新版课标:什么是抽象思想
(2020-08-17 13:05:38)
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教育课堂教学 |
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新课标把抽象作为数学的基本思想之一。但什么是抽象思想呢?它的意义是什么呢?本文想对此谈些看法。
一、抽象是认识事物的一种逻辑思维方法
学习主要是一种认知活动,而心理学指出认知活动包括感觉、知觉、记忆、想象、思维五种方式,其中思维是最高级的方式。
哪门学科专门研究思维方式呢?逻辑学,“思维……即哲学上所说的理性认识。广义的思维包括形象思维和抽象思维两种类型。形象思维借助具体形象,通过想象和联想来认识、反映客观世界,而抽象思维则借助抽象概念(按:抽象概念的表述形式是“语词、符号”),通过判断和推理来认识、反映客观世界。狭义的思维专指抽象思维。抽象思维是逻辑学研究的对象,因此人们一般称为‘逻辑思维’。”(杨树森编著《普通逻辑学》,安徽大学出版社2005年2月第3版第4页)
那“抽象”是什么呢?“抽象是在思维中撇开对象的非特有、非本质属性,从中抽取对象的特有属性或本质属性的方法”(同上书第231页)。
解释一下:
(1)客观事物具体、形象——可称为“象”。任何“象”的属性都无穷无尽(比如水有物理属性、化学属性、作为资源争夺对象时的经济社会属性、欣赏它时的审美属性……)。而某一次认识水时,只需了解这无穷属性中的“特有”部分,比如欣赏它的时候只需了解其审美属性——即置水的其他属性不顾,只把它的颜色、形态、质感等审美属性“从中抽取”出来。这种思维方法就叫“抽象”。
(2)事物的属性了无痕迹地熔融在事物原型之中,其实你“抽”不出来——“抽象”只能“在思维之中”发生,是一种主观性的精神活动。比如历史规律就是我们抽象出来的,它并不能独立存在,而只是一个个具体历史事件的某种共同属性。
(3)抽象得来的东西已经不是实物,而是某种观念(如前述引文中的“概念”、“判断”)。比如“水果”只是一个抽象所得的概念,世界上并没有“水果”,而只有一个个具体的苹果、梨子等等。
(4)对事物可多轮抽象,而得到的东西则离事物原型越来越远。比如语言的发展:先从客观事物中抽象出口语,再把口语抽象为书面语(文字),文字本身又不断抽象(象形→会意→字母),后来文字又抽象成代码……
二、抽象思想方法谁都要用
抽象思想方法并不是数学的特权,而是谁都要用的。
前文举的那些例子已经告诉我们,创造语言要用抽象、研究历史要用抽象、艺术鉴赏要用抽象,就连日常生活(比如极简单的买水果、吃水果)也要用抽象。
不止于此!研究物理要用抽象,真正的“自由落体”地球上没有,它只是抽象而得的一种物理模型;研究化学要用抽象,纯而又纯的H2O地球上也没有,它只是抽象而得的一种化学模型;……研究哲学更要用抽象,最高哲学概念“物质”和“精神”就只是一种语词模型。
之所以如此,道理很简单:其一,任何一门学科的知识体系都必须由概念、判断和推理构成,于是根本离不开抽象;其二,心理学告诉我们,任何一个正常人,从11岁左右开始抽象逻辑思维就会占据统治地位,从而能够开始学习和掌握各门科学。
(正以为此,我才犹豫着没把抽象思想方法作为数学的基本思想方法——谁都在用,怎能让你独占?)
三、数学抽象的特点是什么?
抽象虽然都要用,但各有特点——那么数学抽象的特点是什么呢?
1、独特的抽取对象。
物理研究抽取事物的物理属性(机械运动的速度、相互作用力、电磁作用、原子结构等)、化学研究抽取事物的化学属性(分子结构、物质的分解与组成、不同元素的化合等)、音乐研究抽取事物的音响属性(音高、音色、节奏、韵律、和声等),数学研究则抽取事物的数学属性质——静止或运动变化事物的数量关系结构或空间形状结构。
2、独特的抽象产物。数学抽象的产物,虽然和其他学科一样也有由语词构成的概念和判断,但更多的是数字、符号和图像。
因此,要掌握数学,就必须象新课标说的那样,“经历数与代数的抽象”、“经历图形的抽象”、“经历在实际问题中收集和处理数据……过程”、“体验从实际背景中抽象出数学问题……的过程”,从而形成“数感和符号意识”以及运用数学建模解决问题的能力。
3、多轮抽象,从而其产物与客观事物距离很大。数学抽象轮次较多,以对数量关系的研究为例:从小学一年级开始,先把事物集合元素的多少和排列顺序抽象为自然数,再把它们之间的各种运算方式抽象为和差积商结构,接着把数抽象为字母、把算式抽象为代数式、把等式抽象为方程,然后还把事物运动变化过程中的数量关系抽象为函数式,……
每一轮抽象都使其产物离开被抽象的对象,于是多轮抽象便使其产物与客观事物原型的距离拉得很大!这种越来越高的抽象性,正是孩子们害怕学数学的原因之一:看着极为抽象的公式sin2+cos2=1,真让人云里雾里、头疼!
四、数学抽象思想方法的重大意义
既然数学如此抽象、难学,那为什么每个国家都非常重视它呢?
没办法啰,越抽象的理论越有用!
越抽象的理论,概括程度就越高,适用范围就越大。为什么当今时代称为“数字化时代”?因为数字化就是数学化,在今天,别说高科技,就算日常生活里的老百姓,都要使用越来越多的新设备——而它们正是通过电脑来运用数字化程序运行的。
所以,为了建成世界强国,我们只好不怕抽象、教好数学,尽力提高一代又一代中国公民的数学思维能力!