数学理解的至善追求.docVIP

数学理解的至善追求 　　柏拉图对数学理解问题及数学理解的层次有过非常深入的研究，他指出，理解是从假设（较低级的形式）出发，上升到绝对原理、上升到世界的最高目的——“善”的过程，是一个从形式过渡到形式、最后停留于形式的过程，并明确地指出，这种“善”是高于几何学推论的真正的理性。[1]他还进一步指出，数学中的“善”是一种发自人的经验但又脱离人的经验的纯形式的理想化的境界。他的这段精彩阐述不仅粗略地揭示了数学理解的一般过程，而且提出了数学理解的最高层次是达到“善”这一重要思想。不足之处在于他的“善”的概念非常笼统，对于“究竟是什么‘善’”、“‘善’包括哪些具体内容”等问题并没有给出明确的回答。也许是因为当时还没有数学思想方法这一概念，也许是因为其它原因，柏拉图并没有明确提出“数学理解的至善追求是数学思想方法的理解”这一命题。 　　此后，对“善”的研究最有影响的人物要数英国哲学家、数学家怀特海。1939年在美国哈佛大学所做的一次题为“数学与善”的演讲中，怀特海不仅对柏拉图始终强调的一个重要思想——“善”的思想（又称理念）予以了充分的肯定，而且对达到善的途径和善的最终状态进行了详细的阐述。他从“有限”（有限的识别力、有限的知识）与“无限”（无限的宇宙）的相互关系出发，提出了“善”是一种描述无限丰富的数学世界的理想模式的思想，他指出所谓“善”，是一种理想的东西，具有无限的性质，人们正是通过模式这种有限的东西而达到对无限的宇宙——“善”的认识的。这样，在柏拉图眼里抽象、玄妙、让人始终不可捉摸的“善”，通过怀特海精辟透彻的分析，使人们第一次对“善”有了一个具体而直观的认识，那就是“善”本质上是一种描述无限丰富的数学世界的理想模式。[2]从柏拉图与怀特海对“善”的阐述中我们也逐渐演绎出“数学理解的至‘善’追求是数学思想方法的理解”这一重要观点。为了更好地理解这一点，下面从四个方面来具体阐述。 　　一、从数学理解的本质看，数学思想方法处于数学理解的最高层次 　　数学理解是每一个从事数学教学和数学学习的人都无法回避的问题，但究竟什么是数学理解却众说纷纭。有人认为，“对一个事物本质的理解，就是指该事物的性质以一定的方式在学习者头脑中呈现并能迅速提取。而数学理解就是对数学知识的正确、完整、合理的表征。”[3]也有人认为，“一个数学的概念或方法或事实被理解了，那么它就会成为个人内部网络的一个部分。”[4]还有人认为，“学习一个数学概念、原理、法则，如果在心理上能组织起适当的有效的认知结构，并使之成为个人内部的知识网络的一部分，那么就说明是理解了。”[5]但若从联系的观点来进行考察则可以清楚地发现，从某种意义上来说，数学理解的本质就是要在新、旧数学知识之间建立一种非人为的、实质性的联系。 　　明确了数学理解的本质以后，我们再来进一步阐述“数学理解的最高层次是数学思想方法”这一观点。为了更好地阐述这一观点，有必要先明确一下数学思想方法的概念。关于数学思想方法，目前比较公认的说法有两种：其一，“数学思想方法是数学概念、理论的相互联系和本质所在，是贯穿于数学的、具有一定统摄性和概括性的概念。”[6]其二，“数学思想是指现实世界的空间形式和数量关系反映在人的意识中，经过思维活动而产生的结果。它是对数学事实与数学理论的本质认识。”[7]尽管两者的表述不尽相同，但基本上都把数学思想方法看作是人们对数学知识和方法所形成的规律性认识或基本看法，认为数学思想是在对较低水平的数学知识进行不断概括、反思基础上提炼出来的中心思想、原理或总纲。比如人们在对现实世界的数量关系进行抽象的基础上产生了自然数的概念以及自然数的运算法则等，对自然数进一步抽象又可以将自然数用字母来进行表示（比如用N表示自然数），这样就产生了字母代数的思想；而字母又可以进一步抽象为变量，这样又会产生变量的思想。 　　由此可见，数学思想方法不同于数学概念、数学命题等理性知识，它更多表现为一种整体的、直观的认识，它属于理性知识但又高于通常所说的理性知识，它是一种至“善”的知识，这种知识追求的是一种数学的统一美、和谐美、简洁美，这种知识作为一种高层次的思维形式它具有高度的抽象性，同时它又具有很强的直观性，它往往会在人的头脑中留下非常清晰的直观形象（常常被称为心理意象），会让人产生清晰明确、天经地义的（被怀特海称为自明的）感觉。若从联系的观点来看，数学思想方法本质上是构建各种数学知识有机联系的方法或线索。 　　这样我们就比较容易理解为什么数学理解的至善追求是数学思想方法的理解这一命题了。从联系的观点来看，数学理解是在数学知识之间建立联系，而要在众多数学知识之间建立联系又必须首先找到构建数学知识联系的方法或线索——数学思想方法。可以说，数学思想方法（作为线索和方法）既是构建联系的前提，同时又是构建联系的目标