خصائص علم الرياضيات وأهداف تعليمه

علم الرياضيات هو علم يعتمد على البراهين في التعامل مع الأرقام والرموز، وهو علم تراكمي، بمعنى لابد له من ضرورة المعرفة السابقة من أجل معرفة المعلومات الجديدة. في هذا المقال نتعرف على خصائص علم الرياضيات وأهداف تعليمه في حياتنا

خصائص علم الرياضيات

علم الرياضيات تدريب مهم جدا للعقل البشري واختبار أساسي للذكاء، ويسعى علم الرياضيات لدراسة الأعداد وأنماطها. ويمتاز بالعديد من الخصائص لعل أبرزها ما يلي:

• التجريدية: علم الرياضيات من العلوم المجردة، ولا يتعامل مع خواص أو علاقات لها وجود مادي، ويعتمد علم الرياضيات على الأشكال والرموز والتمثيل البياني.
• التسلسل: يتميّز علم الرياضيات بإعتماده على تسلسل الخطوات، فمثلا لحل أحد المسائل الرياضية، تحتاج لإتباع مجموعة من الخطوات للوصول للحل، وإذا حدث خطأ في أحد الخطوات، فالنتيجة النهائية بالتأكيد ستكون خطا، كذلك فإن التعقيدات في العمليات الرياضية، لابد وأن يستند على مراحل أقل تعقيدا من العمليات الحسابية البسيطة.
• الحاجة إلى معلم: يحتاج علم الرياضيات بشكل خاص إلى معلم، لشرح الخطوات لحل المسائل، بالإضافة إلى توضيح وشرح أسهل الطرق لفهم وحل المسائل والعمليات الرياضية المختلفة.

حقائق في علم الرياضيات

• هل فكرت مسبقًا عن أصل الكلمة الانجليزية hundred والتي تعني العدد 100، في الحقيقة أنها اشتقت من الكلمة hundrath فى اللغة الإسكندنافية القديمة والتي في الأصل ترمز للرقم 120 وليس 100.
• التشاؤم من الرقم “أربعة” أمر مشهور عند اليابانيين والصينيين لأن الرقم “أربعة” لديهم يملك نفس الصوت عند نطق كلمة “موت” “شي Shi”، ولذلك لا يقوم أحد بتقديم هدية من أربعة أجزاء، أو تسمية الأشياء بهذا الرقم كما أنَّ العديد من الفنادق والمستشفيات لا توجد فيها حجرات تحمل هذا الرقم.
• هل تعلم أن واحدًا من أهم الأرقام العددية وهو الصفر لم يتم تمثيلها في النظام الرقمي الروماني، أول نطق لهذه اللفظة كان مشتقًا من الكلمة العربية  “sifr”، وهي معروفة بـ مجموعة متنوعة من الأسماء الأخرى مثل naught و zip و nil و zilch.
• يُصنف الرقم صفر كرقم زوجي، لكن الناس يستغرقون وقتًا أطول ليصدقوا هذا طالما أن الرقم المختبر لا يُقسم على العدد الزوجي الشهير 2.
• كان عالم الرياضيات William Shanks أول من أستعمل القيمة Pi التي كانت تقدر ب 707 خانة رقمية، لكنه اخطأ في الخانة رقم 528 وأدى هذا الخطأ إلى حساب غير صحيح لكل رقم بعد ذلك.ربما لا يعتبر Pi رقمًا كسريا، وهذا ما يجعله رقمًا غير منطقي لا يتكرر ولا ينتهي عند كتابته بشكل عشري.
• بصرف النظر عن الخوارزميات الرياضية والمنطقية التي يعمل على أساسها العملاق “جوجل”، لكن ما اقصده هنا هو تسمية جوجل نفسه فقد اُشتقت من الكلمة الرياضية “googol” والتي تعني الرقم الصحيح 1 متبوع بـ 100 صفر (يبدو رقمًا لا نهائي أليس كذلك؟) وهذا ما أرادته شركة جوجل أيضًا من هذه التسمية وهو أن محرك بحثها يقدم معلومات لا نهائية

أهمية وأهداف علم الرياضيات في حياتنا

• علم الرياضيات يساعد على فهم النشاطات في المجتمعات، ومتابعة التطورات في العلوم والتقنيات المختلفة.
• يساعد علم الرياضيات في فهم وتفسير العديد من الظواهر الطبيعية المختلفة.
• يشارك علم الرياضيات في تطوير مجالات الحياة العلمية والثقافية والفنية، ومن خلال تعلمه يتم إدراك هذا الدور الكبير.
• يستخدم علم الرياضيات في في الكثير من الأبحاث وتطوير مختلف النواحي الإنسانية.
• يساهم تعلّم الرياضيات في تكوين قيّم مثل الدقة والنظام.

أهمية الرياضيات في علم الفيزياء

• علاقة الرياضيات بالفيزياء أزليّة؛ فالفيزياء والرياضيات كالتوأم تماماً لا ينفصلان أبداً؛ ذلك أنّ علم الفيزياء يبحث في الظواهر الطبيعية ويحاول تمثيلها وإيجاد تفاسير لها من خلال علم الرياضيات، وما يقدّمه هذا الأخير من معادلات مختلفة يمكن أن تُوظّف بشكل أو بآخر في التوصل إلى نتائج مرضية ومقنعة في الفيزياء.
• من هنا فإنّ الرياضيات هو واحد من أهمّ الأمور التي يمكن لها أن تعمل إثراء الفيزياء وتدعيم النظريات المختلفة التي تقدمها.
• من أبرز الأمثلة على توظيف الرياضيات في الفيزياء وعلى العلاقة الوطيدة ما بين هذين العلمين نظريّة آينشتاين النسبية؛ فقد أظهرت حسابات هذا العالم الجهبذ أنّ الضوء يحيد عندما يمرّ بالمجال الذي تؤثّر فيه جاذبية أي جرم سماوي ضخم الحجم يوجد في الفضاء الخارجي، وقد تمّ التأكد بعد ذلك بفترة من الزمن من خلال التجربة العمليّة؛ حيث أظهرت نتائج الدراسات صحّة الفرضيات التي وضعها العالم آينشتاين والتي كانت مبنيّةً أساساً على الحسابات الرياضية.

المراجع:

https://www.arageek.com/