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在探究性教學(xué)中,抽象思維的深度和嚴(yán)密程度直接影響了整個(gè)探究性教學(xué)的質(zhì)量?,F(xiàn)今關(guān)于探究性教學(xué)的文章較多,但大多僅局限于對(duì)各程序的著重描述,往往忽視對(duì)關(guān)鍵因素之一――抽象思維的深入探究。由于類(lèi)比推理是一種極為重要的抽象思維,且研究者往往只重視從原熟知領(lǐng)域(類(lèi)象)到新領(lǐng)域(本象)的正向類(lèi)比,而忽視由于后來(lái)新領(lǐng)域自身的獨(dú)立的長(zhǎng)足的進(jìn)展,對(duì)原熟知領(lǐng)域的逆向類(lèi)比所具有的啟示作用。故本文在此對(duì)正向、逆向類(lèi)比推理相結(jié)合在探究性物理教學(xué)中的應(yīng)用作一初步研究,以期拋磚引玉。
2類(lèi)比推理的內(nèi)涵及種類(lèi)
2.1 類(lèi)比推理的定義與內(nèi)涵
類(lèi)比推理是根據(jù)兩個(gè)(或兩類(lèi))對(duì)象在某些屬性上相似,而推出它們?cè)诹硪粋€(gè)屬性上也可能相似的一種推理形式。以自然現(xiàn)象的同一性為基礎(chǔ),以類(lèi)似為前提。其基本模式是:A對(duì)象具有a,b,c,d屬性或關(guān)系;B對(duì)象具有a′,b′,c′屬性或關(guān)系,且分別與a,b,c相似,所以B對(duì)象可能有與d相似的d′屬性或關(guān)系。運(yùn)用類(lèi)比推理有三個(gè)基本要素:①要有等待用類(lèi)比推理方法進(jìn)一步認(rèn)識(shí)的對(duì)象,即模式中的B。我們稱(chēng)它為本象。②要有進(jìn)行類(lèi)比的對(duì)象,即模式中的A。我們稱(chēng)它為類(lèi)象。③本象與類(lèi)象之間具有某些相似點(diǎn)。
2.2類(lèi)比推理的種類(lèi)
(1)正向類(lèi)比推理:通常意義上的類(lèi)比推理,即從原熟知領(lǐng)域(類(lèi)象)到新領(lǐng)域(本象)的正向類(lèi)比。
(2)逆向類(lèi)比推理:是相對(duì)于正向類(lèi)比推理而言的,是指起初依靠正向類(lèi)比推理建立起來(lái)(或依靠正向類(lèi)比推理便于建立)的新領(lǐng)域,后來(lái)又獲得了獨(dú)立的長(zhǎng)足的發(fā)展(如依靠其他推理:歸納、演繹推理……)它反過(guò)來(lái)又可對(duì)原熟知領(lǐng)域進(jìn)行類(lèi)比推理,并帶來(lái)啟示。
2.3 正向、逆向類(lèi)比推理相結(jié)合的作用
(1)是提出物理假設(shè)的重要途徑(啟發(fā)思提供線索),從而體現(xiàn)探究。
(2)在對(duì)物理假設(shè)和理論進(jìn)行科學(xué)闡述和證明過(guò)程中,類(lèi)比推理往往起著某種輔作用,從而使探究過(guò)程變得嚴(yán)密。它們的不斷交替使用,可以使探究性教學(xué)不斷深化。
3 巧用正逆類(lèi)比推理激活探究性物理教學(xué)
下面我們一起來(lái)分析兩個(gè)案例:(1)關(guān)于《等勢(shì)面》的探究性教學(xué)(2)關(guān)于電荷的量子性與質(zhì)量的量子性的類(lèi)比推理
3.1 案例一:關(guān)于《等勢(shì)面》的探究性教學(xué)
3.1.1等勢(shì)面教學(xué)中相關(guān)類(lèi)比推理流程圖
其中,相似關(guān)系的重整化處理是難點(diǎn),也是決定類(lèi)比推理成功與否、品質(zhì)高低的關(guān)鍵。且在相似關(guān)系重整化過(guò)程中,本象、類(lèi)象也可以互換。經(jīng)比較找到的本象與類(lèi)象之間的相似關(guān)系不一定就具備了明顯的邏輯聯(lián)系。為了使類(lèi)象的知識(shí)能夠適用于本象,必須對(duì)相似關(guān)系進(jìn)行選擇,使顯現(xiàn)為一定邏輯關(guān)系的相似關(guān)系成為解決問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn),或?qū)ο嗨脐P(guān)系進(jìn)一步引申或重新構(gòu)造。這種過(guò)程叫做相似關(guān)系重整化處理。
3.1.2 相似關(guān)系第一次正向類(lèi)比重整化處理
至此,已建立等勢(shì)線、等勢(shì)面的概念。在重力場(chǎng)中,可輕易推出兩個(gè)結(jié)論:①在同一等高面上移動(dòng)物體,重力不做功。②任意兩個(gè)等高面都不會(huì)相交。由此啟發(fā)我們類(lèi)比,去證明出在電場(chǎng)中也有類(lèi)似的兩個(gè)結(jié)論,即:①在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功。②任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交。若僅此為止的話(huà),對(duì)等勢(shì)面的研究仍欠深入,需要進(jìn)一步重整化處理。
3.1.3 相似關(guān)系的進(jìn)一步逆向類(lèi)比重整化處 理(引申或重新構(gòu)建)
對(duì)相似關(guān)系進(jìn)一步引申或重新構(gòu)造。在以下例子中具體表現(xiàn)為:通過(guò)逆向類(lèi)比推理由本象(等勢(shì)面)回到類(lèi)象(為相對(duì)熟悉的重力場(chǎng))。對(duì)相似關(guān)系進(jìn)一步引申,或者重新構(gòu)造出新概念“重力場(chǎng)線”,使探究繼續(xù)深入。在相對(duì)熟悉的重力場(chǎng)中學(xué)生容易想到也容易證明出兩個(gè)新結(jié)論。然后啟發(fā)學(xué)生在此基礎(chǔ)上第二次正向類(lèi)比推理探究,回到本象(相對(duì)抽象的電場(chǎng)),也類(lèi)比推理出兩個(gè)新結(jié)論,并用類(lèi)似方法證明。在這里,正向、逆向類(lèi)比推理的結(jié)合對(duì)探究起到了至關(guān)重要的作用(啟發(fā)思路,提供線索)。
以下為具體探究過(guò)程:電場(chǎng)中由于引入了電場(chǎng)線這一輔助工具,故使得電場(chǎng)力做功、電勢(shì)差、電勢(shì)之間關(guān)系的討論變得簡(jiǎn)單和直觀。受此啟發(fā),反之,能否在重力場(chǎng)中引入類(lèi)似的輔助工具呢?
3.2 案例二:關(guān)于電荷的量子性與質(zhì)量的量子性的類(lèi)比推理
眾所周知,電場(chǎng)理論的建立在很大程度上依賴(lài)于熟知領(lǐng)域(如引力場(chǎng))與電場(chǎng)的類(lèi)比(如:F引=Gm1m2/r2與F庫(kù)=Kq1q2/r2的正向類(lèi)比;g=G/m與E=F電/q的正向類(lèi)比)。
但之后,電場(chǎng)結(jié)合其它實(shí)驗(yàn)研究及其它推理,獲得了獨(dú)立的長(zhǎng)足的發(fā)展。它反過(guò)來(lái)又可對(duì)原熟知領(lǐng)域(引力場(chǎng))進(jìn)行逆向類(lèi)比推理,并帶來(lái)啟示。
近代物理從理論上預(yù)言有一種電量為±1/3e或±2/3e的基本粒子,稱(chēng)為層子,并認(rèn)為質(zhì)子和中子等許多粒子都由層子組成。設(shè)ε1=±1/3e,ε2=±2/3e為兩個(gè)基本電荷單位,那么任意物體的帶電量q=n1ε1+n2ε2(n1,n2為自然數(shù))如果這一預(yù)言為實(shí)驗(yàn)所證實(shí),將進(jìn)一步否定電荷連續(xù)分布理論,進(jìn)一步體現(xiàn)電荷分布的量子性。
由電荷分布的量子性能否逆向類(lèi)比推理出引力場(chǎng)中的質(zhì)量分布也有量子性呢?若質(zhì)量具有量子性,則說(shuō)明物質(zhì)不是無(wú)限可分的。近代高能物理已出現(xiàn)了“夸克禁閉”理論――強(qiáng)子(即一切參與強(qiáng)相互作用的基本粒子)的組分夸克不能作為自由態(tài)從強(qiáng)子中分離出來(lái)。假設(shè)這一理論能夠成立,那么它就為質(zhì)量的量子性提供了一個(gè)依據(jù)。設(shè)自然界中有n種不可分的微粒,其質(zhì)量分別為m1…m2…m3…mn,則任何物體的質(zhì)量可表示成以下量子表達(dá)式:
M=n1m1+n2m2+n3m3+…+nnmn
(n1,n2,n3…nn為自然數(shù))
實(shí)戰(zhàn)技巧
實(shí)戰(zhàn)技巧一:遣詞造句法。即通過(guò)語(yǔ)感對(duì)題干所給出的兩個(gè)詞項(xiàng)造句,再用所造句子的結(jié)構(gòu)“套”給出的四個(gè)選項(xiàng),能夠合適的即為答案。實(shí)質(zhì)上,這種方法就是通過(guò)造句方法自然取得詞項(xiàng)之間的關(guān)系,尤其是在對(duì)關(guān)系不典型的題目判斷時(shí)非常實(shí)用。
例題:領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于人才相當(dāng)于()對(duì)于()(08陜西真題)
A.水魚(yú)B.啟蒙老師學(xué)生
C.伯樂(lè)千里馬D.嘴唇牙齒
正確答案【C】
解析:領(lǐng)導(dǎo)發(fā)現(xiàn)人才,伯樂(lè)發(fā)現(xiàn)千里馬。
實(shí)戰(zhàn)技巧二:橫縱對(duì)比法。很多同學(xué)只注意詞項(xiàng)之間的橫向比較來(lái)確定關(guān)系,卻忽略了題干詞項(xiàng)和選項(xiàng)詞項(xiàng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即縱向的對(duì)比。這種方法尤其是在詞項(xiàng)之間關(guān)系差異細(xì)微時(shí)更要注意運(yùn)用。答題時(shí)將四組備選詞項(xiàng)看完之后,去對(duì)比判斷與題干詞項(xiàng)有最多共性,或在本質(zhì)屬性上最為相似的備選項(xiàng)。
例題:客車(chē)∶貨車(chē)
A.居民樓∶商務(wù)樓B.蝌蚪∶青蛙
C.男生∶女生D.遙控器∶電視機(jī)
正確答案【A】
解析:題干是同一類(lèi)屬下并列的兩種事物。車(chē)子根據(jù)用途不同,分為客車(chē)和貨車(chē)等。樓房根據(jù)用途不同,分為居民樓和商務(wù)樓等。C項(xiàng)中男生、女生也是同一類(lèi)屬下的兩個(gè)并列的概念,但該類(lèi)屬下只有這兩個(gè)概念。相比較而言A項(xiàng)更相近。
注意事項(xiàng)
解答類(lèi)比推理類(lèi)考題時(shí),考生容易出現(xiàn)兩種傾向:一是麻痹大意,認(rèn)為此類(lèi)考題非常容易,草草一看就匆忙作答;二是糾纏不清,在一個(gè)考題上糾纏多時(shí),反復(fù)考慮,浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。對(duì)于公務(wù)員的應(yīng)試者來(lái)說(shuō),這兩種傾向都要避免,一定要在考試時(shí)注意應(yīng)試的技巧。具體來(lái)說(shuō),考生備考時(shí)要多做練習(xí),盡可能多地了解兩個(gè)詞語(yǔ)間的常見(jiàn)邏輯關(guān)系,答題時(shí)不要被表面的、非本質(zhì)的聯(lián)系所迷惑,一定要透過(guò)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)本質(zhì),找到盡可能多的相同或相似的本質(zhì)屬性。
要提高解答此類(lèi)考題的準(zhǔn)確度,考生一定要注意以下三點(diǎn):
1.注意點(diǎn)一:詞項(xiàng)之間的前后順序
例題:自然災(zāi)害:臺(tái)風(fēng)
A.駱駝:生物B.廣州:省會(huì)城市
C.網(wǎng)球:比賽D.重工業(yè):采煤業(yè)
正確答案【D】
解析:A、B、C均是因?yàn)樵~項(xiàng)之間的前后順序反了導(dǎo)致邏輯關(guān)系錯(cuò)誤,選擇D。
2.注意點(diǎn)二:易混關(guān)系的細(xì)微區(qū)別
例題:南京:金陵
A.昆明:春城B.廣州∶穗
C.太原∶晉D.北京∶薊
正確答案【D】
解析:金陵是南京歷史上的古稱(chēng),春城是昆明的別稱(chēng),穗是廣州的簡(jiǎn)稱(chēng),晉是山西的簡(jiǎn)稱(chēng),而只有薊是北京的古稱(chēng),選擇D。
3.注意點(diǎn)三:背景常識(shí)的合理利用
例題1:峨眉山:四川
A.黃山:安徽B.江西:九華山
C.武當(dāng)山:湖北D.普陀山:浙江
正確答案【D】
解析:解答此題需要一定的人文背景知識(shí)。峨眉山位于四川省境內(nèi),黃山、九華山都位于安徽境內(nèi),武當(dāng)山位于湖北境內(nèi),普陀山位于浙江境內(nèi),但峨眉山是四大佛教名山之一,普陀山也是四大佛教名山之一,所以只有D是正確答案。
例題2:氧氣:臭氧
A.鹽:氯化鈉B.硫酸:硫
C.石墨:金鋼石D.石灰水:氫氧化鈣
正確答案【B】
解析:解答此題需要一定的化學(xué)背景知識(shí)。氧氣與臭氧都含有氧元素,硫酸和硫都含有硫元素。
技巧提升
第一,盡可能多地了解兩個(gè)詞語(yǔ)間的常見(jiàn)邏輯關(guān)系。因?yàn)橹挥蟹e蓄了盡可能多的儲(chǔ)備知識(shí),才能最準(zhǔn)確地對(duì)類(lèi)比對(duì)象進(jìn)行分析,找出符合要求的邏輯關(guān)系,得到正確結(jié)論。
第二,答題時(shí)要將四個(gè)選項(xiàng)看完之后,逐一分析,找到與題干詞有最多共性,以及在本質(zhì)屬性上最為相似的備選項(xiàng)。
一、物理概念的特點(diǎn)
物理概念不僅是物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的一個(gè)重要組成部分,也是學(xué)生通過(guò)邏輯推理方法,構(gòu)建知識(shí)體系的基本元素,學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程,就是要不斷地建立物理概念,弄清物理規(guī)律。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),不可能有效構(gòu)建物理模型,不可能形成清晰的思維過(guò)程。在解決物理問(wèn)題時(shí),常常表現(xiàn)出選擇題選不全,計(jì)算題審題時(shí),由于對(duì)某些概念理解不到位,導(dǎo)致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量與已知量之間的聯(lián)系,解題效率低下。
二、影響高中物理概念學(xué)習(xí)的主要因素
1、教材因素
高中物理教材所講述的知識(shí)不僅要求采用觀察、實(shí)驗(yàn),更多的要求具備分析歸納和綜合等抽象思維能力,要求能熟練的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題。對(duì)于多個(gè)研究對(duì)象、多個(gè)狀態(tài)、多個(gè)過(guò)程的復(fù)雜的問(wèn)題,從物理現(xiàn)象到構(gòu)建物理模型,從物理模型到數(shù)學(xué)化的描述,建立一系列的方程,學(xué)生接受難度大。初中、高中物理教材對(duì)知識(shí)的表述也有很大差別。初中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^淺顯通俗,學(xué)生容易看懂和理解,而高中物理教材對(duì)物理概念和規(guī)律的表述嚴(yán)謹(jǐn)簡(jiǎn)捷。對(duì)物理問(wèn)題的分析、推理、論述科學(xué)嚴(yán)密,學(xué)生不易讀懂、閱讀難度大。另外,高中教材與所需數(shù)學(xué)知識(shí)的銜接不當(dāng),也對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)造成了困難。如學(xué)生尚未學(xué)到極限的概念,在學(xué)習(xí)瞬時(shí)速度時(shí)就難以理解;高一新生沒(méi)有三角函數(shù)知識(shí),就不能靈活處理力的合成與分解;沒(méi)有函數(shù)圖像的知識(shí),用圖像法研究各種問(wèn)題就會(huì)比較困難。由于學(xué)科之間的橫向聯(lián)系的失調(diào),也加大了高一物理學(xué)習(xí)難度,使高一學(xué)生成績(jī)分化。
2、學(xué)生因素
高中物理概念有些是從直觀的實(shí)驗(yàn)直接得出的,有些概念則需要學(xué)生從已有的物理概念出發(fā),或從建立的理想模型出發(fā),通過(guò)觀察、分析、歸納和推理建立起來(lái)。雖然高中學(xué)生具有一定的認(rèn)知能力及邏輯思維能力,但由于他們物理基礎(chǔ)知識(shí)有限,物理思維方法不足,個(gè)別高中學(xué)生由于在以往的學(xué)習(xí)過(guò)程中形成了被動(dòng)接受知識(shí)的習(xí)慣,積極主動(dòng)思考問(wèn)題的能力較差,不善于將陌生、復(fù)雜、困難的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉、簡(jiǎn)單、容易的問(wèn)題,不善于將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題,不善于根據(jù)具體問(wèn)題靈活選擇方法,學(xué)習(xí)物理概念時(shí)習(xí)慣于機(jī)械記憶,盲目練習(xí),往往被個(gè)別表面現(xiàn)象所迷惑,形成一些片面的、膚淺的概念。主要表現(xiàn)在解決物理問(wèn)題時(shí)對(duì)于隱含條件的分析,臨界狀的把握,多過(guò)程的銜接等分析不完整,顧此失彼,答案不全面,條理不清楚。如個(gè)別學(xué)生不理解加速度及電阻率的概念,造成“加速度大速度就大;電阻率大電阻一定大”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
3、教師因素
教師在教學(xué)過(guò)程中,往往將大量的時(shí)間用于備課做題,缺乏分析研究學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)狀況、接受知識(shí)的能力,對(duì)于學(xué)生的知識(shí)能力有時(shí)估計(jì)過(guò)高,自己常常覺(jué)得有些物理概念很簡(jiǎn)單,學(xué)生自己一看就懂,沒(méi)有必要花費(fèi)時(shí)間去探討、挖掘物理概念的內(nèi)涵和外延,造成學(xué)生在最初就沒(méi)有真正理解有些概念,致使學(xué)生不易建立各個(gè)物理概念之間的聯(lián)系。為了更有效的搞好概念教學(xué),需關(guān)注以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。
三、引入物理概念的常用方法
(1)實(shí)驗(yàn)法
物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科,大多數(shù)物理概念是通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,讓學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象剖析揭示其本質(zhì)而引入的,學(xué)生通過(guò)直觀觀察形成深刻印象,強(qiáng)化了對(duì)概念的理解和記憶。例如在引入彈力的概念時(shí),通過(guò)演示實(shí)驗(yàn):小車(chē)受拉伸或壓縮彈簧的作用而運(yùn)動(dòng);再演示:彎曲的彈性鋼片能將粉筆頭推出去。引導(dǎo)學(xué)生觀察在這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,彈簧及彈性鋼片發(fā)生了什么形變,彈簧在恢復(fù)原狀時(shí)要對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,讓學(xué)生自己總結(jié)彈力產(chǎn)生的條件及彈力的概念。
(2)類(lèi)比法
類(lèi)比法是在科學(xué)研究中常用的方法,在物理學(xué)中不少的概念是用類(lèi)比推理方法得出的,讓學(xué)生借類(lèi)比事物為“橋”,從形象思維順利過(guò)渡到抽象思維,有助于接受理解新概念。例如:與重力勢(shì)能類(lèi)比,引入電勢(shì)能的概念;與電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立類(lèi)比,建立磁感應(yīng)強(qiáng)度;將電流類(lèi)比水流,建立電流概念;將電壓類(lèi)比水壓,建立電壓概念;把電磁振蕩類(lèi)比于彈簧振子或單擺,把電諧振類(lèi)比于機(jī)械振動(dòng)中的共振,建立電磁振蕩概念。
(3)邏輯推理法
(二)推理真。這是指推理中前提真和結(jié)論真之間的關(guān)系。演繹推理前提真結(jié)論必然真,歸納推理和類(lèi)比推理前提真而結(jié)論是或然性真。因此推理真就是推理中的結(jié)論相對(duì)于前提是必然的真或者是或然的真。這里“真”指的是否再現(xiàn)邏輯推斷關(guān)系而不是對(duì)命題內(nèi)容的評(píng)價(jià)。
(三)指派真和賦值真。在邏輯學(xué)中(特別是在現(xiàn)代邏輯中)把命題形式當(dāng)作真值形式,而且只從真假的角度研究每一種命題形式的邏輯特征,真和假是命題的唯一屬性。邏輯真在這里指這些真值形式和其中的變項(xiàng)與公式的真假,這時(shí)的真假和具體命題內(nèi)容的真假無(wú)關(guān),而只是一種假定的真假和根據(jù)這種假定而推論出的真假。
(四)形式真。這是指永真式(重言式)或普遍有效式的真。邏輯學(xué)中有一類(lèi)公式,對(duì)其中的變項(xiàng)可以代以任何命題、謂詞、個(gè)體詞總能得到真命題。這類(lèi)公式的真是一種邏輯關(guān)系的真,例如:P或者非P中不管變項(xiàng)P賦真值或是假值,這個(gè)公式都是真的。
(五)系統(tǒng)真?,F(xiàn)代邏輯建立了形式系統(tǒng),如果它的定理都是形式真,即都是永真公式或是普遍有效式,那么整個(gè)系統(tǒng)便是可靠的和一致的,這種可靠性和一致性就是一種系統(tǒng)的真。
在以上這五種“真”的情況下,邏輯學(xué)不考慮第一種意義的“真”,而只關(guān)注后四種“真”。后四種“真”在邏輯學(xué)中有各種表現(xiàn),在其他科學(xué)中也有這些意義上的真的表現(xiàn),就被稱(chēng)為邏輯真理。
所謂邏輯真理是一種特殊的真理,是一種因邏輯關(guān)系或邏輯原因而成為真的一種真理。邏輯真理不能憑經(jīng)驗(yàn)而得知其為真,它需要我們借助邏輯分析、語(yǔ)義分析、關(guān)系分析確定它們是真的。它和我們?nèi)粘I钪兴f(shuō)的真理是有區(qū)別的。
恩格斯認(rèn)為:全部哲學(xué)特別是近代哲學(xué)的重大基本問(wèn)題,是思維與存在的關(guān)系問(wèn)題。它包括兩個(gè)方面的問(wèn)題,一方面是思維與存在何者為本原的問(wèn)題;另一方面是思維和存在有無(wú)同一性的問(wèn)題,也就是我們的思維能否認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)或者正確地反映現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題。從邏輯哲學(xué)的角度來(lái)看,其重大的基本問(wèn)題就是邏輯與客觀現(xiàn)實(shí)的關(guān)系問(wèn)題,任何邏輯學(xué)家都要回答:邏輯真理是否與客觀現(xiàn)實(shí)一致?邏輯真理與事實(shí)真理之間又有什么關(guān)系?
關(guān)于這個(gè)理論問(wèn)題,亞里士多德在其所著《形而上學(xué)》一書(shū)中明確提出并詳細(xì)論述了邏輯基本規(guī)律(矛盾律與排中律)。在談到矛盾律時(shí)認(rèn)為,事物不能同時(shí)存在又不存在。矛盾律首先是存在的規(guī)律。它之所以能夠成為邏輯思維的基本規(guī)律,是因?yàn)樗稀笆吕怼?。亞里士多德肯定了邏輯?guī)律與存在規(guī)律的一致性,其根據(jù)就是真理符合現(xiàn)實(shí)的理論,即所謂真理符合論。它在解釋真與假這對(duì)概念時(shí)說(shuō),凡以不是為是、是為不是者,這就是假的;凡以實(shí)為實(shí)、以假為假者這就是真的。按照真理符合論,一切真理必需與現(xiàn)實(shí)一致,邏輯真理也不能例外??梢?jiàn)亞里士多德的真理觀,是唯物主義的一元論,這個(gè)真理論肯定了思維與存在的同一性。但是亞里士多德只強(qiáng)調(diào)邏輯真理與存在規(guī)律的一致性,卻忽視了邏輯真理的特殊性。
萊布尼茲是現(xiàn)代邏輯的創(chuàng)始人。他第一個(gè)提出了用數(shù)學(xué)方法研究邏輯學(xué)中的推理問(wèn)題,對(duì)亞里士多德的真理一元論提出了挑戰(zhàn)。他認(rèn)為有兩種真理:即推理的真理和事實(shí)的真理。推理的真理是必然的,事實(shí)的真理是偶然的。推理的真理不像事實(shí)真理那樣依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn),它們的證明只能來(lái)自所謂的天賦的內(nèi)在原則。因此萊布尼茲的這種觀點(diǎn),就成為真理二元論和邏輯真理先驗(yàn)論的一個(gè)起源。
基于萊布尼茲的推理真理和事實(shí)真理的對(duì)立,在康德的哲學(xué)中就演變?yōu)榉治雠袛嗪途C合判斷的分歧??档抡J(rèn)為一切來(lái)源于經(jīng)驗(yàn)的判斷都是綜合判斷;分析判斷是絕對(duì)獨(dú)立于一切經(jīng)驗(yàn)的知識(shí),即先天知識(shí)。例如:“白人是人”就是分析判斷,在康德看來(lái)表示邏輯規(guī)律的判斷就屬于分析判斷。
數(shù)理邏輯問(wèn)世之后,邏輯哲學(xué)領(lǐng)域中出現(xiàn)了維特根斯坦學(xué)派,即以維也納小組為核心的邏輯實(shí)證主義者。他們的一個(gè)共同的工作就是利用數(shù)理邏輯的成果,發(fā)展從萊布尼茲到康德的真理二元論和邏輯真理的先驗(yàn)論,使之獲得科學(xué)化的外觀和現(xiàn)代化的形式。維特根斯坦把邏輯真理稱(chēng)為重言式。他認(rèn)為重言式的命題是無(wú)條件的真,由此他斷言,重言式既不能為經(jīng)驗(yàn)所證實(shí),同樣的也不能為經(jīng)驗(yàn)所否定,也就是說(shuō)與現(xiàn)實(shí)沒(méi)有任何描述關(guān)系。邏輯實(shí)證主義者進(jìn)一步把康德關(guān)于分析判斷和綜合判斷的區(qū)分推向極端。在他們看來(lái),凡是先天的都是分析的;反之,凡分析的都是先天的。邏輯實(shí)證主義者確立了一個(gè)基本的哲學(xué)信條:分析真理與綜合真理有根本的區(qū)別。這個(gè)學(xué)派的主要代表卡爾納普認(rèn)為,哲學(xué)家們常常區(qū)分兩類(lèi)真理,某些陳述的真理是邏輯的、必然的、根據(jù)意義而定的,另一些陳述的真理是經(jīng)驗(yàn)的、偶然的、取決于世界上的事實(shí)的。前一類(lèi)推理就是所謂的分析推理,后一類(lèi)推理就是所謂的綜合推理。邏輯真理被看作是分析真理的一個(gè)特殊的真子集。
1933年塔爾斯基以形式化的方法給出了真理的語(yǔ)義學(xué)概念,他用非形式化方法對(duì)其語(yǔ)義學(xué)的成果作出概述。他認(rèn)為邏輯真理同其他真理一樣,必需與客觀現(xiàn)實(shí)相符合或者相一致,在形式語(yǔ)言中,一個(gè)語(yǔ)句是不是邏輯真理,取決于它是不是在每一種解釋下都成為真語(yǔ)句;同時(shí)一個(gè)語(yǔ)句在某一解釋下是否為真,取決于它在這一解釋下,是否與它所“談?wù)摰膶?duì)象”相一致??梢?jiàn)邏輯真理的概念直接依賴(lài)于形式語(yǔ)言中的語(yǔ)句,與它們所描述的客觀現(xiàn)實(shí)之間的符合關(guān)系,這說(shuō)明它的邏輯真理或者分析真理并非先驗(yàn)的真或者先天的真,它們?yōu)檎嫱瑯邮且驗(yàn)樗鼈兣c現(xiàn)實(shí)相符合。塔爾斯基重新建立了真理符合論,表明一切真理包括事實(shí)真理和邏輯真理,它們的共同特征就是必需與客觀現(xiàn)實(shí)相符合。
綜上所述,我們可以看出亞里士多德提出的真理符合論,肯定了邏輯真理與存在規(guī)律的一致性,但是忽視了它們之間的差別。萊布尼茲、康德、維特根斯坦和邏輯實(shí)證主義者認(rèn)為,邏輯真理和現(xiàn)實(shí)絕對(duì)無(wú)關(guān),與事實(shí)真理根本不同。塔爾斯基主張真理必需以亞里士多德的真理符合論為基礎(chǔ),而且只能以形式語(yǔ)言來(lái)構(gòu)造,這種觀點(diǎn)有一定的局限性。
認(rèn)識(shí)論認(rèn)為,真理是客觀事物及其規(guī)律在人們思維中的正確反映。同樣邏輯真理也是客觀世界規(guī)律性的反映。列寧指出,人的實(shí)踐經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)次的重復(fù),它在人的意識(shí)中以邏輯的格固定下來(lái),而最普遍的邏輯格,就是事物被描述的很幼稚的……最普遍的關(guān)系。列寧認(rèn)為邏輯的公理、正確的推理形式是事物最普遍的關(guān)系,是由人們實(shí)踐中千百萬(wàn)次的重復(fù)而反映和鞏固在意識(shí)中。列寧說(shuō)的最普遍的邏輯格是指三段論推理的正確形式。在這一點(diǎn)上我們說(shuō)邏輯真和事實(shí)真是相容的,事實(shí)真是基礎(chǔ),邏輯真是建立在事實(shí)真基礎(chǔ)之上的,二者是一致的,但是邏輯真理與任何具體的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)無(wú)關(guān)。
第一,邏輯系統(tǒng)的公理和定理的真是邏輯系統(tǒng)設(shè)定,其為真的根據(jù)是某種初始的邏輯關(guān)系。第二,邏輯公理和定理經(jīng)過(guò)解釋的真命題,其為真不取決于解釋中的內(nèi)容,而取決于這些公理、定理所顯示的邏輯關(guān)系。第三,邏輯推斷關(guān)系這種推論的結(jié)論真是一種邏輯關(guān)系真。第四,根據(jù)邏輯聯(lián)系詞的性質(zhì),由邏輯真得到邏輯真。如:A、B是邏輯真命題,那么A并且B、如果A那么B都是邏輯真命題。第五,數(shù)學(xué)中的邏輯真命題,是建立在公理演繹基礎(chǔ)之上。以上這些邏輯真由于邏輯的原因或者邏輯關(guān)系而真,在這一點(diǎn)上我們可以說(shuō),在局部意義上,相對(duì)于特定的邏輯系統(tǒng)而言,邏輯真理可以說(shuō)是分析的,是以邏輯意義為根據(jù)的,而與任何具體的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)無(wú)關(guān)。
邏輯真理和事實(shí)真理的關(guān)系是:事物之間的關(guān)系顯示一定的邏輯關(guān)系,也是邏輯真的基礎(chǔ)。邏輯真理在某些方面與事實(shí)真理是一致的,但是在另一方面,邏輯真理又與事實(shí)真理不是一致的,邏輯真理和事實(shí)真理之間是一種交叉關(guān)系。邏輯真理既具有絕對(duì)性又具有相對(duì)性,有些邏輯關(guān)系是絕對(duì)的真,但是另一些邏輯真理是相對(duì)的真。邏輯真理之所以為邏輯真理,不是由于它們揭示了事物的本質(zhì)事物或事物的普遍性,而只是涉及到邏輯自身,只根據(jù)邏輯自身而成立。邏輯真理的必然性需要在邏輯自身中去尋找,而不能在現(xiàn)實(shí)中尋找。
綜上所述可見(jiàn),邏輯真理來(lái)源于經(jīng)驗(yàn),但又不同于事實(shí)真理。由于邏輯思維的作用,它越遠(yuǎn)離事實(shí),其真理性越強(qiáng);當(dāng)它與具體事實(shí)相符合時(shí),即成為事實(shí)真理的必要條件。當(dāng)邏輯真理和事實(shí)真理一致時(shí),邏輯思維就正確地反映了事物的規(guī)律,因此邏輯真理在認(rèn)識(shí)中有著重要的作用。當(dāng)我們認(rèn)識(shí)世界時(shí),會(huì)在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上作出許多推測(cè)和猜想,也會(huì)試圖把這些思想與已經(jīng)獲得的關(guān)于被研究對(duì)象的材料聯(lián)系起來(lái)。為了搞好各項(xiàng)工作,我們要正確的調(diào)整各種思想關(guān)系,從中拋棄不適當(dāng)?shù)乃枷耄x取可以促進(jìn)我們前進(jìn)的思想,這就需要我們?cè)谒季S過(guò)程中嚴(yán)格遵守邏輯規(guī)律和規(guī)則。只有認(rèn)識(shí)邏輯真理才能更好地認(rèn)識(shí)事實(shí)真理,隨著人類(lèi)的經(jīng)驗(yàn)積累,邏輯真理和事實(shí)真理的交叉容量必然會(huì)不斷增大,為了探求真理我們必須保證思維的邏輯性。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)教學(xué) 邏輯思維培養(yǎng)
開(kāi)發(fā)智力,發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力,己成為當(dāng)今社會(huì)共同關(guān)注的重要課題,也是我們教育工作者責(zé)無(wú)旁貸的重要任務(wù)。所謂智力,指的是人們認(rèn)識(shí)客觀世界的能力。它包括注意力、觀察力、想象力、記憶力及思維能力等因素,其中思維能力是智力的核心部分。思維的基本形式是概念、判斷和推理。在思維時(shí),要求做到概念明確、評(píng)斷恰當(dāng)、推理有邏輯性、論證有說(shuō)服力,或通俗地說(shuō),思維要合乎邏輯。這是正確思維最起碼的要求??梢?jiàn),邏輯思維能力是最重要、最基本的思維能力。培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力有著多方面的途徑。而數(shù)學(xué)這門(mén)科學(xué),由于它是以客觀世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系為研究對(duì)象的,這就決定了它是一門(mén)抽象性很強(qiáng)、邏輯性很強(qiáng)的科學(xué)。如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力呢?
一、處理好教與學(xué)的關(guān)系
要正確處理好傳授數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),有關(guān)數(shù)學(xué)概念、公式、定理與發(fā)展學(xué)生邏輯思維的關(guān)系;處理好培養(yǎng)運(yùn)算能力、空間想象能力與發(fā)展學(xué)生邏輯思維的關(guān)系。努力做到在傳授知識(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展智能,在發(fā)展智能的指導(dǎo)下傳授知識(shí),使學(xué)生在掌握知識(shí)上達(dá)到高質(zhì)量,在智能發(fā)展上達(dá)到高水平。在數(shù)學(xué)概念的教和學(xué)兩個(gè)方面,一定要重視概念的教學(xué),不能流于形式,要深刻揭示數(shù)學(xué)概念的內(nèi)函和外延,對(duì)學(xué)生掌握概念的要求要嚴(yán)格,使學(xué)生能全面而深刻地理解概念。如學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)這個(gè)概念時(shí),首先要讓學(xué)生弄清楚在函數(shù)概念中涉及到的兩個(gè)集合——函數(shù)的定義域和值域及它們之間元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系,弄清這個(gè)概念,才能更好地掌握函數(shù)這個(gè)概念。在數(shù)學(xué)公式、定理的教學(xué)方面,不能僅僅背會(huì)這些公式,知道怎么用就行了,而是要讓學(xué)生掌握推導(dǎo)公式、定理的過(guò)程,掌握這些公式定理與教材其他內(nèi)容的邏輯關(guān)系,從而使學(xué)生的邏輯思維能力得到提高。
二、重視教材中邏輯成分的講解
培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的一個(gè)途徑是教會(huì)學(xué)生在運(yùn)用邏輯知識(shí)進(jìn)行推理論證過(guò)程中,提高他們抽象概括、分析綜合、推理證明的能力。在中學(xué)數(shù)學(xué)教材中運(yùn)用了許多與邏輯知有關(guān)的數(shù)學(xué)內(nèi)容的推理證明方法。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,可以結(jié)合具體教學(xué)和內(nèi)容,通俗地講授一些必要的邏輯知識(shí),使學(xué)生能運(yùn)用它來(lái)指導(dǎo)推理、證明,這會(huì)有助于他們提高邏輯思維能力。例如,當(dāng)學(xué)生運(yùn)用窮舉法證明問(wèn)題是,經(jīng)常容易出現(xiàn)遺漏或重復(fù)等情況。那么為避免這類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn),就需要學(xué)生掌握概念的分類(lèi)方法和要求。數(shù)學(xué)內(nèi)容的講授應(yīng)加強(qiáng)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性。例題、習(xí)題應(yīng)適當(dāng)增加些思考題、證明題、討論題等,借以加強(qiáng)邏輯思維的訓(xùn)練。長(zhǎng)此以往,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力會(huì)有很大幫助。
三、加強(qiáng)學(xué)生平面幾何與立體幾何的教學(xué)
智力的發(fā)展、邏輯思維能力的發(fā)展與知識(shí)的增長(zhǎng),跟年齡也有很大關(guān)系。一個(gè)人的知識(shí)可以隨著年齡的增長(zhǎng)而不斷豐富,積累和更新,即使老年人,通過(guò)學(xué)習(xí),也還可以獲得新的知識(shí);但一個(gè)人的智力增長(zhǎng)最佳年齡是在從出生到十七歲,錯(cuò)過(guò)了這個(gè)時(shí)期,智力的發(fā)展就會(huì)受到影響。因此在初中和高中階段,加強(qiáng)學(xué)生平面幾何和立體幾何的教學(xué)十分重要,它有利于學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)。教師在教學(xué)過(guò)程中語(yǔ)言要嚴(yán)謹(jǐn)、文字要精煉、準(zhǔn)確、規(guī)范、富有條理性邏輯性。對(duì)學(xué)生證題的敘述要從嚴(yán)要求,著力糾正學(xué)生所犯的邏輯性錯(cuò)誤,對(duì)于學(xué)生不同的正確解題法,教師首先要給以肯定,以鼓勵(lì)學(xué)生不斷開(kāi)闊思路,敢于創(chuàng)新。在平面幾何證題的教學(xué)中,不主張把過(guò)于艱深、不符合學(xué)生實(shí)際的難題給學(xué)生去做,在教學(xué)上要貫徹因材施教的原則,對(duì)不同類(lèi)型的學(xué)生,邏輯思維能力應(yīng)有不同層次的要求。在學(xué)生解題過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生可能遇到難題,教師要引導(dǎo)學(xué)生積極思考、克服困難,增強(qiáng)學(xué)生的解題能力,從而收到良好的教學(xué)效果。
四、重視章節(jié)的教學(xué)
在數(shù)學(xué)各科、各章節(jié)的教學(xué)中,教師要善于引導(dǎo),善于歸納、總結(jié)、教給學(xué)生以規(guī)律性的知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生不斷形成知識(shí)新的概念結(jié)構(gòu)。初,高中數(shù)學(xué)課本的每一章,都設(shè)有小結(jié)一節(jié)。教師要重視小結(jié)的教學(xué),要突出新知識(shí)之間及新舊知識(shí)之間的邏輯關(guān)系。如平面解析幾何中的圓、橢圓、又曲線、拋物線,分別是不同的知識(shí)體系,但均可統(tǒng)一在二次曲線的概括結(jié)構(gòu)之中。在向?qū)W生講授數(shù)學(xué)歸納法時(shí),可向?qū)W生介紹推理形式,如演繹推理、歸納推理、類(lèi)比推理等。教師在教學(xué)中,學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)、復(fù)習(xí)舊知識(shí)及探索解題方法時(shí)就要常常用到它們。這樣進(jìn)行教學(xué),不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還可以把分散在中學(xué)各個(gè)學(xué)習(xí)階段的推理方法歸納上升到新的概括結(jié)構(gòu)。這種引導(dǎo)學(xué)生的把新舊知識(shí)和技能按不同的系列、不同的層次不斷形成新的概括結(jié)構(gòu),是發(fā)展學(xué)生邏輯思維能力的關(guān)健所在。