摘 ?要
高等數(shù)學(xué)是理工科專業(yè)的基礎(chǔ)性學(xué)科,與哲學(xué)之間存在著密不可分的聯(lián)系,其中蘊(yùn)含著非常豐富的哲學(xué)思想,包括無限與有限、量變與質(zhì)變等。哲學(xué)思想對高等數(shù)學(xué)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)作用,其在高等數(shù)學(xué)教育中的滲透,對提高高等數(shù)學(xué)教育實(shí)效具有積極的作用。有關(guān)高等數(shù)學(xué)中哲學(xué)思想的研究受到了人們的廣泛關(guān)注和重視。本文在對數(shù)學(xué)與哲學(xué)內(nèi)在關(guān)系作出簡要論述的基礎(chǔ)上,著重分析了高等數(shù)學(xué)中的哲學(xué)思想,并就哲學(xué)思想在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,以幫助我們更好地認(rèn)識客觀生存的世界,實(shí)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)教育改革與完善,促進(jìn)大學(xué)生的全面發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);哲學(xué)思想;體現(xiàn);應(yīng)用
嚴(yán)格意義上講,高等數(shù)學(xué)屬于一門自然科學(xué),但是其中又蘊(yùn)藏著許多哲學(xué)思想。哲學(xué)思想作為一種方法論,具有很強(qiáng)的前瞻性,為數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)展提供了重要的理論指導(dǎo)和依據(jù)。隨著我國教育事業(yè)的發(fā)展,素質(zhì)教育的重要性日漸凸顯,促進(jìn)大學(xué)生全面發(fā)展儼然成為了現(xiàn)代教育的基本任務(wù)和核心目標(biāo)。教師作為教育的主導(dǎo)者,應(yīng)該在傳授學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展,必須要深刻理解高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的哲學(xué)思想,并逐一滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,才能實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)。
1 數(shù)學(xué)與哲學(xué)的內(nèi)在關(guān)系分析
數(shù)學(xué)是一門內(nèi)涵豐富的學(xué)科,它既反映了哲學(xué)思想,也踐行了哲學(xué)思想,其與哲學(xué)之間存在著一種密不可分的聯(lián)系。數(shù)學(xué)在新領(lǐng)域的開拓與發(fā)現(xiàn),無不滲透著豐富的哲學(xué)思想,其思想變革同樣也引起了哲學(xué)思想變革。數(shù)學(xué)科學(xué)的深度發(fā)展,強(qiáng)化了人們對客觀哲學(xué)規(guī)律的認(rèn)識和理解,有利于人們發(fā)現(xiàn)邏輯思維模式的構(gòu)建,豐富了哲學(xué)思想內(nèi)容,引起了科學(xué)思想方法的重大變革。反之,哲學(xué)思想對數(shù)學(xué)發(fā)展也產(chǎn)生了重要影響作用。在人類現(xiàn)有科學(xué)水平尚未達(dá)到真切認(rèn)識客觀世界及其相關(guān)事物的情況下,哲學(xué)思想往往具有很強(qiáng)的前瞻性,它指導(dǎo)人類對客觀事物作出正確、準(zhǔn)確的定位,幫助人們更好地把握數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展方向。從另一個(gè)角度分析,哲學(xué)作為方法論,是數(shù)學(xué)科學(xué)探索重要的工具。哲學(xué)思想中對立統(tǒng)一的基本規(guī)律,使得人們充分認(rèn)識認(rèn)識到無窮小量法和無限可分法是對立統(tǒng)一存在的,在某種特定的條件下,這兩者可以相互轉(zhuǎn)化和借用,這也是微積分發(fā)展的基礎(chǔ)和前提。由此看來,數(shù)學(xué)與哲學(xué)作為兩個(gè)相對獨(dú)立的科學(xué)體系,相互之間存在著某種密不可分的聯(lián)系,深化對高等數(shù)學(xué)中哲學(xué)思想的分析和理解,對幫助我們更好地學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)具有積極作用,這是促進(jìn)大學(xué)生全面發(fā)展的必經(jīng)環(huán)節(jié)。
2 高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)藏的哲學(xué)思想
高等數(shù)學(xué)既是一門科學(xué),又是一種思想,其發(fā)展始終脫離不開哲學(xué)的支撐關(guān)系。本節(jié)主要從高等數(shù)學(xué)的微積分和概率統(tǒng)計(jì)兩項(xiàng)重要內(nèi)容出發(fā),就其中蘊(yùn)藏的哲學(xué)思想進(jìn)行了分析,具體表述如下:
2.1 微積分中的哲學(xué)思想
微積分是研究函數(shù)及相關(guān)概念的重要高等數(shù)學(xué)分支,它的創(chuàng)立在數(shù)學(xué)史上刻畫了濃重的一筆,是數(shù)學(xué)學(xué)科繼歐式幾何之后最大的創(chuàng)造,豐富了常量數(shù)學(xué)內(nèi)容,深刻改革了思想方法,綜合詮釋了唯物辯證法的基本規(guī)律,蘊(yùn)藏著諸多哲學(xué)思想。首先,微積分中蘊(yùn)藏著唯物辯證法的根本規(guī)律——對立統(tǒng)一規(guī)律。這一規(guī)律向我們揭示了任何存在于自然界、人類社會(huì)以及人類思維等領(lǐng)域中的事物都隱含著對立與聯(lián)系的關(guān)系,是一個(gè)共處矛盾的統(tǒng)一體。事物的發(fā)展與變化始終離不開矛盾事物雙方之間斗爭及統(tǒng)一關(guān)系的推動(dòng)作用。在高等數(shù)學(xué)微積分中,“極限”是最重要的概念之一,它在某種程度上詮釋了對立統(tǒng)一規(guī)律,反映了人們利用有限去認(rèn)識無限的辯證哲學(xué)思想。例如,對于每一個(gè)函數(shù)無限接近常數(shù)過程中的步驟而言,這種無限接近又是有限的。無限與有限就這樣客觀矛盾而又統(tǒng)一著,只有準(zhǔn)確地理解有限的概念,才能由此過渡到無限上,進(jìn)而掌握無限的概念。高等數(shù)學(xué)中微積分的極限就是將有限和無限這兩個(gè)矛盾體有機(jī)地統(tǒng)一起來,它們既以各自的對立面存在著,又在某種特定的條件下相互依賴和變化;其次,微積分中蘊(yùn)藏著質(zhì)、量互變規(guī)律。根據(jù)辯證唯物主義,我們認(rèn)為任何物質(zhì)都是質(zhì)與量的統(tǒng)一體,它的變化主要以質(zhì)變和量變兩種形態(tài)呈現(xiàn)出來。質(zhì)變是指事物根本性質(zhì)的轉(zhuǎn)變,中斷了事物的漸進(jìn)過程,反映了一種質(zhì)向另一種質(zhì)形態(tài)突變的過程。而量變是指事物及其相關(guān)特性在數(shù)量上的變化,或增加或減少,具有一定的連續(xù)性和不顯著性。高等數(shù)學(xué)中的微積分經(jīng)常會(huì)用到極限求值,而實(shí)際上極限又是一個(gè)無限接近的過程,在未達(dá)到這個(gè)極限值時(shí)只是數(shù)量積累的過程即量變,一旦超過這個(gè)極限值,那么它將會(huì)發(fā)生近似到精確的質(zhì)變。例如,在計(jì)算曲邊梯形的面積時(shí),幾乎都是利用分割、求和、近似替代來求得其近似值,這是數(shù)量積累的過程,但是如若無限加密分割,使每一個(gè)曲邊梯形的寬度無限趨近于零,將會(huì)得到更加精準(zhǔn)的曲邊梯形面積,由量變引發(fā)質(zhì)變,反映了定積分理論量變引起質(zhì)變的基本思想;最后,微積分中蘊(yùn)藏著否定之否定規(guī)律。這一規(guī)律反映了事物發(fā)展的全過程及總趨勢,總體體現(xiàn)了唯物辯證法的基本規(guī)律。事物的發(fā)展都是借助自身辯證否定實(shí)現(xiàn)的。微積分概念的提出使得高等數(shù)學(xué)發(fā)展上升到了一個(gè)新的高度,其本身就蘊(yùn)含著否定之否定規(guī)律,并因此引出了很多新的觀念和方法。部分?jǐn)?shù)學(xué)家對由牛頓和萊布尼茲獨(dú)立提出的微積分概念質(zhì)疑了其缺少必備的邏輯基礎(chǔ),阿貝爾、柯西等對微積分理論的再次嚴(yán)格證明,實(shí)際上是一個(gè)對第一次微積分理論肯定與否定的過程。因而,微積分理論的發(fā)展反映了否定之否定規(guī)律,同時(shí),我們在學(xué)習(xí)這一概念時(shí),是在否定直接計(jì)算曲邊梯形面積的基礎(chǔ)上,采用“化整為零”的方法對曲邊梯形進(jìn)行無限分割細(xì)化,轉(zhuǎn)而求諸多小矩形面積的和,最終求得曲邊梯形的面積。
2.2 概率統(tǒng)計(jì)中的哲學(xué)思想
17世紀(jì),法國數(shù)學(xué)家帕斯卡、費(fèi)馬等將人們賭博中的賭金分配問題引入到數(shù)學(xué)領(lǐng)域,并進(jìn)行了深層次地研究和探討,由此概率論發(fā)展而來。但是,這一概率論尚未形成系統(tǒng),只是帕斯卡等數(shù)學(xué)家針對賭金分配問題,給出的某種機(jī)遇發(fā)生可能性的一種度量,并沒有清晰地體現(xiàn)出哲學(xué)規(guī)律。直到后期即18世紀(jì)之初,人們伴隨著大數(shù)定律及中心極限定理等數(shù)學(xué)思想的發(fā)展,日漸意識到隨機(jī)現(xiàn)象中蘊(yùn)藏的統(tǒng)計(jì)規(guī)律以及其發(fā)生的偶然性與必然性的對立統(tǒng)一關(guān)系,以概率論為基礎(chǔ)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)才形成了一門科學(xué)。高等數(shù)學(xué)中的概率統(tǒng)計(jì)法蘊(yùn)藏著豐富的哲學(xué)思想,并貫穿于概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的整個(gè)理論體系當(dāng)中。這其中包含著偶然性與必然性對立統(tǒng)一的哲學(xué)思想,當(dāng)偶然性達(dá)到某種特定條件時(shí),勢必會(huì)轉(zhuǎn)化為必然性。
高等數(shù)學(xué)中的概率統(tǒng)計(jì)學(xué)從認(rèn)識事物的偶然發(fā)生現(xiàn)象出發(fā),論證了這種偶然現(xiàn)象的必然性。一切事物的偶然性都源于其與外部密不可分的多渠道聯(lián)系,也因事物內(nèi)在的作用而產(chǎn)生。通過概率統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行事物偶然現(xiàn)象研究時(shí),發(fā)現(xiàn)了大量的發(fā)生頻率或者整體分布狀態(tài)掩藏著一種非偶然的穩(wěn)定變化趨勢,并從數(shù)學(xué)的角度揭示了這種穩(wěn)定變化規(guī)律。高等數(shù)學(xué)中的概率統(tǒng)計(jì)基本思想,就是借助事物的偶然現(xiàn)象去研究和揭示這種偶然現(xiàn)象的整體必然現(xiàn)象即統(tǒng)計(jì)規(guī)律,并通過這一規(guī)律做出科學(xué)的論斷和決策。因而,統(tǒng)計(jì)規(guī)律并非數(shù)學(xué)家或?qū)W者肆意捏造出來的,而是事物大量隨機(jī)現(xiàn)象中客觀存在的整體現(xiàn)象,反映了偶然性與必然性的對立統(tǒng)一關(guān)系。除此之外,概率統(tǒng)計(jì)學(xué)中還反映了共性與個(gè)性的統(tǒng)一。
其中,共性意指的是不同事物之間的普遍性質(zhì),而個(gè)性所指的則是區(qū)別不同事物的特質(zhì)。事物本身就是共性與個(gè)性的統(tǒng)一體,共性彰顯了其客觀存在的普遍性質(zhì),個(gè)性則揭示了它不同于其他事物的差異性,是對該事物的標(biāo)示。在概率統(tǒng)計(jì)研究學(xué)中,個(gè)體事物的差異性蘊(yùn)藏著總體的規(guī)律性。高等數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)學(xué)就是基于事物共性的存在,通過科學(xué)的方法抽象掉其個(gè)性差異,從而探尋事物總體的規(guī)律,并利用事物差異去標(biāo)示規(guī)律性中內(nèi)在的質(zhì)量。統(tǒng)計(jì)學(xué)的產(chǎn)生與存在有賴于事物客觀存在的差異性,其目的是探求總體的規(guī)律性。同時(shí),概率統(tǒng)計(jì)學(xué)還反映了實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)的哲學(xué)思想。在人類認(rèn)知客觀世界的過程中,實(shí)踐既是起點(diǎn)也是歸宿,是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
概率統(tǒng)計(jì)學(xué)始終秉承實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)的哲學(xué)思想,其所用到的方法或思維無一不對馬克思主義這一哲學(xué)觀進(jìn)行了數(shù)理化的表達(dá)。概率理論從大量的隨機(jī)現(xiàn)象中研究了客觀事物的質(zhì)量積累變化規(guī)律,又通過統(tǒng)計(jì)不斷的深化探索層次,在理論到實(shí)踐、實(shí)踐到理論的重復(fù)過程中,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、提出新觀點(diǎn),為指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐提供了中藥鋪的理論依據(jù)和建議。高的數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的這一哲學(xué)思想,是所有學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。
3 哲學(xué)思想在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
作者根據(jù)上文對高等數(shù)學(xué)中哲學(xué)思想的分析,對高等數(shù)學(xué)有了一個(gè)更加深刻的理解。并結(jié)合自己的認(rèn)知,提出了以下幾種哲學(xué)思想在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用建議,以供參考和借鑒。
3.1 培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑思想
人類社會(huì)總是在不斷的質(zhì)疑與反思中進(jìn)步。大學(xué)生作為社會(huì)主義建設(shè)新生代,肩負(fù)著為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做貢獻(xiàn)的責(zé)任,應(yīng)該形成良好的質(zhì)疑思想和創(chuàng)新思想,力行“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一哲學(xué)觀,在保證基礎(chǔ)理論知識扎實(shí)的基礎(chǔ)上,通過自己的所知所想進(jìn)行創(chuàng)造,建立符合自己個(gè)性的思維體系,從而求得自身的發(fā)展。素質(zhì)教育背景下,學(xué)生的教育主體地位被確立,最大限度地發(fā)揮其主觀能動(dòng)性對提高教育實(shí)效具有積極作用。新的教育時(shí)期,教師必須要尊重學(xué)生的主體地位,通過正確的方法或途徑調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)他們的質(zhì)疑思想,肯定和鼓勵(lì)他們的自主思維,努力為其營造輕松、愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境和空間,與學(xué)生建立平等和諧的師生關(guān)系,解除學(xué)生思想上的包袱,使其大膽想象和質(zhì)疑,并有效地表達(dá)出來。在此過程中,教師可以設(shè)計(jì)合理的教學(xué)情景,明確教學(xué)主題和任務(wù),針對學(xué)生提出的質(zhì)疑,組織學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論,請其得出正確的結(jié)論或有效的解決方案,并讓其進(jìn)行實(shí)踐論證,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信。
3.2 發(fā)揮教師教育引導(dǎo)
新課程改革要求下,高等數(shù)學(xué)教育不再單純的是一個(gè)知識傳授的過程,其核心目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。高等數(shù)學(xué)教師應(yīng)該深刻認(rèn)識到新課程改革的要求和目標(biāo),樹立自身的教育服務(wù)意識,充分發(fā)揮自己的教育引導(dǎo)功能和地位,深入理解和分析高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的哲學(xué)思想,并將之逐一滲透和體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中。如上文所述,高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)藏著諸如對立統(tǒng)一規(guī)律、質(zhì)量互變規(guī)律等豐富的辯證唯物主義哲學(xué)規(guī)律和思想,為大學(xué)生更好地認(rèn)識和學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)這一學(xué)科做好了鋪墊。教師在傳授學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的同時(shí),還應(yīng)該適當(dāng)分析數(shù)學(xué)概念的衍生和發(fā)展背景,引導(dǎo)學(xué)生探索其中蘊(yùn)藏的哲學(xué)思想,并將之轉(zhuǎn)化為學(xué)生的內(nèi)在素質(zhì)和能力。
教師需要有效地將多種教學(xué)信息及教學(xué)手段等整合在一起,注意素質(zhì)教育在高等數(shù)學(xué)教育中的滲透,充分利用辯證唯物主義,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生抽象思維能力、創(chuàng)造思維能力、邏輯推斷能力、自主學(xué)習(xí)能力等的培養(yǎng),使學(xué)生對高等數(shù)學(xué)形成綜合印象和系統(tǒng)了解,洞悉數(shù)學(xué)內(nèi)在的聯(lián)系,組織學(xué)生進(jìn)行分割學(xué)習(xí)的同時(shí)能夠有效地聯(lián)系起來,從而提高學(xué)生各方面的科學(xué)素質(zhì)。
4 結(jié)語
總而言之,高等數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的哲學(xué)思想是非常豐富的。加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)中哲學(xué)思想的研究,有助于我們更好地認(rèn)識高等數(shù)學(xué)這一科學(xué),并指導(dǎo)我們完善高等數(shù)學(xué)教學(xué)體系。
由于個(gè)人能力有限,本文關(guān)于高等數(shù)學(xué)中哲學(xué)思想的研究可能存在不足,因此,希望數(shù)學(xué)領(lǐng)域的其他學(xué)者和專家持續(xù)重視高等數(shù)學(xué)中哲學(xué)思想的研究,并提出更多的高等數(shù)學(xué)哲學(xué)思想應(yīng)用建議或意見,幫助高校優(yōu)化高等數(shù)學(xué)教育體系,從而促進(jìn)我國高等數(shù)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展。
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作者簡介
李瑾(1961-),女,河南省鄭州市人?,F(xiàn)為河南財(cái)政稅務(wù)高等專科學(xué)校副教授。主要研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)。
作者單位
河南財(cái)政稅務(wù)高等??茖W(xué)校 ?河南省鄭州市 ?451464