摘 要:極限理論貫穿整個(gè)微積分學(xué),是微積分的重要內(nèi)容和難點(diǎn)。認(rèn)識極限思想是把握和理解極限理論的前提。通過極限思想與辨證哲學(xué)的緊密聯(lián)系,加強(qiáng)極限思想的辨證理解,有助于數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。
關(guān)鍵詞:極限;辨證思想;對立統(tǒng)一
極限理論是高等數(shù)學(xué)的重要研究工具,是研究客觀事物在無限變化過程中應(yīng)運(yùn)而生的一種數(shù)學(xué)方法,用極限方法建立其數(shù)量關(guān)系并研究其運(yùn)動(dòng)結(jié)果,貫穿整個(gè)微積分學(xué)。要學(xué)好微積分,必須認(rèn)識和理解極限理論,而把握極限理論的前提,首先要認(rèn)識極限思想。極限思想蘊(yùn)涵著豐富的辯證關(guān)系,是常量與變量、過程與結(jié)果、有限與無限、近似與精確、量變與質(zhì)變以及否定與肯定的對立統(tǒng)一。
一、極限思想與辯證哲學(xué)的聯(lián)系
(一)極限概念是常量與變量、有限與無限的對立統(tǒng)一體。在辨證法中,“變”與“不變”,“有限”與“無限”是對立統(tǒng)一的。不變是相對的,變是絕對的;用有限認(rèn)識無限,無限又是有限的發(fā)展,這兩對矛盾的統(tǒng)一體,即有本質(zhì)的區(qū)別,又有密切的聯(lián)系。下面以數(shù)列極限概念為例進(jìn)行分析:
(二)極限思想是量變與質(zhì)變的對立統(tǒng)一。在唯物辨證法中, 任何事物都具有質(zhì)和量兩個(gè)方面,都是質(zhì)和量的統(tǒng)一體。質(zhì)是指事物成為它自身并區(qū)別于其他事物的內(nèi)在規(guī)定性,量是指事物存在的規(guī)模、發(fā)展程度和速度, 以及它的構(gòu)成成分在空間上的排列組合等可以用數(shù)量來表示的規(guī)定性。量變和質(zhì)變既有區(qū)別又有聯(lián)系,兩者之間有著辯證關(guān)系。量變是質(zhì)變的基礎(chǔ),質(zhì)變是量變的結(jié)果。只有量的變化達(dá)到一定的度,才能不可避免地引起質(zhì)變,只有質(zhì)的變化才是事物根本性質(zhì)的變化,量變質(zhì)變規(guī)律在數(shù)學(xué)研究工作中起重要作用。例如:圓內(nèi)接正多邊形,事物的質(zhì)是圓的內(nèi)接多邊形,量是內(nèi)接多邊形的邊數(shù),當(dāng)邊數(shù)無限增加,得到的仍是圓內(nèi)接正多邊形,是量變,不是質(zhì)變,量變體現(xiàn)事物發(fā)展的連續(xù)性, 在事物量變過程中, 保持事物本身質(zhì)的穩(wěn)定性。但當(dāng)邊數(shù)增加的無限過程中,由于量的動(dòng)態(tài)變化,多邊形越來越接近圓,為質(zhì)變創(chuàng)造條件,多邊形面積就變轉(zhuǎn)化為圓面積,促進(jìn)量質(zhì)轉(zhuǎn)化,達(dá)到矛盾統(tǒng)一。
(三)極限思想是否定與肯定的對立統(tǒng)一。任何事物的內(nèi)部都包含著肯定與否定因素,都是肯定與否定的對立統(tǒng)一。單位圓和它的內(nèi)接正多邊形分別是兩個(gè)事物的對立面, 內(nèi)接正多邊形是事物對自身的肯定,其中也包含著否定,這種內(nèi)在的否定因素是通過圓內(nèi)接正多邊形邊數(shù)的改變而體現(xiàn)的。隨著圓內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)逐漸增加至無窮時(shí),內(nèi)接多邊形的面積轉(zhuǎn)化為該單位圓的面積, 促使該事物轉(zhuǎn)化為自己的對立面,由肯定達(dá)到自身的否定,這體現(xiàn)了否定與肯定的對立; 圓的內(nèi)接正多邊形和圓雖是兩個(gè)對立的事物,但是二者之間有緊密的聯(lián)系,圓內(nèi)接正多邊形的面積可以轉(zhuǎn)化為圓的面積, 而單位圓是通過逐步增加內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)來實(shí)現(xiàn)的, 從而建立了這二者的聯(lián)系,體現(xiàn)了否定與肯定的統(tǒng)一。
二、極限思想與辨證哲學(xué)的研究意義
在唯物辯證法中,客觀事物之間相互影響、相互制約和相互作用的關(guān)系無處不在,即使是性質(zhì)完全不同、矛盾對立的兩個(gè)事物, 也都有其相互聯(lián)系的一面。所以,在微積分的學(xué)習(xí)過程中,不容忽視唯物辯證法普遍聯(lián)系思想的滲透。辯證思維在數(shù)學(xué)思維中的滲透和理解,其實(shí)質(zhì)就是按照唯物辯證法的原則,在聯(lián)系和發(fā)展中把握認(rèn)識對象,在對立統(tǒng)一中認(rèn)識事物。通過上述分析,極限思想貫穿唯物辨證哲學(xué)的范疇,它揭示了已知與未知、近似與精確、常量與變量、有限與無限、量變與質(zhì)變、肯定與否定的對立統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn):
[1]沈長華:《微積分概念的發(fā)展及其哲學(xué)解析》[D];《蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文》
[2] 王娟:《微積分教學(xué)中哲學(xué)思想的滲透》;《數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)》