Wörtern oder Symbolen vorhanden sein.
  • Den Wörtern oder Symbolen muss eine Bedeutung beigefügt werden.
  • In einer Sprache wird Grammatik verwendet. Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Regeln, die die Verwendung des Wortschatzes beschreiben.
  • Eine Syntax organisiert Symbole in linearen Strukturen oder Sätzen.
  • Eine Erzählung oder ein Diskurs besteht aus Zeichenketten syntaktischer Sätze.
  • Es muss eine Gruppe von Menschen geben (oder gegeben haben), die die Symbole verwenden und verstehen.

Die Mathematik erfüllt all diese Anforderungen. Die Symbole, ihre Bedeutung, Syntax und Grammatik sind weltweit gleich. Mathematiker, Wissenschaftler und andere verwenden Mathematik, um Konzepte zu kommunizieren. Die Mathematik beschreibt sich selbst (ein Feld namens Metamathematik), reale Phänomene und abstrakte Konzepte.

 

Wortschatz, Grammatik und Syntax in der Mathematik

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Das Vokabular der Mathematik basiert auf vielen verschiedenen Alphabeten und enthält Symbole, die nur in der Mathematik vorkommen. Eine mathematische Gleichung kann in Worten angegeben werden, um einen Satz zu bilden, der ein Substantiv und ein Verb enthält, genau wie ein Satz in einer gesprochenen Sprache. Zum Beispiel:

3 + 5=8

könnte als „Drei zu fünf addiert gleich acht“ angegeben werden.

Zu den Substantiven in der Mathematik gehören:

  • Arabische Ziffern (0, 5, 123,7)
  • Fraktionen (1⁄4, 5⁄9, 2 1⁄3)
  • Variablen (a, b, c, x, y, z)
  • Ausdrücke (3x, x 2 , 4 + x)
  • Diagramme oder visuelle Elemente (Kreis, Winkel, Dreieck, Tensor, Matrix)
  • Unendlichkeit (∞)
  • Pi (π)
  • Imaginäre Zahlen (i, -i)
  • Die Lichtgeschwindigkeit (c)

Verben enthalten Symbole, einschließlich:

  • Gleichungen oder Ungleichungen (=, <,>)
  • Aktionen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division (+, -, x oder *, ÷ oder /)
  • Andere Operationen (sin, cos, tan, sec)

Wenn Sie versuchen, ein Satzdiagramm für einen mathematischen Satz zu erstellen, finden Sie Infinitive, Konjunktionen, Adjektive usw. Wie in anderen Sprachen hängt die Rolle eines Symbols von seinem Kontext ab.

 

Internationale Regeln

Mathematik Grammatik und Syntax sind wie Vokabeln international. Egal aus welchem ​​Land Sie kommen oder welche Sprache Sie sprechen, die Struktur der mathematischen Sprache ist dieselbe.

  • Formeln werden von links nach rechts gelesen.
  • Das lateinische Alphabet wird für Parameter und Variablen verwendet. In gewissem Umfang wird auch das griechische Alphabet verwendet. Ganzzahlen werden normalerweise aus i , j , k , l , m , n gezogen . Reelle Zahlen werden durch  abc , α , β , γ dargestellt. Komplexe Zahlen sind mit w und z angegeben . Unbekannte sind x , y , z . Funktionsnamen sind normalerweise f , g , h .
  • Das griechische Alphabet wird verwendet, um bestimmte Konzepte darzustellen. Zum Beispiel wird λ verwendet, um die Wellenlänge anzuzeigen, und ρ bedeutet Dichte.
  • Klammern und Klammern geben die Reihenfolge an, in der die Symbole interagieren .
  • Die Art und Weise, wie Funktionen, Integrale und Ableitungen formuliert werden, ist einheitlich.

 

Sprache als Lehrmittel

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Das Verstehen, wie mathematische Sätze funktionieren, ist hilfreich, wenn Sie Mathematik lehren oder lernen. Schüler empfinden Zahlen und Symbole oft als einschüchternd. Wenn Sie also eine Gleichung in eine vertraute Sprache einfügen, wird das Thema zugänglicher. Im Grunde ist es so, als würde man eine Fremdsprache in eine bekannte übersetzen.

Während Schüler Wortprobleme normalerweise nicht mögen, ist es eine wertvolle Fähigkeit, die Substantive, Verben und Modifikatoren aus einer gesprochenen / geschriebenen Sprache zu extrahieren und in eine mathematische Gleichung zu übersetzen. Wortprobleme verbessern das Verständnis und verbessern die Fähigkeiten zur Problemlösung.

Da Mathematik auf der ganzen Welt gleich ist, kann Mathematik als universelle Sprache fungieren. Eine Phrase oder Formel hat dieselbe Bedeutung, unabhängig von einer anderen Sprache, die sie begleitet. Auf diese Weise hilft Mathematik den Menschen zu lernen und zu kommunizieren, auch wenn andere Kommunikationsbarrieren bestehen.

 

Das Argument gegen Mathematik als Sprache

Anne Helmenstine

Nicht alle sind sich einig, dass Mathematik eine Sprache ist. Einige Definitionen von „Sprache“ beschreiben es als eine gesprochene Form der Kommunikation. Mathematik ist eine schriftliche Form der Kommunikation. Während es leicht sein kann, eine einfache Additionsanweisung laut vorzulesen (z. B. 1 + 1=2), ist es viel schwieriger, andere Gleichungen vorzulesen (z. B. Maxwells Gleichungen). Außerdem würden die gesprochenen Aussagen in der Muttersprache des Sprechers wiedergegeben, nicht in einer universellen Sprache.

Aufgrund dieses Kriteriums würde jedoch auch die Gebärdensprache disqualifiziert. Die meisten Linguisten akzeptieren die Gebärdensprache als wahre Sprache. Es gibt eine Handvoll toter Sprachen, die niemand mehr aussprechen oder lesen kann.

Ein starkes Argument für Mathematik als Sprache ist, dass moderne Grundschullehrpläne Techniken aus dem Sprachunterricht für den Mathematikunterricht verwenden. Der Pädagogische Psychologe Paul Riccomini und seine Kollegen schrieben, dass Schüler, die Mathematik lernen, „eine solide Wissensbasis für Vokabeln, Flexibilität, fließende und kompetente Kenntnisse von Zahlen, Symbolen, Wörtern und Diagrammen sowie Verständnisfähigkeiten“ benötigen.

 

Quellen

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