论文部分内容阅读
推理是由一个判断或多个判断推演出另一个新判断的思维过程.逻辑推理是按照逻辑规则进行的推理,是思维的高级形式之一.它是由已知通向未知的阶梯,是解决问题的重要心理过程,是在把握了事物与事物之间的必然联系的基础上展开的。所以,培养学生从多度认识事物的习惯,全面地认识事物的内部与外部之间,一事物同他事物之间的多种多样的联系,对逻辑思维能力的提高有着十分重要的意义.引导学生丰富有关逻辑思维的理论知识,保持良好的情绪状态,养成从多角度认识事物,学会“同中求异”和“异中求同”的思考习惯,将相同的事物进行比较,找出其中在某个方面的不同之处,将相同的事物区别来,对不同的事物进行比较,找出其中在某个方面的相同之处 ,将不同事物归纳起来,在学习活动中,就能从不同方面归纳概括出事物中的相同点,使自己的归纳能力不断提高,将已有的知识与技能应用到新的领域中去,解决问题,提高自己的逻辑推理能力。推理按照前提和结论的不同关系,可以分为演绎推理,归纳推理和类比推理三种。在中学物理教学中引导学生提高逻辑推理能力,常可从以下几种推理方法入手。
一,演绎推理法;演绎推理是把可以利用的信息组织成一种有用的形式,并通过从目前已知的东西中得出的有用结论来对问题进行递进分解,层层简化,进行清晰的逻辑思维。概括起来基本上就是--在一定的制约条件下,尽可能获取信息,然后充分有效地利用它,导出问题的答案。伽利略是先应用演绎推理方法,后用实验方法推翻了亚里士多德关于落体的速度与其重量成正比的“定理”。他的演绎推理是;假设物体A比物体B重得多。如果亚里士多德的论断是正确的话,A就应该比B先落地。现在把A与B捆在一起成为物体A B。一方面因A B比A重,它应比A先落地;另一方面由于A比B落得快,B会拖A的“后腿”,这样便得到了相互矛盾的结论;A B既应比A先落地,又应比A后落地。两千年来的错误论断竟被如词简单的推理所揭露。
二,一般归纳法;一般归纳法是从对个别事物的考察中,抽象出其中一般规律,然后概括到同类事物上,并从而断定这个由个别事物中抽象出的规律,也是同类对象的共同规律。归纳法也就是从个别推知一般的方法,人不可能在其认识事物的过程中穷尽所有的现象,因而归纳法在人的思维过程中是不可少的。佛兰西斯.培根对归纳法进行概况和总结,强调经验在认识中的作用,认为科学的发展在于通过归纳推理的方法在技术知识,实验科学中寻找新的原理,新的操作程序和新的事实。强调归纳推理方法几乎在个各领域中都是可用的。牛顿的光学研究正是从实验和观察出发,进行归纳总结,总结出一套完整的科学的理论。他对色散的研究为后人树立了光辉的榜样。牛顿借鉴了胡克和玻意耳的分光实验,他把棱镜色散的光投影的距离扩展为6-7米,获得了展开的光谱。他意识到不同颜色的光具有不同的折射性能,只有拉长距离才能分解开不同折射角的光。为了证明红光和蓝光各具不同的折射性能,他在一张黑纸上画一条半边为深蓝色,半边为深红色的线,经棱镜观看,这根线好象折断似的,分界处正是红蓝之交处。可见蓝光和红光受到了不同的折射。为了证明色散现象不是由于棱镜跟阳光的相互作用也不是由于其他原因,又用三个完全相同的棱镜做实验,原来分散的各种色光经过第二个棱镜后又还原成白光,形状和原来一样。再经过第三个棱镜又分解成各种颜色由此证明,棱镜的作用是使白光分解为不同成分,又可使不同成分合成为白光。这一论断遭到了科学界的反对,他又做了一个很有说服力的实验,他拿两块开有小孔的木板,使第一个棱镜色散的各种颜色的光相继通过小孔射到第二块棱镜上,使穿过的光再折射后抵达墙壁。实验结果是;被第一块棱镜折射得最历害的紫光经过第二块棱镜也偏折最多。可见,白光是由折射性能不同的光组成。胡克认为牛顿的实验不具判别性,用别的理论也可说明,牛顿在几年后又作了一个实验。他取一只长而扁的三棱镜,使它产生的光谱非常笮。改变屏的角度,分别看到了白光和分解的光谱,结果与楞镜无关。回答了质疑。牛顿对光学的研究正是从实验和观察出发,进行归纳总结,总结出一套完整的科学的理论。他对色散的研究为后人树立了光辉的榜样。
三,联想法;列宁曾深刻指出;“要想真正认识事物,就必须把握研究它的一切方面,一切联系和‘中介’”。联想法正是这样一种把握,研究事物联系的推理技巧。联想技巧中的关键要素是“焦点”。人们将要认识的问题作为“焦点”,然后通过联想的形式把若干的其它对象集中到这个“焦点”上,以便形成新的观念,或寻求到解决问题最佳方法。围绕“焦点”,通过接近联想,相似联想,对比联想等,组成一个完整的联想推理过程。所以,联想不是无目的,无规律的胡想,乱想,而是根据事物发展的联系性特征和动态性特征,运用具体推理技巧的科学的联想。在爱因斯坦创立相对论时,可清楚地看到联想思维技巧法的应用。他作了大量的基础准备,理论准备积累之后,应用串想思维技巧进行了他的理论创造。他是这样进行串想的;首先,他想象在所有相互作匀速直线运动的座标系中,光在真空中的传播速度都是相同的,接着,他又想象在所有相互作匀速直线运动的座标系中,自然定律都是相同的。于是,他就想象到光线在引力场中会发生弯曲。这样,在一系列丰富联想之后,爱因斯坦再把各种联想有机地“串联”起来,揭示出宇宙发展的最深刻逻辑关系,并创力了相对论。
四,类比法;就是指认识主体在思考问题时,从熟悉的事物中发现其共同点,从而寻找出更新更好的因素或事物的一种思维技巧。类比法比较自由,灵活,多样,富有启发意义,对人们认识问题,特别是创造性地解决问题,有着明显的积极作用。开普莱称类比法为“自然奥秘的参与者”,是他最好的老师。牛顿正是把天体围绕太阳的运动同地面上作圆周运动的物体相类比,认为他们应尊循相同的物理规律,而地面上圆周运动的物体所受向心力与半径的平方呈反比,与物体的质量呈正比。行星绕太阳的运动也需要向心力,它是太阳对行星的引力提供的,也应与行星的轨道半径平方呈反比,与行星的质量呈正比,进一步推理任何物体之间都有相互的作用力。与物体距离平方呈反比,与物体的质量乘积呈正比。从而发现了万有引力定律。从库仑定律的发现经过我们可以看到类比在科学研究中所起的作用。如果不是先有万有引力定律的发现,单靠实验具体数据的积累,不知要到何年才能得到库仑定律的表达式。实际上,整个静电学的发展都是在借鉴和利用引力理论的已有成果的基础上取得的。
五,归谬法;归缪法来论证是一种间接论,它先假定对立面的论点是正确的,然后以其为前提,经过推理分析,引出慌缪的结论,从不能自其说,从而证明对方的论点是错误的,其与反证法是有区别的,反证法是通过对反面论点否定来证明某一论点是正确的方法,既以事实,事理证明同自己论点相矛盾的论点是错误的,根据矛盾法则,从而证明自己的论点是正确的。如果说反证法是“欲擒故纵”,归缪法则是“将计就计”。 从以上伽利略对落体运动的研究可以看出归谬法在逻辑推理中的作用。“麦克斯韦妖”是著名的物理学家麦克斯韦假想的能识别并控制单个分子运动的小精灵,小妖怪。麦克斯韦设想,用隔板隔开的两个盒子内盛有相同温度的气体,隔板上开一小孔,小孔上装上一扇可以自由开合的无摩擦的小门,小精灵把门。它只允许快速的分子从左盒进入右盒;它只允许低速的分子从右盒进入左盒;因此,如果存在这种小精灵,就能使分子动能从左盒转移到右盒,形成温差,建立秩序,实现熵的减少,从而似乎推翻了热力学第二定律。这个“妖怪”困扰了物理学界几十年,直到20世纪50年代,利用信息熵的概念,才弄清楚“麦克斯韦妖”并不违背热力学第二定律。而普朗克则进一步利统计理论推导出了热力学第三定律,从此,热力学的基础----热力学三定律基本得以完备。
把归缪法应用于物理教学中,可以使学生在更好,更快地掌握说学知识的同时,提高学生的推理能力,思辨能力和学习能力。学生掌握了归谬法的逻辑方法,会更富有质疑精神,从而提高解决物理问题的能力。例如讲到水平传送带上匀速运动的物体有没有受到摩擦力的时候,不妨先假设它受到了摩擦力,那么方向朝哪里。学生一定会说向左或向右。教师指出,如果水平方向有摩擦,合力显然不为零。然后观察物体的运动状态,因做匀速运动说明其所受力的合力等于零。“悖论”产生了,学生恍然大悟。
一,演绎推理法;演绎推理是把可以利用的信息组织成一种有用的形式,并通过从目前已知的东西中得出的有用结论来对问题进行递进分解,层层简化,进行清晰的逻辑思维。概括起来基本上就是--在一定的制约条件下,尽可能获取信息,然后充分有效地利用它,导出问题的答案。伽利略是先应用演绎推理方法,后用实验方法推翻了亚里士多德关于落体的速度与其重量成正比的“定理”。他的演绎推理是;假设物体A比物体B重得多。如果亚里士多德的论断是正确的话,A就应该比B先落地。现在把A与B捆在一起成为物体A B。一方面因A B比A重,它应比A先落地;另一方面由于A比B落得快,B会拖A的“后腿”,这样便得到了相互矛盾的结论;A B既应比A先落地,又应比A后落地。两千年来的错误论断竟被如词简单的推理所揭露。
二,一般归纳法;一般归纳法是从对个别事物的考察中,抽象出其中一般规律,然后概括到同类事物上,并从而断定这个由个别事物中抽象出的规律,也是同类对象的共同规律。归纳法也就是从个别推知一般的方法,人不可能在其认识事物的过程中穷尽所有的现象,因而归纳法在人的思维过程中是不可少的。佛兰西斯.培根对归纳法进行概况和总结,强调经验在认识中的作用,认为科学的发展在于通过归纳推理的方法在技术知识,实验科学中寻找新的原理,新的操作程序和新的事实。强调归纳推理方法几乎在个各领域中都是可用的。牛顿的光学研究正是从实验和观察出发,进行归纳总结,总结出一套完整的科学的理论。他对色散的研究为后人树立了光辉的榜样。牛顿借鉴了胡克和玻意耳的分光实验,他把棱镜色散的光投影的距离扩展为6-7米,获得了展开的光谱。他意识到不同颜色的光具有不同的折射性能,只有拉长距离才能分解开不同折射角的光。为了证明红光和蓝光各具不同的折射性能,他在一张黑纸上画一条半边为深蓝色,半边为深红色的线,经棱镜观看,这根线好象折断似的,分界处正是红蓝之交处。可见蓝光和红光受到了不同的折射。为了证明色散现象不是由于棱镜跟阳光的相互作用也不是由于其他原因,又用三个完全相同的棱镜做实验,原来分散的各种色光经过第二个棱镜后又还原成白光,形状和原来一样。再经过第三个棱镜又分解成各种颜色由此证明,棱镜的作用是使白光分解为不同成分,又可使不同成分合成为白光。这一论断遭到了科学界的反对,他又做了一个很有说服力的实验,他拿两块开有小孔的木板,使第一个棱镜色散的各种颜色的光相继通过小孔射到第二块棱镜上,使穿过的光再折射后抵达墙壁。实验结果是;被第一块棱镜折射得最历害的紫光经过第二块棱镜也偏折最多。可见,白光是由折射性能不同的光组成。胡克认为牛顿的实验不具判别性,用别的理论也可说明,牛顿在几年后又作了一个实验。他取一只长而扁的三棱镜,使它产生的光谱非常笮。改变屏的角度,分别看到了白光和分解的光谱,结果与楞镜无关。回答了质疑。牛顿对光学的研究正是从实验和观察出发,进行归纳总结,总结出一套完整的科学的理论。他对色散的研究为后人树立了光辉的榜样。
三,联想法;列宁曾深刻指出;“要想真正认识事物,就必须把握研究它的一切方面,一切联系和‘中介’”。联想法正是这样一种把握,研究事物联系的推理技巧。联想技巧中的关键要素是“焦点”。人们将要认识的问题作为“焦点”,然后通过联想的形式把若干的其它对象集中到这个“焦点”上,以便形成新的观念,或寻求到解决问题最佳方法。围绕“焦点”,通过接近联想,相似联想,对比联想等,组成一个完整的联想推理过程。所以,联想不是无目的,无规律的胡想,乱想,而是根据事物发展的联系性特征和动态性特征,运用具体推理技巧的科学的联想。在爱因斯坦创立相对论时,可清楚地看到联想思维技巧法的应用。他作了大量的基础准备,理论准备积累之后,应用串想思维技巧进行了他的理论创造。他是这样进行串想的;首先,他想象在所有相互作匀速直线运动的座标系中,光在真空中的传播速度都是相同的,接着,他又想象在所有相互作匀速直线运动的座标系中,自然定律都是相同的。于是,他就想象到光线在引力场中会发生弯曲。这样,在一系列丰富联想之后,爱因斯坦再把各种联想有机地“串联”起来,揭示出宇宙发展的最深刻逻辑关系,并创力了相对论。
四,类比法;就是指认识主体在思考问题时,从熟悉的事物中发现其共同点,从而寻找出更新更好的因素或事物的一种思维技巧。类比法比较自由,灵活,多样,富有启发意义,对人们认识问题,特别是创造性地解决问题,有着明显的积极作用。开普莱称类比法为“自然奥秘的参与者”,是他最好的老师。牛顿正是把天体围绕太阳的运动同地面上作圆周运动的物体相类比,认为他们应尊循相同的物理规律,而地面上圆周运动的物体所受向心力与半径的平方呈反比,与物体的质量呈正比。行星绕太阳的运动也需要向心力,它是太阳对行星的引力提供的,也应与行星的轨道半径平方呈反比,与行星的质量呈正比,进一步推理任何物体之间都有相互的作用力。与物体距离平方呈反比,与物体的质量乘积呈正比。从而发现了万有引力定律。从库仑定律的发现经过我们可以看到类比在科学研究中所起的作用。如果不是先有万有引力定律的发现,单靠实验具体数据的积累,不知要到何年才能得到库仑定律的表达式。实际上,整个静电学的发展都是在借鉴和利用引力理论的已有成果的基础上取得的。
五,归谬法;归缪法来论证是一种间接论,它先假定对立面的论点是正确的,然后以其为前提,经过推理分析,引出慌缪的结论,从不能自其说,从而证明对方的论点是错误的,其与反证法是有区别的,反证法是通过对反面论点否定来证明某一论点是正确的方法,既以事实,事理证明同自己论点相矛盾的论点是错误的,根据矛盾法则,从而证明自己的论点是正确的。如果说反证法是“欲擒故纵”,归缪法则是“将计就计”。 从以上伽利略对落体运动的研究可以看出归谬法在逻辑推理中的作用。“麦克斯韦妖”是著名的物理学家麦克斯韦假想的能识别并控制单个分子运动的小精灵,小妖怪。麦克斯韦设想,用隔板隔开的两个盒子内盛有相同温度的气体,隔板上开一小孔,小孔上装上一扇可以自由开合的无摩擦的小门,小精灵把门。它只允许快速的分子从左盒进入右盒;它只允许低速的分子从右盒进入左盒;因此,如果存在这种小精灵,就能使分子动能从左盒转移到右盒,形成温差,建立秩序,实现熵的减少,从而似乎推翻了热力学第二定律。这个“妖怪”困扰了物理学界几十年,直到20世纪50年代,利用信息熵的概念,才弄清楚“麦克斯韦妖”并不违背热力学第二定律。而普朗克则进一步利统计理论推导出了热力学第三定律,从此,热力学的基础----热力学三定律基本得以完备。
把归缪法应用于物理教学中,可以使学生在更好,更快地掌握说学知识的同时,提高学生的推理能力,思辨能力和学习能力。学生掌握了归谬法的逻辑方法,会更富有质疑精神,从而提高解决物理问题的能力。例如讲到水平传送带上匀速运动的物体有没有受到摩擦力的时候,不妨先假设它受到了摩擦力,那么方向朝哪里。学生一定会说向左或向右。教师指出,如果水平方向有摩擦,合力显然不为零。然后观察物体的运动状态,因做匀速运动说明其所受力的合力等于零。“悖论”产生了,学生恍然大悟。