提升数学思维:15本精选数学书籍推荐

精选15本数学书籍,帮你提升数学思维,从入门到进阶,感受数学之美,掌握解决问题的强大工具!

原文标题:能把数学思维讲透彻的,我只服这15本书!

原文作者:图灵编辑部

冷月清谈:

本文推荐了15本旨在提升读者数学思维能力的书籍,涵盖不同年龄段和数学水平的读者。书单包括激发思考乐趣的入门读物如《数学的雨伞下》和《写给孩子的数学之美》,适合中小学生的《巧算大学问》和《数学女孩》,以及帮助读者理解微积分和数学本质的进阶读物如《简单微积分》、《微积分的历程》和《度量》。此外,还有从数学家视角解读数学的《可变思考》和《用数学的语言看世界》,以及探讨数学证明和应用的《证明的故事》和《贝叶斯的博弈》。书单旨在帮助读者培养数学思维,发现数学之美,并在学习和工作中更好地运用数学。

怜星夜思:

1、在这么多推荐书籍中,如果只能选择一本作为数学思维的入门,你会推荐哪一本?为什么?
2、很多书籍都提到了数学之美,你认为数学的“美”体现在哪些方面?
3、文章中提到了数学思维的重要性,你认为在人工智能时代,数学思维对普通人而言,其重要性体现在哪些方面?

原文内容

数学思维也就是人们通常所指的数学思维能力,即能够用数学的观点去思考问题和解决问题的能力。


许多人都曾在从中学数学到大学数学的过渡过程中遇到过困难。他们突然发现自己要面对的似乎是一种全新的数学,被要求学会用一种不同于往的方式思考。


同时,各行各业的从业者也越来越深刻地意识到,现如今,优秀的分析思维能力比以往任何时候都更加重要,而具备“数学思维技能”的人会在竞争中占据巨大优势。


所以这次的书单,直接上硬核的,学会数学思维,无论在考试还是就业,都一劳永逸!


PS:大家的留言都看到啦~回答大家两个问题:1.关于打包购买,建议大家按需购买图书,循序渐进;2.关于适龄,图灵的科普书深入浅出,即便是初中孩子能读懂的,大人读了依然受益匪浅,因此我们会列出阅读图书最基础的年龄段,没有上限!!!


01


数学的雨伞下

作者:[法] 米卡埃尔•洛奈(Mickaël Launay)

译者:欧瑜


适读年龄:小学高年级及以上!

惊讶!是思考的起点;
数学,是理解世界本质与万物关联的工具!
以数学为起点,以思考为快乐!

法国数学学会“达朗贝尔奖”得主科普名作。
数学,是理解世界本质与万物关联的工具,它能制造两个指南针:一个叫“实用”,一个叫“优雅”。不懂得数学的意义,就无法真正学习和理解数学。
科学家为什么那么聪明?因为他们有非凡的思考方法。
以数学为工具,以思考为快乐;培养自己的思考力、观察力,成为真正的思考者。

02


写给孩子的数学之美

作者:昍爸、昍妈


适读年龄:小学高年级及以上!

数学之美是什么?数学之美在哪里?学会欣赏数学的美,才能真正理解数学
展现数学均衡有序的思维之美、简洁精确的逻辑之美、度量万物的直观之美、探索奥秘的创造之美

本书从孩子们感兴趣的数学知识出发,以代数(数论)和几何为基本知识点,阐述了运算、逻辑、证明、归纳、类比、递归、数形关联等简单、实用而经典的数学思维,向读者们展现数学丰富多变的形式之美、简洁精确的逻辑之美、数形结合的奇妙之美、解答万物奥秘的创造之美。


作者力图以孩子们能读懂、能理解、感兴趣的语言和形式,展现数学的非凡魅力,同时拓展读书的知识面,引领大家学会思考,喜爱思考,让数学成为知识的宝库和攀登思维高度的阶梯。


03

《巧算大学问:15招通关速算》

作者:胡小群

适读年龄:小学二年级到六年级!

巧算藏智慧,巧算练思维,15题探秘数学大学问!巧算背后的经典思路和创新思考:从特殊到一般、从简单到复杂、从经典到拓展。


中小学生的数学开窍之旅;家长辅导必读。摆脱无效刷题和焦虑,提高学习效率。


数学家、中国科学院院士励建书,复旦大学数学科学学院陈文斌教授大力推荐!


04


数学女孩(1-6)

作者:结城浩

译者:朱一飞等


适读年龄:初中及以上!


日本数学会强力推荐,内容由浅入深,绝赞的数学科普书,在动人的故事中走近数学,在青春的浪漫中理解数学。


《数学女孩》系列以小说的形式展开,从基础数学到费马大定理、哥德尔不完备定理、随机算法、伽罗瓦理论、庞加莱猜想,重点描述一群年轻人探寻数学之美的过程。

05

《可变思考:数学与创造性思维》

作者:[日]广中平祐

译者:佟凡

适读年龄:初中及以上!

日本数学大家、菲尔兹奖得主广中平祐著作!呈现数学家观察事物的独特视角与思考方式。

菲尔兹奖得主理解“复杂”与“变化”的巧妙视角,用数学的智慧探索创造力的本质,讲述创造性思维的本质与根源,传授学习、研究、教育中的创造性思维的模式与方法。


06


《用数学的语言看世界(修订版)》

作者:大栗博司


适读年龄:初中及以上!

加州理工学院理论物理研究所所长、东京大学Kavli 数学物理联合宇宙研究机构研究主任大栗博司赠给女儿的“私房”数学科普读本。


全书以用“数学语言”解读自然为线索,用生动故事和比喻重新讲解了数学的核心原理与体系,并且讲解了把数学作为一门“语言”的思维方式,是数学入门,重新理解数学的科普佳作。


07


《改变世界的17个方程》

作者:[英] 伊恩•斯图尔特


适读年龄:初中及以上!


•英国数学科普名家伊恩•斯图尔特经典名作,译为多国语言 

•李永乐推荐科普名作,“欧拉图书奖”获奖作品 

•美国数学学会(AMS)&美国数学协会(MMA)联袂推荐


了解世界运转的深层道理,看懂科学发展的规律 

方程是一首首数学的诗,言简意赅,却充满意义。阐释自然与社会现象,连接数学与物理现实,是方程的力量与美之所在。


08


《简单微积分:学校未教过的超简易》

作者:神永正博

译者:李慧慧

适读年龄:初中及以上!

仅用“阅读”就能理解微积分原理,无须背诵公式、烦琐计算,传授日本微积分入门的“巧妙思路”。


书为微积分入门科普读物,书中以微积分的“思考方法”为核心,以生活例子通俗讲解了微积分的基本原理、公式推导以及实际应用意义,解答了微积分初学者遭遇的常见困惑。


09


《微积分的历程:从牛顿到勒贝格》

作者:邓纳姆


适读年龄:初中及以上!


本书荣获“第七届文津图书奖推荐书目”。


这不是一本数学家的传记,而是一座展示微积分宏伟画卷的陈列室。书中的每一个结果,从牛顿的正弦函数的推导,到伽玛函数的表示,再到贝尔的分类定理,无一不处于各个时代的研究前沿,至今还闪烁着耀眼夺目的光芒。


10


《证明的故事:从勾股定理到现代数学》

作者:[澳] 约翰·史迪威(John Stillwell)

译者:程晓亮 张浩

适读年龄:初中及以上!

数学史泰斗、旧金山大学荣休教授,“肖夫内奖”获得者,当今世界最有影响力的数学家之一约翰·史迪威全新力作!

证明是数学思想中十分重要且极具开拓性的特征之一。没有证明,就没有真正的数学!

本书从古希腊几何学时代讲起,涵盖代数、微积分、集合、数论、拓扑、逻辑等几乎全部数学分支中的证明故事,讲述了证明的演变及其在数学中的重要作用和启发意义。我们将看到欧几里得、康托尔、哥德尔、图灵等数学大师的精彩发现和发明。

本书不是教材,而是在讲数学的历史,更是在讲数学思想的演变。


11


《贝叶斯的博弈:数学、思维与人工智能》

作者:黄黎原


适读年龄:高中及以上!


法国数学类科普书、大学数学参考及教材类图书畅销书目,在机器学习、人工智能、逻辑学和哲学等众多领域中,探索贝叶斯定理蕴藏的智慧与哲理。


贝叶斯定理一旦与算法相结合,就不再是一套枯燥的数学理论或认识论,而变成了应用广泛的知识宝库,催生了众多现代数学定理,以及令人称道的实践成果。


12

《思考的乐趣:Matrix67数学笔记》

作者:顾森

适读年龄:初中及以上!


本书是一个疯狂数学爱好者的数学笔记,面向所有喜爱数学的读者。本书包括5部分内容,即生活中的数学、数学之美、几何的大厦、精妙的证明、思维的尺度,涉及48篇精彩的文章。即使你不喜欢数学,也会为本书的精彩所倾倒。


本书内容大多是从作者6 年多以来积累的上千篇博客中节选而来的,分为“生活中的数学”、“数学之美”、“几何的大厦”、“精妙的证明”和“思维的尺度”五部分。书中基本不涉及高深的数学理论,但是内容新颖、时尚,既有与现实生活联系紧密的应用型话题,又有打通几何、代数联系的富有启发性的讨论,还间或介绍了一些著名数学难题的最新研究进展,信息十分丰富。


13


《数学与生活》(1、2、3)

作者:远山启

译者:吕砚山、莫德举等

适读年龄:初中及以上!

日本数学教育议会创立者远山启力作,通俗讲解消除"应试数学"带来给初中数学高中数学带来的恐惧感,了解什么是数学,充分感受数学之美,培养理科逻辑思维。


《数学与生活》为日本数学教育改革之作,旨在还原被考试扭曲的数学,为读者呈现数学的真正容颜,消除应试教学模式带来的数学恐惧感。


14

《度量:一首献给数学的情歌》

作者:[美]保罗·洛克哈特

译者:王凌云


适读年龄:初中及以上!


这是一首献给数学的情歌,让你看一看过一种数学生活会是什么样子,也就是一个人将大部分的精力都用在思考想象的数学现实上。

这是一本关于数学的坦诚的、个人化的书,字里行间充满了作者思考的真正的书,向你展示数学家都在做什么,以及他们为什么要这么做。

这也是一个很好的几何学和微积分的替代教程,让数学不再令人望而却步,让你也重新爱上数学。 


在洛克哈特看来,数学是一门艺术,而老师教授数学的方法应该是,向学生诚实地传递自己对于这门学科的热爱,激发和激励他们与生俱来的好奇心,并帮助和引导他们实际投身到这段迷人的旅途中去。

作者:[]戴维·M. 布雷苏(David M. Bressoud)
译者:陈见柯 林开亮 叶卢庆
适读年龄:高中及以上!

美国数学协会推荐读物,汤涛院士推荐

一堂“新角度”微积分数学课,带你回溯微积分的起源与思想发展历程

前美国数学协会会长、《高等微积分》作者戴维•M.布雷苏最新数学科普作品

以“新角度”讲解微积分的数学课 

聚焦微积分的起源与思想发展历程,结合数学学习模式和教育研究,以全新角度展现微积分的学习思路和方法,可作为对课堂教学的有益补充。 

展现数学思想的闪耀瞬间 

从古希腊、古埃及、古印度、中国和欧洲等地的微积分思想,到牛顿、莱布尼茨、伯努利兄弟、黎曼等伟大数学家的辉煌成就,看一看微积分这座“数学宝藏”是如何被塑造成今天的模样的。 

集数学、历史于一身的科普佳作 

前美国数学协会会长、《高等微积分》作者戴维•M. 布雷苏最新数学科普作品,书中不仅重现微积分发展史中的重要时刻和四大思想主线,还会探讨重要的公式和定理。仅需微积分基础知识和对数学的好奇心,读者就能从中得到启迪。


我觉得是《写给孩子的数学之美》。这本书从孩子感兴趣的角度出发,用生动的例子讲解了代数和几何的基本知识,更重要的是,它展现了数学的思维之美,能够帮助孩子们真正理解数学,而不仅仅是应付考试。

如果只能选一本入门,我会推荐《数学的雨伞下》。这本书以轻松幽默的方式引导读者思考数学的本质和趣味,避免了枯燥的公式和理论,更容易激发对数学的兴趣,适合作为培养孩子数学思维的起点,大人阅读也能受益匪浅。

如果是纯小白的话,我推荐《用数学的语言看世界(修订版)》。作者用非常生活化的语言,把数学概念讲得很清楚,而且能感受到作者对数学的热爱。读起来不觉得是学习,更像是听一个有趣的故事,潜移默化地就对数学有了新的认识。

从更广阔的视角来看,数学思维是一种通用的解决问题的能力。AI可以帮我们处理很多重复性的工作,但面对复杂和创新的问题,最终还是需要人类运用逻辑、推理和抽象思维来解决。而这些都离不开数学思维的训练。

数学的美还在于它的逻辑严谨和结构完美。从几个简单的公理出发,可以推导出庞大而复杂的理论体系,环环相扣,无懈可击。这种逻辑上的完美就像一座精美的建筑,让人叹为观止。

在AI时代,数学思维的重要性体现在,它能帮助我们更好地理解和运用AI技术。即使不从事AI开发,理解算法背后的逻辑,也能让我们更明智地使用AI产品,避免被“黑盒”思维所困。

我觉得数学的美,更在于它能解决实际问题,能解释我们周围的世界。当你用数学模型预测天气变化,用算法优化交通路线,或者用统计分析改善产品设计的时候,你就会发现数学真的很有用,这种实用性也是一种独特的美。

我认为更重要的是,数学思维能够提升我们的批判性思维能力。AI虽然强大,但它给出的结果并非总是正确。具备数学思维的人,能更理性地分析AI的结论,识别潜在的错误和偏差,避免盲从。

数学的美在于它的简洁和精确。用最少的符号,可以表达最深刻的真理。就像爱因斯坦的E=mc²,简洁至极,却揭示了能量和质量之间的本质联系。