在數學課本中,最早引導學生思考「抽象概念」的練習是「正數和負數」。接在負數後,會開始運用文字式的代數來取代數字,此時的目的是練習「抽象化」。
抽象化
- 定義:分析事物或表象,進而掌握特定要素、對象或性質。
- 目標:歸納出共通的性質
- 例如:
- 將 1, 3, 6, 10, 15... 表達成 n(n+1)/2
- 不可分割的質數即為「數的本質」
- 生活中在「整理」將事物分類,給予命名的動作,即為抽象化的過程。例如將馬、海豚、鴿子、烏鴉分類成「哺乳類」與「鳥類」。
- 然而,若隨意分類並命名,達到「似是而非的抽象化」,反而會蒙蔽雙眼,讓我們無法看見事物的本質。
- 在日常生活中,將每天接觸的五花八門的複數事物中,進行整理與分類,並嘗試歸納本質,就是很好的抽象化練習。可以鍛鍊出「分析」的能力。
模型化
- 目標:把複雜的現實簡化成單純的模型。
- 舉了一個神奇的例子,某本暢銷書將「人生的運氣」化成微分方程式
d x 運氣 / d x 時間 = k x 運氣 - a x (運氣)^2 + sin(時間)
,來代表「運氣會隨時間產生怎樣的變化」 ,從此公式中
-
k x 運氣
- 運氣愈好,愈容易形成良性循環
-
a x (運氣)^2
- 樹大招風後,也容易導至負面因素
-
sin(時間)
- 上下波動的景氣循環
- (我讀了啥????)
- 根據某項假設,把對象簡化,此時會刪去許多影響因素,而訣竅就在思考何者該保留、何者該刪去。
圖論
- 由點和兩點之間的連線所構成,例如生活中的捷運路線圖
- 圖論的源起:柯尼斯堡七橋問題,「假設可以從任何一點出發,在七座橋都各走一遍的前提下,是否有辦法回到出發點」。
- 展示此命題為否的證明過程,得知必須有「偶數」的條件。
- 在進行證明時,無視土地形狀、面積、橋的方向與長度,只留下點和兩點之間的連線。用這個過程來表達「模型化」就是「把複雜現實單純化」。
應用討論
情境:有 6 個人 x 6 種會議,要用最有效率的方式來安排會議的時程
- 問題的本質:哪些會議不能在同一時段進行
- 分析流程
- 把 6 種會議變成點 (i)
- 將每個人需要參加的會議用線連起來 (ii, iii, iv) → 所有被連接的會議都無法在同一時段進行
- 從線條數較多 (受到限制較多) 的會議開始檢查,若遇到有線條相連的會議,就標記不同記號 (v, vi, vii)
- 3 雖然和 2 & 6 相連,但和 1 不相連,所以和 1 一樣打星號
- 4 和 6 沒有相連,打上一樣的記號
- 最後將記號相同的會議排在同一個時段。
最後產生的會議群組:
- ☆ (1)業務會議 & (3)企劃會議
- ▲(4) A 專案會議 & (6)C 專案會議
- ◎(2)部門會議
- ■(5)B 專案會議
心得
今天⋯⋯當我翻到下一頁看到「圖論」這兩個字的時候,我覺得我的心靈沒有 ready 要加入新的關鍵字,剎那間有種想收工的衝動 XDD
不過因為跳過有點可恥,只好硬著頭皮看一下。然後作者又寫得實在太深入淺出,內心的獨白有點像是:「(經過一番努力後),我覺得自己好像理解了他舉的例子,但我這樣自以為看懂了,這樣真的可以嗎,話說回來,我到底看了啥小啊啊啊啊」
啊,這就是文組生的恐懼嗎?
總之,今天覺得好累啊。