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一、对逻辑推理的一般理解
“逻辑”是由英语Logic音译而来，源于希腊文，原意是思想、理性、言词、规律等.在现代汉语中，“逻辑”是个多义词，其含义主要有四：客观规律性；思维的规律性；某种理论观点；同义于“逻辑学”.本文“逻辑推理”一词中的“逻辑”一词取客观的、思维的规律性义.
伽利略可谓逻辑推理的高手,为了反驳亚里士多德关于落体理论曾有一个令人拍案叫绝的逻辑推理.其设想了一个情形——将一个重物与一个轻物绑在一起使其同时下落.按亚里士多德的重物下落得快的理论，重的物体由于轻的物体的“拖累”，下降速度应该比单独下落时小；但从另外一个角度看，两个绑在一起的物体应该比原来的重物还重，则应该下落得比单独的重物更快.这样，由同一个理论得出了两个互相矛盾的结果.这只能说明推理的前提——重物下落得比轻物快——是有问题的，而合理的解释只能是重物与轻物下落得一样快——一个新的落体假说产生了！
分析此例不难发现，所谓“推理”是指以一个或一些命题为根据或理由得出另一个命题的思维过程.其包括“前提”和“结论”两部分——作为根据或理由的命题是前提，由前提推出的命题是结论.我们还可以这样理解逻辑推理：逻辑推理就是根据一系列的事实或论据，使用科学的推理方法，最后得到结论的严密的抽象思维过程.逻辑推理的基本方法有假设、排除、列表和图示等.
二、物理学史上的典型逻辑推理事例
在科学史上，科学家们以逻辑推理的方式巧妙地得出一些规律的例子举不胜举，除了上述伽利略的例子之外，此处再挑其中有代表性的几个例子，与同行们共赏，以期从中发现逻辑推理的力量.
事例1：杠杆原理.
众所周知,阿基米德建立杠杆原理是基于他提出的4个“不言自明的公理”：(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量，它们将平衡；(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量，重的一端将下倾；(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量，距离远的一端将下倾；(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变.相反，几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替；似图形的重心以相似的方式分布……阿基米德以这些公理作为论据，通过逻辑推理发现了“杠杆原理”，即“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比.”
事例2：惯性原理.
伽利略作为发现惯性定律的先驱之一，曾经设计过这样一个理想实验（记录于《关于两大世界体系的对话》），其首先是两个问答——问：在一个没有摩擦的向下倾斜的斜面上，将一只滚动的小球推下，小球将如何运动？答：无限运动且不断加速；问：在一个没有摩擦的向上倾斜的斜面上，将一只滚动的小球推下，小球将如何运动？答：其运动会慢下来.在此基础上，有了第三个问答——问：请告诉我，同样的运动物体在一个既不向上也不向下的光滑平面上，不论向哪个方向推一下，会是怎样？答：这里既没有引起物体加速的原因，也没有引起物体减速的原因，更没有物体静止不动的原因，小球将不断运动下去，速度保持不变.
事例3：“质量”的定义.
牛顿在定义“质量”时（《自然哲学的数学原理》），他写道：“物质之量是由它的密度和体积一起来量度的，所以空气的密度加倍、体积加倍，它的质量就增加四倍……”（注：牛顿当时是根据原子论的物质观念为基础，把密度作为一个已有的常识性的、更为基本的物理量使用，基于这一背景，不能认为存在逻辑上的矛盾.）
三大物理巨匠的事例佐证了阿基米德的一个观点：要想获得科学知识，是一点也不能离开逻辑推理的.
三、逻辑推理事例给物理教学的启示
如果说科学探究在新课程中被当作一种重要的教学方式及学习方式被提出是基于培养和加强学生探究能力的目的的话，那么，类似于逻辑推理这样的抽象思维方式不能被排除在课堂之外.
事实上，科学探究作为一种综合的呈现方式，其仍应是以培养学生思维能力为核心的，那么，抽象思维中的逻辑推理就应当在课堂教学中有其应有的地位.反观今天的物理教学，尤其是进入新课程课堂教学，有重探究形式多于重思维实质的倾向，这不利于物理教学的本质目标——培养学生的思维.
以“物质的特性”教学为例.
我们知道，所谓特性，是指物质在一般条件下保持不变的一种性质，比如颜色、味道、软硬等.在初中物理阶段，密度、比热、电阻等均属此类.从上文所举的三个例子来看，我们可以发现，对于这些基本的概念，物理史上就曾以逻辑推理的方式进行过研究.但在现在的课堂上，对其所选用的方式几乎无一例外的是“科学探究”，以密度知识为例，不约而同地遵循着这样一个模式：
提出问题：物体的质量与体积之间可能存在什么关系呢？
猜想与假设：（略）
计划与设计：1测出同种物质组成的大小不同的三个物体的质量；2分别测出它们的体积；
进行实验与收集数据：（略）
得出结论：（略）
可是，我们有必要追问：对于密度的知识的教学真的只有一种方式吗？对于同种物质的质量与体积的关系而言，几乎是一目了然的，犯得着如此“大动干戈”甚至是“装模作样”地进行探究吗？这种形式重于实质的“探究”又有多大的意义？以“物质的密度”为例，我们不妨以逻辑推理的方式来设计教学：
作为推理的前提，设任一物体的质量为m，体积为V；那么，由两个同样的物体组成的一个整体的质量就是2m，体积就在于2V……以此类推，n个物体的质量就是nm，体积为nV.将这些符号以表格的形式呈现（略），不难发现对于任何物体而言，质量与体积的比值都相等，亦即对于同一物质组成的无论多大的物体而言，质量与体积的比值都是一个定值.而这正符合“特性”的定义，于是，密度是物质的一种特性及密度的定义便可自然得出.
这一得出的过程完全是一个逻辑推理过程，对于培养学生的抽象推理能力及让学生深刻理解特性概念乃至对将来学习更为抽象的物理知识都有很大的益处，较之有些形多而质少的所谓“探究”而言，意义可能要大得多.
“逻辑”是由英语Logic音译而来，源于希腊文，原意是思想、理性、言词、规律等.在现代汉语中，“逻辑”是个多义词，其含义主要有四：客观规律性；思维的规律性；某种理论观点；同义于“逻辑学”.本文“逻辑推理”一词中的“逻辑”一词取客观的、思维的规律性义.
伽利略可谓逻辑推理的高手,为了反驳亚里士多德关于落体理论曾有一个令人拍案叫绝的逻辑推理.其设想了一个情形——将一个重物与一个轻物绑在一起使其同时下落.按亚里士多德的重物下落得快的理论，重的物体由于轻的物体的“拖累”，下降速度应该比单独下落时小；但从另外一个角度看，两个绑在一起的物体应该比原来的重物还重，则应该下落得比单独的重物更快.这样，由同一个理论得出了两个互相矛盾的结果.这只能说明推理的前提——重物下落得比轻物快——是有问题的，而合理的解释只能是重物与轻物下落得一样快——一个新的落体假说产生了！
分析此例不难发现，所谓“推理”是指以一个或一些命题为根据或理由得出另一个命题的思维过程.其包括“前提”和“结论”两部分——作为根据或理由的命题是前提，由前提推出的命题是结论.我们还可以这样理解逻辑推理：逻辑推理就是根据一系列的事实或论据，使用科学的推理方法，最后得到结论的严密的抽象思维过程.逻辑推理的基本方法有假设、排除、列表和图示等.
二、物理学史上的典型逻辑推理事例
在科学史上，科学家们以逻辑推理的方式巧妙地得出一些规律的例子举不胜举，除了上述伽利略的例子之外，此处再挑其中有代表性的几个例子，与同行们共赏，以期从中发现逻辑推理的力量.
事例1：杠杆原理.
众所周知,阿基米德建立杠杆原理是基于他提出的4个“不言自明的公理”：(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量，它们将平衡；(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量，重的一端将下倾；(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量，距离远的一端将下倾；(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变.相反，几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替；似图形的重心以相似的方式分布……阿基米德以这些公理作为论据，通过逻辑推理发现了“杠杆原理”，即“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比.”
事例2：惯性原理.
伽利略作为发现惯性定律的先驱之一，曾经设计过这样一个理想实验（记录于《关于两大世界体系的对话》），其首先是两个问答——问：在一个没有摩擦的向下倾斜的斜面上，将一只滚动的小球推下，小球将如何运动？答：无限运动且不断加速；问：在一个没有摩擦的向上倾斜的斜面上，将一只滚动的小球推下，小球将如何运动？答：其运动会慢下来.在此基础上，有了第三个问答——问：请告诉我，同样的运动物体在一个既不向上也不向下的光滑平面上，不论向哪个方向推一下，会是怎样？答：这里既没有引起物体加速的原因，也没有引起物体减速的原因，更没有物体静止不动的原因，小球将不断运动下去，速度保持不变.
事例3：“质量”的定义.
牛顿在定义“质量”时（《自然哲学的数学原理》），他写道：“物质之量是由它的密度和体积一起来量度的，所以空气的密度加倍、体积加倍，它的质量就增加四倍……”（注：牛顿当时是根据原子论的物质观念为基础，把密度作为一个已有的常识性的、更为基本的物理量使用，基于这一背景，不能认为存在逻辑上的矛盾.）
三大物理巨匠的事例佐证了阿基米德的一个观点：要想获得科学知识，是一点也不能离开逻辑推理的.
三、逻辑推理事例给物理教学的启示
如果说科学探究在新课程中被当作一种重要的教学方式及学习方式被提出是基于培养和加强学生探究能力的目的的话，那么，类似于逻辑推理这样的抽象思维方式不能被排除在课堂之外.
事实上，科学探究作为一种综合的呈现方式，其仍应是以培养学生思维能力为核心的，那么，抽象思维中的逻辑推理就应当在课堂教学中有其应有的地位.反观今天的物理教学，尤其是进入新课程课堂教学，有重探究形式多于重思维实质的倾向，这不利于物理教学的本质目标——培养学生的思维.
以“物质的特性”教学为例.
我们知道，所谓特性，是指物质在一般条件下保持不变的一种性质，比如颜色、味道、软硬等.在初中物理阶段，密度、比热、电阻等均属此类.从上文所举的三个例子来看，我们可以发现，对于这些基本的概念，物理史上就曾以逻辑推理的方式进行过研究.但在现在的课堂上，对其所选用的方式几乎无一例外的是“科学探究”，以密度知识为例，不约而同地遵循着这样一个模式：
提出问题：物体的质量与体积之间可能存在什么关系呢？
猜想与假设：（略）
计划与设计：1测出同种物质组成的大小不同的三个物体的质量；2分别测出它们的体积；
进行实验与收集数据：（略）
得出结论：（略）
可是，我们有必要追问：对于密度的知识的教学真的只有一种方式吗？对于同种物质的质量与体积的关系而言，几乎是一目了然的，犯得着如此“大动干戈”甚至是“装模作样”地进行探究吗？这种形式重于实质的“探究”又有多大的意义？以“物质的密度”为例，我们不妨以逻辑推理的方式来设计教学：
作为推理的前提，设任一物体的质量为m，体积为V；那么，由两个同样的物体组成的一个整体的质量就是2m，体积就在于2V……以此类推，n个物体的质量就是nm，体积为nV.将这些符号以表格的形式呈现（略），不难发现对于任何物体而言，质量与体积的比值都相等，亦即对于同一物质组成的无论多大的物体而言，质量与体积的比值都是一个定值.而这正符合“特性”的定义，于是，密度是物质的一种特性及密度的定义便可自然得出.
这一得出的过程完全是一个逻辑推理过程，对于培养学生的抽象推理能力及让学生深刻理解特性概念乃至对将来学习更为抽象的物理知识都有很大的益处，较之有些形多而质少的所谓“探究”而言，意义可能要大得多.