¿Cómo aprendemos matemáticas y ciencias?

Tengo muy poca experiencia en filosofía, por lo que no estoy seguro de si esta pregunta es común (no pude encontrar nada al respecto). Este sitio parecía ser el más adecuado para la pregunta, pero si esta pregunta no se incluye en la "filosofía", la moveré a otro lugar.

Me preguntaba cómo aprendemos matemáticas y ciencias (física). Algunas personas dicen que es importante "comprender" las fórmulas/ecuaciones. Sin embargo, si a alguien se le preguntara cuánto es 5 dividido por 5, respondería inmediatamente 1. La mayoría de las personas probablemente no se estén imaginando un grupo de 5 manzanas (por ejemplo), formando grupos de 5 de esas manzanas y contando cuántos grupos ellos tienen. Esto me sugiere que realmente no entendemos matemáticas/física; me parece que es memorización o reconocimiento de patrones.

Sin embargo, si le pregunto a alguien cuántos grupos de 5 manzanas podría hacer a partir de 5 manzanas, sabría hacer 5 dividido por 5 y terminaría con 1. Aquí, parece que la persona tiene una verdadera comprensión del concepto de división . .

¿ Entendemos matemáticas/física o simplemente las memorizamos ? ¿Cómo podemos aparentemente hacer ambas cosas? Por supuesto, el ejemplo que di fue muy simple, pero puedo encontrar muchos más. Por ejemplo, podría pedirle a alguien con conocimientos básicos de física que calcule la potencia en un circuito dado que hay 5 voltios a través de él y 1 amperio corriendo a través de él. La mayoría de las personas calcularán rápidamente que se consumen 5 vatios sin siquiera pensar en el "significado" de la ecuación que están usando (potencia = voltaje * corriente). Sin embargo, si les pidiera que me explicaran por qué usaron esta fórmula, no sería demasiado difícil para ellos probar que es correcta. En otras palabras, tienen una comprensión de la fórmula, pero no aplicaron esta comprensión .cuando se le pide que resuelva un problema simple.

Esto es algo que me ha estado molestando, y me preguntaba si había una explicación lógica para ello. ¿Nuestro conocimiento es comprensión o memorización ? ¿Es una forma de conocimiento más ventajosa que la otra? ¿Por qué parece que tenemos ambas formas? ¡Gracias!

Si las personas solo memorizaran ecuaciones matemáticas, entonces no serían capaces de resolver ecuaciones para las que aún no saben la respuesta. Imagina a Alice, que nunca antes había sumado 238492893482893 y 2308498234902903. Si solo hubiera "memorizado" ciertos problemas de suma que ha hecho antes, no sabría cómo sumar esos dos números, pero claramente sabemos que cualquiera que haya aprendido a sumar puede sumarlos. Sabemos que las reglas funcionan porque se nos muestran pruebas de ellas; cuando los niños aprenden matemáticas, los maestros usan ejemplos tangibles como manzanas porque ayuda a los niños a visualizar las pruebas.
Pero estoy genuinamente confundido en cuanto a por qué crees que el primer ejemplo solo muestra que las personas memorizan algo y no lo entienden. Si le pides a alguien que divida dos números que nunca antes ha dividido y lo hace perfectamente, ¿cómo podría haber memorizado la respuesta? ¿Por qué no se imaginan grupos de manzanas y, en cambio, solo usan un algoritmo de división larga, lo que significa que solo memorizaron el problema y no lo entendieron realmente?
El argumento de la pobreza del estímulo de Chomsky está ligeramente relacionado y podría interesarle. Argumentó en contra de la idea del conductismo de Skinner de que el lenguaje se desarrolla respondiendo a estímulos externos; Chomsky argumenta que si eso fuera cierto, las personas no serían capaces de entender oraciones nuevas que se les dijeran con las que nunca se habían encontrado antes. Entendemos los patrones y cómo funcionan (patrones en lenguaje y matemáticas) y luego usamos esos patrones cuando resolvemos problemas. Si solo fuera memorización, no podríamos hacer nada nuevo.
Por "aprender" frente a "memorizar", ¿está preguntando si la física explica o simplemente describe?
Esta es una gran pregunta. Me temo que los formalistas no podrían responder cuál es la relación entre 5 y 5 manzanas. Prácticamente todos los matemáticos estadounidenses se forman en la escuela formalista.
Parece que todo el mundo tiene un período filosófico durante el cual se hacen grandes preguntas. Después de eso, todo se vuelve familiar y se da por sentado, entonces no se plantean más preguntas.
Parece que las matemáticas son completamente analíticas, de modo que todo se sigue de nuestros axiomas, así que supongo que se podría argumentar que hay un sentido en el que ya conocemos todas las matemáticas si conocemos nuestros axiomas. Una vez más recomendaré a Hermann Weyl.
Las matemáticas son generativas. Con algunos conocimientos y algunas herramientas, puede resolver nuevos problemas. Memorizamos los conceptos básicos, con analogías sobre cómo aplicarlos, luego, como el niño con el martillo, vamos a golpear todo.

Respuestas (3)

Las matemáticas y la filosofía estaban en la antigua Grecia muy conectadas y muchas veces se estudiaban simultáneamente ya que se pensaba (y en algunas partes del mundo todavía lo está) que coincidían.

Esto se debe a que las matemáticas describen los fundamentos de la naturaleza, modelan el mundo que nos rodea en un grado que nosotros, como humanos, encontramos satisfactorio. De la misma manera la filosofía se ocupa de respuestas que no se pueden medir matemáticamente, porque el objeto de estudio es una cuestión de emoción, falta de ella, razón y siembra.

El hecho de que estemos satisfechos no significa que las matemáticas sean completamente ciertas, las matemáticas y la filosofía son las dos únicas materias no empíricas en la academia moderna, lo que desde la perspectiva de las ciencias naturales también significa que no se puede probar y no entender en su totalidad.

Dentro de las matemáticas es fácil hacer demostraciones que están limitadas por una "matemática falsa" el conejito y la tortuga es un clásico. El conejito nunca puede pasar a la tortuga porque cada vez que el conejito llega al punto que acaba de dejar la tortuga, la tortuga se ha movido a un nuevo punto y sigue sembrando. En esta matemática limitada, esto es cierto, aunque sabemos que es falso porque nuestra matemática incluye el tiempo.

Hemos aceptado que las matemáticas son verdaderas porque describen el mundo de una manera sensata, y continúan haciéndolo porque las matemáticas se desarrollan constantemente. Las matrices, las transformadas de Fourier y la mecánica cuántica son ejemplos de ello. Pero no sabemos, si todo lo que sabemos es que el conejito no puede pasar a la tortuga.

Para responder a la pregunta, no entendemos matemáticas ni nada por el estilo, pero podemos modelarlo bien, y esto es "prueba" suficiente para que creamos en ello.

" No todo lo que cuenta se puede contar, y no todo lo que se puede contar cuenta " .

Ok, las matemáticas en mi opinión y en la opinión de otros como Platón y Pitágoras, es una parte muy importante de la Filosofía. Define lo que es un hecho, define lo que es racional y define lo que es verdad, y la Filosofía tiene que ver con la verdad. Por ejemplo, 1+1=2 es una verdad absoluta, que normalmente aprendemos y entendemos de niños. Cuando se trata de la memoria... este es un argumento diferente, hay muchas opiniones sobre nuestra memoria. Algunos como Platón dicen que ya sabíamos todo antes de nacer, pero lo habíamos olvidado al nacer. Si está hablando del lado del comportamiento, diría que se trata más de comprender, por ejemplo: álgebra, no recuerdo el álgebra de mis lecciones de matemáticas porque simplemente no me importaba o realmente no lo entendía. Mi memoria, por lo tanto, piensa que es inútil. así que ahora no sé nada de álgebra. Mientras que en la educación religiosa desde la escuela secundaria, recuerdo los 10 mandamientos, esto es porque entendí que eran importantes y la idea me atrajo porque me pareció interesante, por lo tanto, lo he recordado, porque entendí el código moral absoluto, por ejemplo, hacer no matar Espero que algo de esto haya sido útil, si he entendido mal su pregunta, ¡disculpas! -NORTE

Tampoco me importaban mucho las matemáticas. No se necesita como programador de computadoras. La psicología, por otro lado...

Sí, las reglas aritméticas se memorizan igual que las reglas de los juegos de mesa. La evidencia más importante es que todos calculan en su idioma nativo (o idioma de instrucción) sin importar cuán fluidos sean en un idioma extranjero.

Nuestra comprensión de las reglas del ajedrez se demuestra por nuestra habilidad para jugar al ajedrez; nuestra comprensión de las reglas aritméticas se demuestra por nuestra capacidad para resolver problemas matemáticos que nunca antes habíamos visto.

Hay otros conjuntos de reglas aritméticas que requieren mucha más memorización pero ofrecen el beneficio de una mayor velocidad de cálculo.

La aritmética a veces es aplicable a problemas prácticos, a veces no. Para la mayoría de nosotros que aprendimos aritmética en la escuela, también memorizamos dónde se aplica la aritmética.

Nuestros ancestros salvajes aprendieron aritmética exactamente por medios opuestos.

Primero, concibieron el número de cosas . Por ejemplo, dos guijarros, tres guijarros, cuatro guijarros, etc. Observe que siempre había cosas o palabras de medida después de un número.

Luego, a través de experiencias, notaron que dos guijarros y dos guijarros juntos son cuatro guijarros.

Luego, algunas personas sabias usaron reglas empíricas como "dos guijarros y dos guijarros son cuatro guijarros" para predecir el resultado en lugar de poner dos guijarros junto a otros dos guijarros y contar el total.

En este punto, las palabras de medida o las cosas que siguen al número se volvieron demasiado engorrosas y, a veces, las personas las descartaban por razones de brevedad. Luego obtuvieron reglas empíricas como "dos y dos es igual a cuatro". El antiguo libro de matemáticas chino Nine Chapters era un libro de matemáticas de la era de la regla empírica; demostró esta transición de número de cosas a número: cada problema es un problema práctico sobre la tierra, la longitud o el peso, pero las soluciones simplemente eliminaron palabras de medida donde un lector no tendría problema en entender que dos en este problema significaba dos dou (fanegas). ), dos en ese problema significaba dos mu (acres).

A medida que aumentaba la cantidad de reglas generales, alguien descubrió que algunas reglas generales se pueden deducir de otras reglas generales y la cantidad de reglas generales necesarias para memorizar comenzó a reducirse. Finalmente, obtuvimos la regla aritmética que tenemos hoy.

Creo que, para que los niños tengan una comprensión más profunda de la aritmética, podría valer la pena revivir esta parte de la vida salvaje de nuestros antepasados.

Una especie de aprendizaje de las matemáticas. Sí.