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피타고라스 생각 수업

수학자는 어떻게 발견하고 분석하고 활용할까

이광연 | 유노라이프 | 2023년 1월 27일 한줄평 총점 10.0 (18건)정보 더 보기/감추기
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자연과학 > 수학
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책 소개

“빠른 두뇌 회전, 명확한 선택, 기발한 상상은
어떻게 하는 것일까?”
수학자들은 답을 알고 있다!
수학자처럼 세상을 발견하고, 분석하고, 활용하는 법!


우리는 일상에서 수학을 셀 수 없이 마주한다. 물건을 살 때, 게임 점수를 계산할 때, 화분에 물을 줄 때, 요리할 때, 자동차 연비를 계산할 때, 여행지에 가기 위해 집에서 출발 시간을 계산할 때 등 수없이 많다. 그렇기에 수학은 우리가 세상을 이해하고, 상황을 인식하고 결정하는 데 많은 영향을 미친다. 수학을 알면 알수록 두뇌가 빠르게 돌아가고, 결정도 빨라지며 선택이 명확해진다. 이러한 수학적 생각은 어떻게 하는 것일까?

이 책에서는 피타고라스, 유클리드, 페르미, 가우스, 힐베르트, 허준이 등 고대 수학자부터 현대 수학자까지 그들의 수학적 생각을 33가지로 다양하게 다뤘다. 그 가운데 일대일대응, 분수, 함수, 기하학, 피보나치수열, 페르미 추정, 프랙털, 리만 가설 등 초등 수학부터 고등 수학까지 개념과 이론을 두루 접할 수 있다.

피타고라스는 고대 수학자이자 위대한 철학자였다. 그는 철학을 하기 위해 수학을 사용했으며, 인생을 이해하는 데 수학을 반드시 배워야 한다고 많은 제자들에게 가르쳤다. 그가 말하는 수는 ‘나와 세상을 연결하고, 몰랐던 세상을 발견할 수 있는 지식’의 정점이었다. 그의 사상은 플라톤, 유클리드 등 후세의 많은 수학자들에게 영향을 끼쳤다. 문제를 명료하게 만드는 수학자이자 사상가로서 그는 절제하는 삶을 살았다. 그의 제자들은 그의 사상을 이어받아 수학으로 세상을 보고, 생각하고자 했던 그의 가르침을 따랐다.

이 책을 쓴 저자 역시 오랫동안 수학의 재미와 중요성을 강연과 책으로 설파해 온 수학자이다. 어릴 때부터 수학에 빠져 오랜 세월 수학자로 살면서 문제를 발견하고 생각을 확장하고, 논리적으로 풀어나가며, 상상하고 활용하는 데 탁월한 전문가이다. 피타고라스, 여러 수학자뿐만 아니라 저자의 수학적 생각도 이 책에 고스란히 녹아져 있다.

수학은 어렵지만 수학책은 읽고 싶은 사람, 어려운 수학 개념을 쉽고 재미있게 배우고 싶은 학생, 사회 속에서 겪는 갈등이나 문제를 논리적으로 해결하고 싶은 직장인, 일상의 복잡한 생각을 확장하고 명료하게 만들고 싶은 어른이라면 이 책을 꼭 읽기를 바란다. 《피타고라스 생각 수업》이 독자들의 인생을 수월하게 살도록 도움을 줄 것이다.
  •  책의 일부 내용을 미리 읽어보실 수 있습니다. 미리보기

목차

들어가며 _ 피타고라스는 왜 세상을 ‘수’라고 했을까

1장_ 문제에 대한 생각, 보이지 않는 것을 발견하기

01. 세상을 문제로 보는 시선 - 외판원 문제
02. 때로는 추측이 문제를 해결한다 - 페르미 추정
03. 옛것을 알아야 새것을 안다 - 온고이지신
04. 80억 개의 생각을 1로 만드는 능력 - 축소
05. 점, 선, 면을 넘어 n차원으로 - 확장
· 피타고라스의 생각 - 보이지 않는 세계를 잇는 다리

2장_ 논리에 대한 생각, 일상을 분석하기

06. 일상을 문제별로 분류하는 법 - 기호와 분류
07. 방탄소년단도 이용한 메타버스 - 비트맵과 웨이브
08. 천재 수학자 허준이의 생각 - 연결과 구조
09. 가우스처럼 논리적으로 생각하는 법 - 생각의 끈
· 피타고라스의 생각 - 깨우치는 사람에게 필요한 것

3장_ 창의에 대한 생각, 상상하고 질문하기

10. 자동차 번호판을 보고 하는 상상 - 배수
11. 별은 얼마나 밝게 빛날까 - 역제곱의 법칙
12. 병뚜껑에 숨어 있는 각도 - 약수
13. 바이오리듬은 진짜일까? - 최소공배수
14. 60갑자의 비밀 - 진법
15. 문제 속 숨은 공통점 찾기 - 배열
16. 반복이 무한하면 무엇이 될까? - 프랙털
· 피타고라스의 생각 - 수로 세상을 알아가는 법

4장_ 발명에 대한 생각, 발상을 전환하기

17. 짝을 이루는 생각의 발견 - 일대일대응
18. 위대한 숫자 0, '없음'의 발명 - 수
19. 곱하기를 나타내는 기발한 방법 - 곱셈
20. 공평함을 위한 수학적 생각 - 분수
21. 유클리드는 옳았고, 옳지 않았다 - 기하학
22. 오차 범위를 줄이는 법 - 작도
23. 아인슈타인의 사랑 방정식 - 위상수학
· 피타고라스의 생각 - 인생을 바꾸는 격언의 발견

5장_ 공부에 대한 생각, 기초에서 확장하기

24. 기초가 튼튼해야 완성된다 - 수리력
25. 개념만 알아도 반이다 - 계산능력
26. 수학은 어렵지 않다는 생각 - 추상화
27. 수학을 잘하는 의외의 방법 - 이해력
28. 하나를 알았다면 열이 보인다 - 규칙성
· 피타고라스의 생각 수학으로 철학을 했던 사람

6장_ 활용에 대한 생각, 수학자처럼 생각하기

29. 죄수의 딜레마와 치킨 게임 - 응용 수학
30. 이세돌이 알파고에게 진 이유 - 몬테카를로 탐색
31. 인구수를 예측하는 손쉬운 방법 - 지수함수
32. 평면을 완벽하게 채울 수 있을까? - 힐베르트 문제
33. 풀리지 않는 수학계 미제 사건 - 리만 가설
· 피타고라스의 생각 - 통합하고 적용하는 삶

나가며 _ 수로 세상을 읽을 때 꼭 필요한 생각

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저자 소개 (1명)

저 : 이광연
작가 한마디 어릴 때부터 수학을 좋아했는데, 그때 친구들은 복잡하고 어려운 수학과목을 왜 좋아하냐고 의아해했다. 그때는 정확하게 대답하기 어려웠지만 지금 돌이켜보면 어려운 문제와 십분이고 이십분이고 씨름하다가 어느 순간 정답을 맞혔을 때 느껴지는 쾌감과 감동 때문에 수학을 좋아했던 것 같다. 성균관대학교 수학과를 졸업한 뒤 동 대학원에서 박사학위를 받았다. 미국 와이오밍 주립대학교에서 박사후과정을 마치고 아이오와대학교에서 방문교수를 지냈다. 지금은 한서대학교 수학과 교수로 있으며, 2007, 2009, 2015 개정 교육과정 중·고등학교 수학 교과서 집필에 참여했다. 수학이 성적과 진학을 위한 수단이자 학교 문턱만 나서면 더 이상 몰라도 되는 과목이라는 인식을 바꾸기 위해 동분서주 중이다. 그 일환으로 역사, 신화, 영화 등 다양한 분야에서 수학 원리를 도출해 내는 글과 강연을 통해 수학이 우리 삶과 밀접하게 맞닿아 있음을 설파해 왔다. 지은 책으로는 『미술관에... 성균관대학교 수학과를 졸업한 뒤 동 대학원에서 박사학위를 받았다. 미국 와이오밍 주립대학교에서 박사후과정을 마치고 아이오와대학교에서 방문교수를 지냈다. 지금은 한서대학교 수학과 교수로 있으며, 2007, 2009, 2015 개정 교육과정 중·고등학교 수학 교과서 집필에 참여했다. 수학이 성적과 진학을 위한 수단이자 학교 문턱만 나서면 더 이상 몰라도 되는 과목이라는 인식을 바꾸기 위해 동분서주 중이다. 그 일환으로 역사, 신화, 영화 등 다양한 분야에서 수학 원리를 도출해 내는 글과 강연을 통해 수학이 우리 삶과 밀접하게 맞닿아 있음을 설파해 왔다.

지은 책으로는 『미술관에 간 수학자』, 『웃기는 수학이지 뭐야』, 『밥상에 오른 수학』, 『신화 속 수학이야기』, 『수학자들의 전쟁』, 『멋진 세상을 만든 수학』, 『이광연의 수학블로그』, 『비하인드 수학파일』, 『이광연의 오늘의 수학』, 『시네마 수학』, 『수학, 인문으로 수를 읽다』, 『수학, 세계사를 만나다』 등이 있다.

출판사 리뷰

문제를 해결하는 가장 쓸모 있는 생각

- “선생님, 사람들이 왜 수학을 배워야 하냐고 묻습니다.”
- “그에게 동전 한 닢을 줘라. 그는 수학으로 무엇인가를 얻어야 하기 때문이다.”


수학을 잘하는 사람들은 대체로 실생활에서 접하는 다양한 문제를 논리적으로 잘 해결한다. 어떤 사람이 ‘나는 학교 다닐 때 수학을 잘하지는 못했지만 주변의 문제는 논리적으로 해결할 수 있다’라고 주장한다면, 이미 그 사람은 자신도 모르는 사이에 수학적 생각을 잘하고 있는 것이다. 사람들은 대개 ‘수학’을 문제 풀이를 위한 도구쯤으로 생각하지만 수학은 ‘문제를 풀기 위한 도구’라기보다는 오히려 ‘문제를 찾기 위한 도구’에 가깝다. 고대 수학자 피타고라스도 수학으로 철학을 했으며, 그의 제자들에게 수학을 가장 먼저 배워야 할 과목으로 여겼다. 수로 이루어진 세상에서 수를 이해하고 파악하는 것이야말로 세상을 이해하는 길이라 생각했다.

세상의 규칙을 발견하고 설명하는 수학의 힘

수학적 생각을 해야 하는 또 다른 이유는 ‘세상을 합리적으로 보는 능력’을 기르기 위함이다. 우리가 당연하다고 생각하는 세상의 모든 일에는 변하지 않는 어떤 규칙이 숨어 있다. 규칙을 이치나 논리에 합당하게 설명할 수 있는 힘을 기르기 위해 우리는 수학을 공부한다. 예를 들면 아래의 질문에 답을 찾는 과정과 같다.

‘우리나라에서 치킨은 하루에 몇 마리 팔릴까?’

이에 대한 궁금증은 사업을 하고자 하는 사람들에게는 자료가 되고, 단순히 수를 계산하며 지식을 얻으려는 사람들에게는 즐거움이 된다. 이와 같은 계산은 ‘페르미 추정’으로 계산할 수 있는데, 치킨뿐 아니라 커피, 햄버거 등으로 대체해서 무한한 계산이 가능하다. 시카고대학교의 수학 교수였던 페르미는 학생들의 사고력을 기르기 위해 “시카고에 사는 피아노 조율사는 몇 명일까?”라는 문제를 냈고 학생들이 이 문제에 답을 못하자 5가지 가정을 세우고, 계산을 하고 추측 값을 냈다. 실제 값과 근사치에 가까우며 기초적인 지식과 논리적 추론을 통해 짧은 시간에 근삿값을 얻는 효율적 방식이었다. 페르미 추정으로 치킨의 판매량, 미용실의 수, 어떤 모임에 참석한 사람 수 등 많은 값을 낼 수 있고, 최근에는 ‘우리 은하에 외계 문명이 몇 개나 있는지’처럼 세기 어려운 수에도 적용하고 있다. 이와 같이 이 책에는 논리적이고, 재미있는 이야기로 가득하다.

수로 세상을 읽었던 피타고라스와 수학자들

피타고라스는 제자로부터 “친구란 어떤 관계입니까?”라는 질문을 받고, “친구란 또 다른 ‘나’이다. 마치 220과 284처럼”이라고 대답했다. 아인슈타인은 학생에게 “사람들 사이에 오가는 사랑도 방정식으로 표현할 수 있습니까?”라는 질문을 받고, Love = 2□ + 2△ + 2● + 2V +8〈라는 방정식을 만들었다. 한국계 미국인 허준이 교수는 ‘조합 대수기하학’을 연구하며 40세가 되기 전에 11개의 난제를 증명하고 필즈상을 탔다. 그의 연구는 앞으로 100년 동안 IT와 인공지능 분야 발전에 영향을 미칠 예정이다. 현대수학을 이끈 독일의 수학자 힐베르트가 냈던 23개의 문제는 현대 과학 발전에 영향을 주고 있다. 『피타고라스 생각 수업』에는 이처럼 수로 세상을 보고, 많은 문제들을 해결해 온 여러 수학자의 이야기가 나온다. 그들이 어떻게 문제를 발견하고, 분석하고, 활용했는지에 대한 이야기를 재미있게 풀었다. 고대부터 지금까지 인류의 발전을 위해 많은 영향력을 끼쳐온 수학자와 그들의 생각을 들여다보며 우리도 세상을 바라보는 눈을 키우는 데 도움을 얻을 수 있을 것이다.

더 나은 삶을 위한 생각의 끈

이 책의 저자는 대학에서 수학을 가르치고, 이미 여러 권의 수학책을 집필한 수학자이다. 이번 책을 집필하며 ‘수학적인 생각을 하는 것은 우리 인생에 많은 도움을 주기에 그러한 생각을 나누고 싶었다’라고 말한다. 수학은 우리의 생각을 확장시키는 도구이며, 세상에 대한 이해를 돕는 도구이기 때문이다. 그리고 저자는 ‘생각의 끈’을 강조했다. 수학에서는 하나를 알아가는 과정으로 나머지를 연결해 알아가는 과정이 중요하기 때문이다. 읽다 보면 복잡한 생각을 하나로 묶는 끈을 여러 이론을 통해 발견할 수 있고, 생각을 짜임새 있는 틀로 자리 잡을 수 있는 방법을 발견할 수 있다. 읽으면 읽을수록 수학자들이 실생활의 여러 문제를 어떻게 합리적이고 논리 정연하게 해결하는지가 재미있게 보일 것이다.

수학에 쉽게 접근하지 못하는 사람들을 위해 일상생활의 예시와 쉬운 언어로 풀었다. 수학을 알아보고자 하는 초심자, 수학으로 생각하는 법을 알고 싶은 사람 등에게 이 책을 읽으며 의미 있는 시간을 갖기 바란다.

종이책 회원 리뷰 (16건)

[007 책방] 5월
내용 평점4점   편집/디자인 평점4점 | 엠*이 | 2023.05.29

책 제목만 보면 피타고라스는 어떻게 사고하고, 판단하고, 지식을 습득했을까? 라는 궁금증이 제일 먼저 들었었다. 그런 궁금증을 가지고 읽게 된 책 내용은 우리가 당연시 여겨왔었던 개념들이 모두 수학에서 시작 되었다는 것을 여러 가지 예시를 통해 알려주었다.

예를 들어 수학 자체가 생각을 단순화 하는 일이고 다양한 생각을 한가지로 통일하는 방법이라는 개념이 적용되는 것이 ‘축소’ 라는 것이다.

또한 수학은 하나하나 알아가는 과정에서 나머지를 연결하게 되어 생각의 끈이 필요하게 되고 스스로 논리적으로 생각하게 된다고 하였다. 이것은 우리의 실생활에도 적용할 수 있는 부분이었다.

수학이란 단순히 계산만 한다고 생각했던 나에게 좀 신선한 개념이었다.

그러고 보니 내 주변 논리적인 사고를 가진 사람들은 대부분 이미 수학적 사고를 하고 있었다. 나는 사실 대화를 하다 보면 감정적으로 대응하는 부분이 종종 있곤 하였는데, 이런 논리적인 사고로 대화 할 때, 서로 감정적으로 지치지 않게 대화할 수 있다는 것을 깨닫게 되었다.

이 책에서 내가 가장 배우고 싶은 부분인, 실생활에서 논리적 사고를 내 삶에도 적용하여, 논리정연하게 문제를 해결하는 능력을 지닐 수 있도록 노력해야겠다.

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피타고라스 생각수업을 읽고
내용 평점4점   편집/디자인 평점4점 | y*****3 | 2023.05.29

어린시절은 꽤나 수학을 좋아했었지만, 성인이되서는 수학을 접할기회가 줄어들다보니 자연스럽게 관심도 적어졌었다. 그러다 피타고라스의 생각수업이라는 책의 제목을 우연히 보게 되었는데 잊고 있었던 수학에 대한 관심과 피타고라스의 사고가 궁금하다는 생각에 읽게 되었다. 

책을 읽기전에는 수학적 사고에 대한 단순한 내용이 나올 것이라 생각했는데 책을 다 읽고 보니 상당히 철학적인 책이었다.

책을 통해 새롭게 많은 사실을 알게되었다. 그 중 하나는 생각보다 더 많은 것들이 수학적 사고를 통해 이루어 졌다는 것이다. 따라서 일상 생활에서 수학적 사고로 생각하고 활용하면 많은 일들을 정확하게 해낼 수 있겠다는 생각을 하게되었다.

또 다른 하나는 직관적으로 알고 당연하게 여겼던 과거의 사실들이 오랜 시간에 거쳐 만들어 진 개념들이 많다는 사실이었다. 예를들면 없다는 '0'이라는 숫자와 '1'이라는 숫자도 처음 부터 있었던것이 아니라 오랜시간 수학적 사고를 통해 만들어진 개념이라는 것이다. 즉, 당연한 것이 당연한 것이 아니라는 것이다. 이 내용은 내가 지금 당연하지 않다고 생각하는 것이 어쩌면 중요한 개념이며 사실이 될 수도 있다는 것을 깨닫게 해주었다. 이후 내 주변의 것들을 볼때 새로운 방향으로 생각해보려고 노력하고 있다. 

책을 읽으며 사고의 흐름을 어느정도 유연하게 바꿔볼 수 있어서 좋았던 책이다.  

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(007책방 독서모임) 피타고라스 생각수업
내용 평점5점   편집/디자인 평점4점 | YES마니아 : 플래티넘 여**리 | 2023.05.25
피타고라스 생각수업 이라는 책이 선정되었다는 소식을 듣고 좀 찾아보았는데 역시나 수학자의 이름이 들어있어서 영 끌리지 않았던 첫 인상의 책이었다. 독서모임 직전에 급하게 읽으려고 펼쳤는데 수포자였던 내가 빠져든 책이다. 사실 이과 출신 신랑이랑 살면서 이런 저런 수학과 과학에 관련한 이야기를 자주 접했어서 익숙했었나 싶기도 하다.

솔직히 숫자가 많이 나오는 부분은 그냥 스킵하기도 했다. 이거까지 다 이해하려고 하면 책에 대한 흥미도가 떨어질 것 같아서이다. 아마 좀 더 시간을 가지고 넉넉하게 읽는다면 그리고 수학을 좋아하는 사람들이라면 흥미를 가질 부분이 아주 많을 것 같다. 학창시절에 배웠던 수학과 과학은 이해도 하지 못한 상태에서 외우기 급급했다면 이 책은 그런 부담감을 덜어주고 더 재밌게 접근한 부분이 수포자인 나에게도 흥미로운게 아니었나 싶다.

피타고라스 법칙으로 공식만 외웠고 그가 언제 태어났는지 어떤 사람이었는지에 대해 알려고 하지도 않았었다. 그는 그 옛날 시절에 100살까지 살았으며 제자들 사이에서는 신적인 존재였다고 한다. 그리고 그는 무엇보다 수학자이자 철학자이기도 했다. 그리고 스스로 엄격했고 제자들에게도 엄격한 규율을 지키도록 요구했다. 예를 들면 그의 수업을 들으려면 청강 먼저 할 수 있었는데 가림막을 둬서 본인을 바로 볼 수 없었고 침묵도 5년이나 해야지만 진정한 제자로 받아들여질 수 있었다고 한다.

어릴 적 수학공부를 하기 싫을 때면 덧셈, 뺄셈만 잘하면 되지 않나 라고 생각했었다. 그러나 이 책을 읽고 또 30대 중반의 삶을 살고 보니 내 주변 곳곳에 수학이 존재한다는 사실을 깨닫게 되었다. 그리고 숫자를 보면 숫자에 대한 생각을 한다는 수학자의 이야기를 들으니 신랑과 연애할 때의 에피소드도 생각이 났다. 내 생일은 11월 24일인데 신랑이 연애시절 나에게 생일이 참 외우기 쉬운 숫자라고 하더라. 나는 무슨 뜻인가 했는데 신랑은 1 1은 2고 1 1 2는 4 라는 것이다. 가끔 너무 논리적이어서 나와 부딪히는 부분이 많았는데 이 책을 읽으니 나도 감정조절을 하고 논리적으로 생각하는 연습을 할 필요가 있다고 느껴진 책이었다.
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