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小学数学中的逻辑推理十篇

发布时间:2024-04-25 20:32:28

小学数学中的逻辑推理篇1

首先,逻辑思维是借助于概念、判定、推理等思维形式所进行的一项思考活动,是一种有条件、有步骤、有根据、渐进式的思维方式方法,也是小学生学习数学与运用数学的能力的核心。因此,在小学数学课堂教学中引导小学生有条件、有步骤、有根据、渐进式的思维方式尤为重要!比如,在教学一年级“人民币的认识”时,对元、角单位概念的教学,我预设这样一个情景:一个天气炎热的中午,小明到学校的小卖部买一个冰激凌:已知每个冰激凌五角钱,小明给售货员阿姨一元钱!售货员阿姨给小明找回多少钱?通过这样一个简单的生活经验,学生自然的得出:一元就是两个五角!(1元=5角+5角)两个5角就是10角!10角就是1元!从而引出1元等于10角的概念(1元=10角)!这样有条件、有步骤、有根据、渐进式的思维方式就是逻辑思维推理!是顺藤摸瓜的清晰脉络教学方法!这种顺向的思维模式不仅易于学生的理解、易于识记!而且有助于培养小学生循序渐进的严谨思维程序!

其次,逻辑思维能力是指正确、合理思考的能力。即对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理的能力,采用科学的逻辑思维方法,准确而有条理地表达自己思维过程的能力。它与形象思维能力截然不同。逻辑思维能力不仅是学好数学必须具备的能力,也是学好其他学科的前提基础及处理日常生活问题所必须具备的知识能力。是对知识的理解、掌握到运用的升华!是分析问题、解决问题的根本因素!

然而,数学知识是用数量关系、包括空间形式来反映客观世界的一门学科,其逻辑性很强、很严密。那么,如何培养小学生采用科学的逻辑思维方法准确而有条理地表达自己思维过程的能力呢?教学中教师应做到:一是要重视对学生思维过程的组织;二是要重视对学生思维能力的培养;三是要重视对学生寻求正确思维方向的训练;四是要重视对学生良好思维品质的培养。根据思维是人脑的机能、特性和产物,是人脑对于客观事物的间接地、概括地反映。以及思维推理的不同,我们将逻辑思维分为直接推理和间接推理!也就是我们常说的顺向思维和逆向思维!即顺向思维方式是以问题的某一条件与某一答案的联系为基础进行的,即在思维时直接利用已有的条件,通过概括和推理得出正确结论,其方向只集中于某一个方面,对问题只寻求一种正确答案;逆向思维与顺向性思维方法相反,逆向性思维是从问题出发,寻求与问题相关联的条件,将只从一个方面起作用的单向联想,变为从两个方面起作用的双向联想的思维方法。但无论是顺向思维推理还是逆向思维推理都应遵循:

一、逻辑思维能力的学科特点

我们不但要培养学生对所学的内容进行初步的比较、分析、综合、抽象、概括、对简单的问题进行判断、推理。同时还要注意思维的敏捷和灵活的运用。数学教学是数学思维活动的教学,而不仅是数学活动的结果,即数学知识的教学,数学教育的任务是形成那些具有数学思维特点的智力活动结构。数学的这些特点和数学教学的任务,使得数学教学在培养学生逻辑思维能力方面,较之其它学科占有更重要的地位。同时,培养学生初步的逻辑思维能力,数学教材具有优越的条件,数学本身具有抽象性、严密性和应用的广泛性等特征。数学教师在数学课堂教育教学中应肩负着引导、培养、深化学生对逻辑思维推理理念认识的重大责任。

二、逻辑思维的导向性特点

在教育教学中逻辑思维具有多向性。一般来说,逻辑思维具有:顺向性、逆向性、横向性及散向性。培养学生逻辑思维的能力,不仅要使学生认识思维的方向性,更要指导学生寻求正确思维方向的科学方法。同时,培养学生思维能力既要求教师为学生提供丰富的感性材料,又要求教师对大量的感性材料进行精心设计和巧妙安排,从而使学生顺利实现由感知思维向抽象思维这一逻辑思维推理的转化。比如:在教学中如何求圆的面积?引导学生如何把圆转化成长方形或正方形,从而得出:长方形的长等于圆周长的一半(лr),长方形的宽等于圆的半径(r),自然推出圆的面积公式:S=лrXr=лr2;又如求圆柱的表面积公式:引导学生得出圆柱的表面积就是一个侧面积加上两个底面积!即用公式表示:S=2лrh+2лr2;这样根据逻辑思维推理中的顺向性思维得出的导向公式概念,并不是意味着是问题解决的升华!我们还应在教育教学中积极组织和引导学生逻辑思维推理能力中的散向性思维!在寻求正确思维方向的科学方法的同时,延伸归纳推出:S=2лrX(h+r)。这样不仅培养了学生的化归整理的原则,在某种程度,某种意义上达到了化难解易的导向目的!

三、逻辑思维灵活运用的特点

小学数学中的逻辑推理篇2

一、逻辑哲学和哲学逻辑、语言哲学之间的关系是什么?二、怎样理解逻辑的扩展?逻辑依然被定格为传统的推理理论吗?

许多哲学家和逻辑学家发现给出一个适合于当代逻辑现状的定义并不容易,一个很重要的原因在于当代逻辑具有很强的多元性和异质性。的确,在罗素谈及逻辑是哲学的本质时,他所指的“逻辑”还是一种单一的逻辑。而当代哲学家在谈论逻辑时一般指的是能够系统地表述语言的形式推理结构的特定方面的逻辑,特别指的是经典逻辑之后的各种替代逻辑系统,或者超经典逻辑(extraclassicallogic),如广义模态逻辑和各种反经典逻辑(anticlassicallog-ic),如自由逻辑、相干逻辑、多值逻辑、非单调性逻辑、概率逻辑、条件句逻辑、内涵逻辑、模糊逻辑、省缺信息逻辑、偏好逻辑、描述逻辑等。怎样理解逻辑的扩展和增生?其实这个问题除了有学科自身内部发展的原因之外,还可以从逻辑与科学关系的角度加以分析。从科学与逻辑的关系看,科学中的证据和假设之间的关系是科学进步的基础,这种关系涉及逻辑前提和结论之间联系,而这正是逻辑的核心概念。在这种核心意义上,逻辑是正确推理的研究。它是证据和假设、理由和信念或者前提和结论的形式结构和非形式关系的研究。是一种推定式(单调)和非推定式(非单调或扩展)的推理研究,或者人们通常也称之为蕴涵和归纳。特别是,逻辑涉及被详加设计,以展示这种蕴涵和归纳的形式系统。更一般地说,它是一种证据、证明、蕴涵、支持、证实、确证或者证伪一结论的条件的研究。有这样一个与科学相联系的背景,我们也就不难理解20世纪的逻辑不仅包括形式蕴涵理论,而且包括非形式逻辑、概率理论,确证理论、决策论、博弈论、可计算性和认知模型。在过去的一个世纪里,逻辑的研究不仅从诸如哲学和数学这些传统学科,而且也从诸如计算机和经济学众多其他学科受益匪浅。反过来,逻辑开辟了关于数学推理研究的新的可能性,因而促进了诸如集合论和范畴理论等与数学基础研究相关的新的逻辑研究分支的发展。同样,20世纪许多哲学分支如形而上学、认识论、数学哲学、科学哲学、语言哲学和形式语义学的发展与逻辑学的发展相向而行,相互渗透,相互影响。这些进步已经导致逻辑范围进一步地拓宽,对逻辑的应用和范围的更深入的理解。与逻辑系统的扩张相适应,逻辑的论题也由传统的推理理论、悖论、谬误和定义的研究扩展到广义模态家族概念分析、概率、概率自然语言模型、精确概率推理、博弈分析、语义解释、意向性结构、动态性、不确定推理、因果性论证、信息更新、信念修正、逻辑编程、因特网智能体、学习推理、甚至交往互动、认知表征、语言翻译等方面的研究。可以说逻辑的触角已经渗透到人类理性过程的各个方面,逻辑也由哲学和数学扩展到诸如语言学、计算机科学、人工智能、认知科学甚至经济学等领域。新旧论题在这种新配置之下重新组合(如真性模态逻辑和时态逻辑、认知逻辑和道义逻辑的组合,相干逻辑和直觉主义逻辑的组合)产生出各种组合逻辑。在这种背景下逻辑事实上已经从关于正确推理这一单一主题的研究扩展到包括推理、(语言)分析和计算这三大主题。分析传统上就属于逻辑的范畴。逻辑必然要涉及语言分析,尤其是语言中的语义分析。语义分析既是逻辑应用的必要条件也是逻辑研究的内容之一。现代逻辑赋予分析以更为重要的地位,并且日渐成为逻辑学家实践活动的主要部分。例如,哲学逻辑中的各个分支的主要问题来源是语言的分析。特别是像蒙太格形式语义学或者内涵逻辑,以及各种基于语言的逻辑分析的广义语言逻辑的整个发展,只有在语言分析的背景下才能得到清楚而准确的理解。在这些分支中语义分析往往处在问题的核心的位置。更进一步地说,逻辑与演绎、分析、演算和计算乃至自动化(automation)的概念有密切的联系。亚里士多德是第一个将推理作为演算来处理的并取得成功的逻辑学家。在当代继演算的代数处理和符号算法的发展之后,演算已经变成了一种普遍的工具,以至于人们期待最终的自动逻辑推理将像演算一样被广泛的应用。这就把我们带入到逻辑、计算机科学、人工智能和认知科学相互交汇的广阔领域。当代逻辑的主要灵感也来自于这些领域。最后,这也是莱布尼茨普遍演算逻辑理想的一种现代扩展。

三、逻辑语言、心智和形而上学的在先性问题

小学数学中的逻辑推理篇3

数学归纳能力的形成过程要有旧知识,要将以往学过的数学知识作为归纳能力形成和发展的因素和条件。其实,学生在学习新知识的过程中也是学生在主动积极地从自身已经具备的知识库中提取相应的旧知识与新知识相联,进而加以“固定”或者是“归属”的动态过程。这一过程往往使得原先的知识结构以及学生的人知会发生相应的整合或者分化,进而能够使得学生获得清晰稳定的经验或者是新的知识,所以说旧知识是学生进行新知识学习的基石,也是学生进行数学归纳学习的前提条件。

二、具有必要的数学逻辑基础知识

数学学科所具有的一个重要特点就是数学学科自身的严谨性,也就是具有结论上的确定性和逻辑上的严密性,所有的论证以及推理都离不开逻辑几何学,也就是从较少的几条公理中通过相应的逻辑进行推理,进而得出很多人们之前所不知道的新的定理,进而使得数学成为一门独立的学科而存在。逻辑知识似乎数学在教学活动中进行表达的工具,有的小学生自身的逻辑知识掌握的很少,常常会有些典型的逻辑错误。逻辑知识作为一个有力的工具就是来揭示逻辑错误以及批判诡辩的。但是在教材中常没有对逻辑知识进行详细讲解的内容,这就使得学生不得不按照教师的逻辑思维习惯进行思维的再创造、模仿。所以说,提升小学生的归纳推理能力,教师应当对逻辑基础知识进行适当的介绍,并要求学生进行领会和理解,只有这样才能使得学生对逻辑思维的基本方法和形式做到基本的掌握。

三、具有一定的数学表达能力

数学也是作为一种语言而存在,是作为数学交流与数学思维的工具,所以应当对数学语言的运用要做到准确无误,准确理解数学的学术英语一以及数学符号自身所具备的含义。但是在实际的学习过程中,很多的小学生并不习惯运用数学语言或许是缺乏对数学语言多样形式的转换能力。特别是对较为抽象的数学语言符号,学生在学习的过程中往往是采取回避的态度,这就使得小学生在学习数学的时候往往会思维僵化、死板,所以说,数学语言形态之间应当形成互译的状态和模式,这样不仅有利于数学知识的记忆与理解,同时还能帮助学生对数学语言本身做到熟悉,进而也就能更好地、更准确地运用数学的语言进行思维的表达以及对归纳推理的过程进行熟悉和掌握。

四、在归纳的过程中进行自我反思

所谓的反思就是指学生能够主动自觉地对数学知识活动进行相应的分析、考察、评价以及总结和调节的一个过程,同时也是学生对学习进行调控的基础,是学生在认知的过程中对自我意识进行强化、进行自我调节以及自我监控的形式。荷兰著名的数学家弗莱登塔尔曾说过,反思是数学思维的动力以及核心,对于归纳和推理之后的反思能力,比如,这道题是怎么想的?这道题又是怎么进行推理的?推理的方法是什么?还能不能用其他的方式进行推理?如果推理错误的话,出错的原因又是什么呢?在经过一系列的推理和归纳之后,就能够得到优异的解题方案,进而能够使得数学知识更加的系统化和结构化,特别是能够为将来的数学推理以及归纳能力的提升起到良好的帮助作用。

五、总结

小学数学中的逻辑推理篇4

1.国内逻辑学的传入和现状

早在1631年,李之藻、傅汛际翻译了《名理探》,西方逻辑学开始传入中国,后来逐步引起国内学界的重视。1978年,国内逻辑学研究步入了大发展时期,先后召开了第一次和第二次全国逻辑研讨会,并且在1979年8月成立了中国逻辑学会。目前中国逻辑学会下设辩证逻辑、法律逻辑、符号学、归纳逻辑、经济逻辑、科学逻辑、现代逻辑、形式逻辑、因明、应用逻辑、语言逻辑和中国逻辑史共12个专业委员会,分别代表了不同的研究方向。2013年8月在北京召开的中国逻辑学会常务理事会上,逻辑学会名誉会长张家龙先生提出了中国逻辑学的发展要坚持三个结合,即教学与科研相结合、理论研究与应用研究相结合、提高与普及相结合的发展目标。会议围绕中国逻辑学会如何充分发挥为社会、为会员服务的功能以及逻辑如何应用等问题展开了激烈地讨论。会议决定,为了充分调动逻辑学者的科研积极性,设立中国逻辑学会学术研究项目,面向全国公开征集研究选题,集中评审后,依照国家社科基金模式,进行公开申请、评审;规范社会各类逻辑培训,中国逻辑学会拟与相关社会力量合作,成立专门机构进行逻辑培训资格认证;通过开设若千门规范的逻辑基础课程,提髙培训老师的逻辑素质,从而为提高全民族的逻辑素质服务;并就是否进行逻辑素质等级考试进行了讨论。逻辑学会应积极推进批判性思维的教学、研究工作,推动筹备在高等学校文化素质教学指导委员会下成立相关的分支指导委员会。本次会议,为中国逻辑学的发展指明了努力的方向,也为逻辑学教学改革定下了基调。

2.国内逻辑学的主要研究方向

数理逻辑——中国逻辑、印度逻辑和古希腊逻辑并称为古代世界三大逻辑传统,而以古希腊逻辑为先河的西方逻辑学得到了长足的发展。在西方,逻辑学与哲学并起,发源于公元前6世纪至公元前5世纪的古希腊,而以亚里士多德的研究成果最为杰出,他所创立的古典逻辑,经过后人的增补、发展,形成了传统逻辑,至今仍为大学逻辑教学理论体系中的重要内容。中世纪的逻辑学被当作神学的工具,而以西班牙逻辑学家彼得的《逻辑大全》流传最广、影响较大,成为13世纪至16世纪西欧各类学校广泛采用的逻辑学课本。近代培根的归纳法对近代逻辑学和科学的发展具有划时代的意义,随后近代科学家笛卡尔、赫舍尔、惠威尔等分别对科学归纳逻辑进行了深人的探讨。17世纪末,莱布尼兹初步奠定了现代形式逻辑即符号逻辑的基础。19世纪英国著名的逻辑学家汉密尔顿创立了谓词量化理论,极大地推动了符号逻辑的发展。德摩根提出了关系命题和关系推理,乔治布尔创立了逻辑代数,使逻辑代数臻于完善。20世纪初,德国著名的数学家、逻辑学家弗雷格构建了比较完全的逻辑演算系统,开创了公理系统的先河。后由罗素、希尔伯特和哥德尔等人所完善的一阶逻辑,是当代逻辑大厦的基石。哥德尔的不完全性定理、塔斯基的逻辑语义学、图灵的“图灵机理论”,成为逻辑史上三项划时代的重大成果。促使形式系统的方法成为现代逻辑研究的基本方法,而集合论、证明论、模型论、递归论成为现代逻辑的基本工具。形成了数理逻辑的研究方向。

逻辑哲学和哲学逻辑——逻辑哲学主要研究逻辑的哲学以及运用现代逻辑工具分析解决重大哲学问题。20世纪上半期,逻辑学作为哲学的二级学科,和哲学既相对独立,又相互作用,推动了哲学研究的“语言学转向”,主要以英美哲学家奥斯汀、戴维森、格赖斯、克里普克、蒯因、罗素、塞尔、斯特劳森和维特根斯坦为代表。研究内容主要涉及真理和意义、言语行为理论、指称与摹状词、名称与指示词、命题态度、可能世界与情境理论、隐喻、私人语言等领域。哲学逻辑主要分两个方面进行研究,其一是在经典逻辑的基础上,引进具有哲学含义的逻辑算子而构建扩充逻辑系统,如模态逻辑、时态逻辑、道义逻辑和认知逻辑等;另一种是在某种哲学思考的背景下,对经典逻辑算子的变异解释建构择代逻辑系统,如多值逻辑、弗协调逻辑、模糊逻辑、直觉主义逻辑以及多值模态逻辑等。

归纳逻辑——归纳逻辑属于非演绎逻辑,前期的研究主要包括回溯推理、穆勒五法的推广、现代科学技术中的新归纳方法以及类比推理等。20世纪80年代后期,归纳逻辑更关注于专家系统、知识工程和智能计算机等方面的研究以及对归纳逻辑面临的哲学问题的研究。同时,对归纳逻辑的研究,更倾向于对概率逻辑的研究。

应用逻辑和逻辑应用——包括科学逻辑、语言逻辑、法律逻辑、决策逻辑和经济逻辑等。科学逻辑是经验自然科学的逻辑方法论,包括发现的逻辑、检验的逻辑以及发展的逻辑三个方面,主要对逻辑的基本理论与方法论在科学研究中的作用机理进行探究。语言逻辑以自然语言为研究对象,同时以人工语言作为分析工具,主要研究语言的语形、语义和语用,以现代逻辑的成果为研究基础。有的则从广义量词理论、蒙太古语法、范畴类型逻辑等方面进行研究。可以构造语言逻辑系统,研究通过演绎方式获得概称句的推理。而法律逻辑主要研究传统逻辑在法律中的应用,研究法律推理或论语。经济逻辑主要研究概率逻辑、博弈逻辑等和经济相关的一些逻辑推理。决策逻辑则以哲学逻辑为工具,如认知逻辑,突出社会经济活动中主体在互动交流中所涉及到推理模式。

辩证逻辑——关于辩证逻辑是不是逻辑,还存在有广泛的争论。辩证逻辑主要形成了三个不同的研究方向:范畴理论方向、形式化方向和科学方法论方向。

逻辑史研究——包括中国逻辑史、西方逻辑史以及因明。关于中国逻辑史的研究,现在很多以先秦逻辑学家的著作为主要研究对象,寻求中国古代的一些逻辑思想,也有的将逻辑和文化相结合,研究不同民族的思维方式。西方逻辑史则以西方逻辑的发展史为主要研究对象,探讨西方逻辑史的发展过程和规律,以及不同时代的逻辑学家对逻辑所做的贡献。因明主要有汉传因明和藏传因明,对因明进行抢救性的整理和研究。

二、国内逻辑学教学面临的困境

目前虽然国内逻辑学的教学取得了长足的发展,但仍然面临着令人堪忧的问题,究其原因如下。

首先,中国古代逻辑学的发展,远不如古希腊逻辑发展得完备、系统化,也不如印度的因明发展得充分。中国逻辑学以诸子百家中的墨家逻辑学发展得相对比较完善外,儒家的名学和辩学中也有类似于逻辑的一些片段,而到了后期,儒道两家成为中国学术的权威,而其它各家则渐趋衰落,从而形成了中国固有的思维模式和思维传统,即重感性而轻理性的思维范式。虽然后来西方逻辑传入中国,但并未根本改变固有的思维模式,理性思维并没有真正融人到日常思维之中,因此,逻辑在中国还没有得到足够的重视。

其次,国内的逻辑学教材参差不齐,教学内容不够完善,本科生的逻辑学教材大部分都大同小异,皆以西方亚里士多德的传统逻辑为主要授课内容。研究生专用教材,各个高校选用的也各不相同,国内缺乏这方面的比较通用的一些教材。逻辑学专业比较强的一些高校,则大部分以国外的逻辑学教材为范本,这有利于提高研究生培养的质量。对于本科生的教材而言,一旦引入现代逻辑,则学生又会反映难学,受国内实用主义风气的影响,社会也需要大批的实用型人才,这些都影响到高校的教学和管理理念,迫于就业、分配的压力而加大了应用学科、实用学科的发展,削弱了逻辑学这样的基础学科的教育,普遍认为学习逻辑学在服务地方经济方面,显得比较薄弱,学习逻辑学没有什么用处。这种现象也引起了学者和国家教育部门的重视,正试图编写一些具有权威性的教材。

第三是我国逻辑学教师队伍与国外相比,整体水平不高。就国内而言,设有逻辑学博士点的高校只有北京大学、清华大学、南开大学等20个左右,而培养的逻辑学专业的教师,包括博士生,许多都改教其他课程,或者兼教一点逻辑,或者参加公务员考试而走上仕途,放弃了对逻辑学专业做进一步的研究的理想。同时,报考逻辑学专业的研究生的生源严重不足,无法培养足够的专业教师队伍从事逻辑学教学的需求。另外,即使是逻辑学专业的导师,许多对现代逻辑也不是很精通,培养出来的研究生的质量也参差不齐,很多研究生无法教授现代逻辑课程,这都制约了逻辑学教学质量的提髙。同时由于教学方法陈旧,教学理念不够科学,这些也都影响了学生的学习的积极性。

三、逻辑教学改革的策略

逻辑教学的改革必须针对逻辑学教学面临的困境,采取相应的措施。首先要求教育行政管理部门和各髙校要重视逻辑学的基础学科地位,关注逻辑学科的发展,搭建逻辑学的学科平台,加强学术队伍建设,转变急功近利的观念,打破思维定式。从逻辑学教学自身的特点,从逻辑学课程的开设方式和逻辑教学观念的改革出发,转变学生传统的思维模式,提高逻辑学课堂教学的效果,可以采取以下一些措施。

1.逻辑学课程内容的改革

关于高校逻辑学教学内容的走向问题,郭桥认为目前国内主要有以下3种观点。其一用现代逻辑取代传统逻辑。该观点主要以王路为代表的学者’在高校应该教授现代逻辑,用其取代传统逻辑。因此被称为“取代论”者。其二坚持传统逻辑不可废止。以张盛彬、马佩、郁慕镛等为代表。主张中国高校,文科主要应该学习传统逻辑,不应以数理逻辑内容完全取代大学文科逻辑教材中的传统逻辑的内容,同时也应该在高校适当地讲授非形式化的普通逻辑。其三坚持形式逻辑和非形式逻辑并举,认为逻辑教学改革至少应该是形式化逻辑和论证逻辑并重,传统逻辑的形式化不是逻辑现代化的唯一道路,数理逻辑也不是现代逻辑的全部。我们认为,髙校的逻辑学教学应该参照国外逻辑学的课程设置,根据学生的不同的学科背景,开设不同的逻辑学课程,选择不同的教学内容,制定不同的教学大纲和课时计划。同时各个学校也要有自己的特色,根据本校的师资力量和学科特点进行取舍。

据此,逻辑学的教学内容,也就是教材的设计至关重要。在本科教学阶段,针对逻辑学教学中存在的一些问题,比如教材内容比较抽象,逻辑学专业性比较强,教材不能切合各个高校学生的具体情况等,可以进行有针对性的改革。所以要建立和完善逻辑学的课程体系,根据逻辑学的不同的研究方向和本高生的具体的学科背景,形成以传统逻辑、现代逻辑、归纳逻辑、逻辑应用、批判性思维等课程体系,分设基础课、专业课、选修课、通识课等不同的类型,以适应不同专业、不同层次的本科生的学习。改革逻辑学教学大纲、制作规范的逻辑学教案和课件,以校级精品课程、部级精课程为参照,注意知识性和趣味性、理论性和实用性相结合。目前的传统逻辑教材都大同小异,所以我国逻辑教学改革须借鉴国际逻辑教学改革的经验,在教材设计方面,尽量参照西方的教材,针对不同教学对象,开设不同层次的教材。对于高校的本科生,特别是文科生,可以根据不同的专业,设置不同的教学内容。如哲学、思政等专业可以经典逻辑为主要授课内容,适当增加逻辑哲学、现代逻辑、归纳逻辑的一些内容。中文、外语、广电、新闻等语言类专业的学生可以增设语言哲学、逻辑哲学、言语交际等方面的课程。法律、经管、社会学等专业的学生,可以增设现代逻辑,而仍以传统逻辑为主要授课内容,同时增加法律逻辑、经济逻辑、辩证逻辑、归纳逻辑、哲学逻辑中的道义逻辑(适用于法律逻辑专业的学生)和mBa考试相关的逻辑知识等内容。至于学时数的设计,根据教学实践经验,应该选择36学时或者54学时,这样才能使本科生没有太大的学习压力,同时又能受到逻辑学的训练|51^2°。因此就需要对逻辑学这门学科有一个顶层设计,从国家层面制定较为统一的教材,同时各高校根据自身的特点,制定相应的教材。

对于研究生来说,则主要应以西方逻辑史为基础知识,这里的西方逻辑史主要指国外纯英文的西方逻辑史手册为教授的主要内容,使研究生了解西方逻辑发展的历史进程,逻辑学家们的逻辑理论和形成该理论的历程。然后根据不同的师资力量和生源的学科背景,有选择地开设四论(证明论、集合论、模型论和递归论)这样的基础理论,文科学生可以开设逻辑哲学、语言哲学、法律逻辑、经济逻辑、归纳逻辑、中国逻辑史、因明等逻辑课程。有选择地开设模态逻辑、人工智能、现代逻辑(数理逻辑、符号逻辑)、哲学逻辑。对于理工科背景的学生,则可以对上述逻辑根据爱好进行选择。像阿姆斯特丹大学就具有很好的逻辑学教学传统,开设逻辑、语言与计算相关的逻辑学课程,很值得我们借鉴学习。要求研究生的专业方向要和人学前的学科背景相关,专业方向分为“数理逻辑和数学基础”、“信息和计算”以及“语言和认知”。根据不同的研究方向,开设不同的课程。对于“数理逻辑和数学基础”方向,要求掌握数学基础知识,熟悉数学中的相关的基本概念,掌握拓扑学、代数学、集合论中的和逻辑相关的基本概念,学好四论。对于“信息和计算”方向的学生,要熟悉集合论、证明论中的一些概念和方法以及计算机专业中和逻辑相关的课程。“语言和认知”方向的学生,除了熟悉四论中的一些基础理论外,还要求掌握哲学和语言学中的基本理论。其课程设计也是根据不同的研究方向,开设不同的课程。对“数理逻辑和数学基础”方向的学生,开设模态逻辑导论与公理集合论,递归论和模型论,以及集合论高等研究、构造主义、模态逻辑等。在“计算机和信息科学”方向,开设约束编程、自动化推理、对话系统、信息科学的博弈论、信息论、信息检索、神经网络和符号推理、语言和言语技术、语言学习、算法、复杂性和计算、概率系统、资料导向的分析及不确定性推理等。对于“语言和认知”方向的的学生,开设逻辑和认知、语义的结构和内涵语义、哲学与认知、理性、内涵和言语行为、意义指称和模态等。同时对研究生的毕业论文的质量进行严格的控制。这些经验都值得我们借鉴和学习。

同时各专业都应该开设批判性思维相关的逻辑课程,特别是针对即将毕业的大学本科生,因为他们面临着就业、深造等多种选择,这就需要参加各级各类能力考试,而逻辑学则为必考的内容之一,因此可以为学生解答GRe考试、Gmat考试、LSat考试、mBa考试、mpa考试、GCt考试、行政职业能力测试中的相关试题,为大学生的进一步深造(如考逻辑学研究生等)创造有利条件,同时也增加了大学生的就业机会,提升了大学生的综合能力和素质。

2.逻辑学教学方法的改革

科学的教学方法,可以提高教学效果,提升教学质量。逻辑学教师,要更新教学观念,关注国际国内逻辑学研究的前沿,不断吸纳新的知识,创新教学方法,运用先进的多媒体教学设备,使教学达到最佳效果。在课堂教学中,可以采用案例教学,增强学生的学习兴趣。案例就是指在教学情境中发生的典型事件,是围绕事件而设计的故事,是对事件的描述。而案例教学就是在教师的指导下,据教学目的的要求,组织学生对案例进行阅读、思考、分析和讨论等活动。案例教学法,是运用社会或身边发生的事例,或者是历史、寓言、小说等事例,和逻辑学相结合,以激发学生学习逻辑的兴趣,指明其中蕴含的道理,给学生以启发的教学模式。同时,课堂教学也要运用启发式教学法、愉快教学法、注重课堂教学中的语言表达等方法,激发学生对逻辑学这门学科的浓厚的兴趣,领略逻辑的奥妙,从而更好地掌握逻辑基础理论。要求学生多读一些逻辑方面的基础理论知识,特别是国外的一些逻辑学方面的基础教材,培养理性思维能力。适当布置一些课后作业,要求学生在课堂教学结束后选择一个与本课程相关的主题作进一步研究,写出具有创新性的小论文,让学生沉浸到图书资料的海洋之中,吸取丰富的营养,提高自身的学术素养。营造良好的学习逻辑学的氛围,举办各种侧重点不同的学术讲座和专题讨论会,邀请逻辑学专业的导师或者学者做专题讲座。定期组织学生组成专题小组,针对不同的专题进行讨论,这样有利于提高研究生的毕业论文的质量和创新点。对于研究生,还要鼓励他们参加全国性、国际性的逻辑学术会议,多和逻辑大家进行交流,增长自己的见识,了解学术前沿。

3.逻辑学科研创新方面的改革

至于学习传统逻辑能否培养出高层次的逻辑学科研人员,或者说培养出逻辑学家的问题,在学术界也进行了广泛的争论,有的学者认为,改革开放以来,虽然有很多高校毕业生接受了逻辑学的基础理论的学习,但真正成为知名的逻辑学家的,恐怕还没有。但是,任何一个逻辑学家,必然懂得基础的逻辑学知识,不能因为传统逻辑培养不出现代逻辑学家就放弃学习传统逻辑学。教育部、国家社科规划办每年都设有逻辑学科的课题项目,包括重大项目、重点项目、一般项目、青年项目和西部项目,这样有利于逻辑学科的科研创新和原创性的成果的出现。同时积极创办更多的逻辑学专业的期刊、杂志。目前除了中山大学的《逻辑学研究》外,还没有其它专门的逻辑学刊物,希望以后能够创办更多的逻辑学专业的专门的学术期刊,以便可以有更多的学术成果的发表阵地。同时其它的核心期刊,也需要增加刊发逻辑学专业的一些栏目,使逻辑学专业的学者有更加广泛地发表文章的阵地。

小学数学中的逻辑推理篇5

关键词:逻辑学人工智能教育

一、逻辑学的发展历史

逻辑学的鼻祖在西方历史中指出是亚里士多德,出自古希腊,但希腊历史基本上是西方人杜撰的历史,所以逻辑学的历史研究是存在问题的,很有可能是欧洲文艺复兴时期教会的产物。所以西方的逻辑学的历史应该往后推延,把中国的墨家和印度的因明学强行和逻辑学关联,是不客观和不切实的联系,每一门学科和某些学说都有和其它某些学科和学说的相似性,强行把某一家学说或学科与另外一些学说或学科进行关联是对历史和学术的一种不严谨、不负责的做法。所以对历史上产生过的学说、学术、思想和见解后世之人不能任意下结论,而应该考虑当时的历史文化背景,以及当时的社会状况,一味依据西方世界目前的标准是有失偏颇的。

现代逻辑理论就其自身而言,其发展动力主要有两个:一是来源于数学中的公理化运用,以及对日常思维的命题形式和推理规则进行精确化、严格化研究的推动。克服传统形式逻辑的缺陷是现代数理逻辑兴起的决定性因素。二是来源于对数学基础与逻辑悖论的研究,这是现代逻辑学发展的巨大动力。数理逻辑的创立,奠定了现代逻辑学的基础,为新的逻辑分支学科的产生、发展奠定了理论基础。分析哲学、人工智能、计算机科学和认知科学以及现代语言学等学科的发展,也为现代逻辑学的许多分支学科的发展提供了重要条件。那么,21世纪逻辑学将朝什么方向发展呢?逻辑学与其它学科的交叉和融合,预示着逻辑学将进入一个新的发展时期。从已有的成果来看,现代逻辑学将呈现以下发展趋势:1.多元化。逻辑学是一门多类型、多分支的学科,在现代逻辑学发展过程中,多元化是其发展的一个重要标志。20世纪80年代,逻辑学在计算机科学和人工智能领域获得了基础性地位;从此以后,现代逻辑学与哲学、语言学、计算机科学与技术、人工智能等学科不断交叉与融合,进一步推动了经典逻辑理论的应用和发展,促进了哲学逻辑、自然语言逻辑、人工智能逻辑、现代归纳逻辑等新兴逻辑分支学科的发展。特别是在计算机科学、人工智能和认知科学等现代科学技术研究中,逻辑学与其它学科互相融合,出现了多学科交叉研究的趋向,产生了许多新的研究领域。2.应用化。逻辑是科学技术的基础,一切科学技术的发展都离不开逻辑。现代逻辑学与其它学科的相互渗透,既为逻辑学的发展注入了活力,也为现代逻辑开辟了广阔的应用途径。

二、目前逻辑学编撰的情况及背景

目前,大陆地区出版的逻辑学教材基本是搞纯哲学背景的人士著写编撰,而现代逻辑学的发展除了逻辑的思辨,已经成了解决人工智能的重要手段,所以相关书籍的深度换血是势在必行。但由于大陆地区的教育结构,中学阶段过早的文理分科导致很多搞哲学的人对理科知识相当匮乏,人为导致了大陆地区逻辑学滞后于西方发达国家,而逻辑学研究的滞后也从某些方面导致了人工智能研究的滞后。

另外,现在流通于世的逻辑学方面的参考书,内容和排版情况基本大同小异,主要是以西方所谓的经典逻辑学为框架。而西方的经典逻辑学又使所谓的亚里士多德的理论占有不少的篇幅,这很容易让初学者产生一种错觉,就是逻辑学是一种语言游戏,要上升到哲学和宗教的高度几乎是很困难的。

而西方现代逻辑学一般是引入了数学方法,以数学方法为型,以逻辑学的哲学观点为脉,这样可以通过数学的思维方法促进学习者对哲学问题的解决,使之形神兼备、术道合用。在具体的实践过程中还引入了计算机作为强有力的手段,这样使较为抽象的概念变得比较好把握。

在理工科开设逻辑学一般以逻辑代数取而代之,逻辑代数的开始是大大强化了数学的思想和思考方法,但另一方面却淡化了哲学或宗教的思想和观点,所以成了重术不重道。这背后的原因也是由于文理科的过早分科所致,导致教授者本身的眼界和思维能力局限了对逻辑学的深入理解和进行宽泛的联系。

在某些大学中开设逻辑学只是作为选修进行,而且对逻辑学和现代科学的发展阐述得不是很深刻,容易使学习者觉得逻辑学是一种类似于文学修辞的延伸,这是教育中值得重视的地方。而要改变其状况,要使教授者本身对逻辑学有较深和较全面的认识才能避免使学习者进入误区。

三、逻辑学需要解决的问题及在技术上的应用

首先,逻辑学是作为研究思维的一门学科,而思维是高度复杂的东西,除了从传统的哲学角度考虑,还需要从计算器、电子、生物、化学、物理、数学等多学科角度考虑,才能最终解决思维的问题。其次,在逻辑学参考书籍的编撰方面,除了保留基本的哲学观点,还应从数学角度阐明其思想、观点,以及怎样通过数学方法来解决。再次,逻辑学的教学中除了让学生建立一定的哲学、宗教观念,还应让学习者从计算机人工智能方面做出探索。另外,在逻辑学中要培养学习者的计算机编程能力,让学习者把抽象的思想和观点转化为具体的程序,以计算机的形象化和高效处理促进逻辑学的不断发展。

教育上要解决文理过早分科的情况,才能从根本上保证培养出高素质的复合型人才,推动包括逻辑学在内的学科的全面发展。

现代逻辑应用于哲学而产生的哲学逻辑、应用于自然语言而产生的自然语言逻辑、应用于计算机科学和人工智能而产生的人工智能逻辑等,在逻辑理论应用的过程中,逐步形成了既相对独立又有内在联系的众多学科组成的逻辑学科群。逻辑的应用研究还延伸到其它学科领域,出现了量子逻辑、控制论逻辑、概率逻辑、价值逻辑、法律逻辑、科学逻辑等。这说明,在当前科学技术迅速发展的条件下,现代逻辑已经从哲学研究的范围中走了出来,也不再局限于数学领域,而是更广泛地应用到其它许多学科领域之中。逻辑理论在现代科学技术各领域的应用,促进了逻辑理论自身的发展,也促进了其它学科的发展。

四、小结

在大陆地区的逻辑学书籍和教育活动过程中往往主要教授形式逻辑学及三段论,这使学习者如一叶障目,看不到逻辑学的全貌及发展动态。随着逻辑学与各学科交叉力度的增加,应该避免过早文理分科,为培养复合型的后备人才打下良好的基础。另外,要加强逻辑学与计算机应用的结合,使抽象的逻辑过程可以通过计算机比较直观地呈现出来,使研究应用形成良好的互动。

参考文献

[1]陈永鑫对德语词汇feudal翻译引发的对“封建”一词应用的深思[J].教育学文摘,2013,10期,中旬刊。

小学数学中的逻辑推理篇6

【关键词】小学数学逻辑思维能力培养策略

逻辑思维能力是指对事物进行准确合理思考的能力,即通过对事物进行观察、概括、分析得出关于该事物的准确结论的能力[1]。当前小学数学的教育过程中,教师对于学生逻辑思维能力的培养还不够重视,这在一定程度上导致了学生解题思路受到局限,不能够灵活地解决数学问题,无法做到举一反三。因此,教师要注重培养学生的逻辑思维能力。学生逻辑思维能力的提高,不仅能够提高学生理性思考数学问题的能力,还有利于其他逻辑性较强的学科如物理、化学等学科的学习水平的提高,对学生未来的生活工作也有很大的帮助。

一、培养逻辑思维能力的重要性

(一)有利于提高学生的解题能力

小学生处于数学学习的初级阶段,受自身条件限制,难以对数学课堂上学习到的知识深入了解,因此在解决数学问题时,缺乏响应的思路,无法做到举一反三。数学学科内容复杂,各个知识点之间联系紧密,具有很强的逻辑性。并且从学习内容上来说,缺乏系统性,无法有效地掌握数学知识。因此,提高小学生的逻辑思维能力,能够使学生牢牢掌握数学知识,加深对基础知识的了解,在解决数学问题时能够迅速得到答案,并且举一反三,运用多种方法和思路来解决。这样会在很大程度上提高学生的解题能力,从而提高学生的数学成绩,实现小学数学对于学生的要求[2]。

(二)有利于提高学生的创新能力

随着素质教育的不断推进,国家对学生的创造能力也越来越重视。作为创新能力的重要组成部分,逻辑思维能力的欠缺将会极大阻碍学生创新能力的提高。因此,为了提高学生的创新能力,就必须先提高学生的逻辑思维能力。学生逻辑思维能力的提高,有利于学生创新思维的培养和开发,从而使学生在学习过程中充分培养自主思维的能力,这在一定程度上也满足了新课标对于学生素质的要求。

二、提高学生逻辑思维能力的措施

(一)运用科学方法,有针对性的开展教学

教师在数学课堂的教学过程中,往往涉及到大量抽象枯燥的教学内容,一方面,学生学习起来比较吃力,造成学习信心上的挫折;另一方面,教学内容枯燥无趣,不容易吸引学生的注意力。因此,要求教师在上课之前做好充分的备课工作,对即将在课堂上教学的内容精心设计,运用科学的教学方法,提高学生的参与度,调动学生的思维兴趣。激发学生数学的思维兴趣。例如在研究长方形的性质时,通过引导学生通过作图的方式,连接长方形的对角线。这样就形成了两个直接三角形。这时候教师通过归纳总结之前学过的直角三角形的性质,不难推出长方形的性质,即长方形的内角和为360度;长方形的对边平行切相等;长方形的面积等于长乘以宽。这样通过已学过的知识来学习新知识,温故而知新,加深了学生对知识的掌握和记忆,在这个过程中也锻炼了学生的逻辑思维能力[3]。

(二)从学生实际出发,因材施教

在平常的教学活动中,教师要根据学生的具体情况,从学生实际出发进行教学。在解决问题的过程中,积极引导学生自主学习、自主思考,从而得出答案。另外,在讲解答案时,教师要在答案正确的基础上,尽可能多的引导学生找到解题方法和技巧,使学生形成系统化的解题思路。这样,一方面,提高了学生解题能力,学生在面临问题时能迅速找到解题思路和方法;另一方面,学生在思考的过程中也在很大程度上锻炼了逻辑思维能力。

(三)重视问题设置,引入多种方法

小学数学的课堂教学是一个发现问题、提出问题、解决问题的过程,先由教师提出问题,学生在教师的有效引导下分析并解决问题。因此,要提高学生的逻辑思维能力,就必须重视在课堂上的问题设置,问题设置的合理,学生才会在分析和解决问题的过程中提高逻辑思维能力。此外,在课堂教学中,教师还需要引入逻辑思维方法,帮助学生提高逻辑思维能力。常见的逻辑思维方法有归纳演绎法、比较对照法、抽象概括法、综合分析法等。例如在学习平行四边形的性质的时候,就可以通过归纳演绎法推理出来。将两个全等三角形组成平行四边形,由于全等三角形的三个角分别相等,从而得出平行四边形对角和对边分别相等的性质。另外一些运算规律如四则运算,也可以用这些逻辑方法推理出来。教师在平常的教学过程中,要根据具体教学内容,针对性的设置问题,选取不同的教学方法,积极引导学生自主思考,从而提高学生的逻辑思维能力。

结语:

综上所述,培养和提高学生的逻辑思维能力,能够加深学生对数学知识的理解,提高学生的解题能力和创新思维能力,全面提升小学数学教学的质量和水平。教师应重视对学生逻辑思维能力的培养,因材施教,使学生做到举一反三,为今后的数学学习奠定良好的基础。

【参考文献】

[1]詹志毅.论小学数学教学中对学生逻辑思维能力的培养[J].数学大世界(教师用),2010,(12):60.

小学数学中的逻辑推理篇7

一、模糊逻辑的研究对象

欲弄清模糊逻辑的研究对象首先必须得清楚逻辑的研究对象,因为模糊逻辑只不过是在经典逻辑的基础之上发展起来的一门分支学科。只要搞清楚了逻辑的研究对象,那么模糊逻辑的研究对象也就容易理解了。那么到底什么是逻辑的研究对象呢?对这个问题有着各式各样的回答。“关于逻辑的对象,从大的方面说,可以分为以下几种观点:(1)逻辑是研究思维的;(2)逻辑是研究客观世界的;(3)逻辑是研究语言的;(4)逻辑是研究推理形式的有效性的。”这是国内著名的逻辑学学者陈波所作出的归纳。在书中陈波对以上四种观点进行了一一的剖析,指出了各种观点的优劣所在,最后他提出了自己的看法,他认为逻辑的研究对象是推理形式的有效性。这一观点在张清宇主编的《逻辑哲学九章》中李小五撰写的第一章《什么是逻辑》也得到了认可。通俗地说就是:逻辑研究的对象就是推理的正确性。更严格(更带学术性)地说就是:逻辑研究的对象就是推理形式的有效性。

逻辑研究的对象就是推理形式的有效性这一观点得到了大多数学者和专家的认可,我本人对这一观点也无异议。弄清楚了逻辑的研究对象进而就可以进入我所要谈论的问题了,模糊逻辑的研究对象又是什么呢?在这里,我想从如下几个方面来加以讨论:(1)模糊逻辑的产生背景。人类对自然界的认识大致可以划分为两类,一类是精确的现象,它可以用精确的语言来加以描述。例如,2+2=4;贵阳市是贵州省的省会本文由http://收集整理;茅台酒是中国的国酒,等等。可以看出这一类现象它们都具有精确的定义和性质。但是,在现实世界中还有一类难以被精确的描述和定义的现象。例如,花溪是个风景优美的地方(究竟何为风景优美呢?):他的父亲是个高个子(多高为高个子呢?);张老师是个中年人(中年人被定义为多少岁呢?),等等。诸如此类的现象数不胜数,与“精确现象”相对应我们称之为“模糊现象”。为了用严谨的科学手段去研究模糊现象、分析模糊性质,模糊数学应运而生。而模糊逻辑就是在模糊数学的基础之上派生出来的分支学科之一。(2)模糊逻辑的研究对象。前面已经提及逻辑的研究对象是推理形式的有效性,而具体到模糊逻辑来说,它的研究对象就是模糊推理的有效性。那么什么又是模糊推理呢?模糊推理和精确推理它们之间有什么区别和联系呢?下面将对这些问题作出讨论。首先,我们来看看什么是模糊推理,与精确推理一样,模糊推理也由概念、判断这些基本的逻辑元素组成,但是模糊推理有自己独特的推理方式。模糊推理所推出的结论并不具有绝对的真假,它的结论只能用隶属度来刻画,例如前例中的张老师是个中年人,这是一个很典型的模糊判断句,在这里我们就不能用传统逻辑中的绝对的真假来刻画中年人这一概念了,比如40岁是中年人为真,难道41岁是中年人就被看做是假的吗?因为在二值逻辑中只有真和假这两种结论。对于二值逻辑中这一无能为力的问题在模糊逻辑中却能轻易的解决,我们用查德表示法来描述这一事例,查德表示法是通过分式的和来表示模糊集合中的所有元素及其隶属度,其中分母代表元素,分子代表隶属度。上例我们可以表示为(a)=(0.5/张老师),意思是说张老师是中年人从程度上来说只有0.5。这里就抛开了绝对的真假。但对于模糊的现象也做出了精确的刻画,之所以要对模糊现象精确化主要是为了模糊推理能够在机器上实现。其次,对有效性进行讨论。陈波对推理的有效性进行了比较精辟的归纳,并提出了五点要求,他认为一个推理是否有效最好能够同时满足以下五个条件:(1)保真性。(2)内容相关性。(3)独立性。(4)题材中立性或普遍适用性。(5)简单性。虽然陈波提出了这样一个框架,但是对于任何一种逻辑推理要同时满足如上五个标准几乎是不可能的。这里我只针对模糊逻辑的有效性发表自己的一些浅显看法。在模糊逻辑中通常用到的推理有模糊假言推理和模糊条件推理,其中,模糊假言推理又最具有代表性。模糊假言推理之定义是:已知模糊命题a(大前提)包含模糊命题b。如存在与a不完全相同的模糊命题a1(小前提),则能推出相应的结论b1.我们把这个推理过程称为模糊假言推理。例如:

(1)若吃的东西营养丰富,则人的身体会好;那么若吃的东西营养比较丰富,则人的身体会怎样?

(2)若中国在清朝晚期很强大,则不会被帝国主义国家欺负;那么若中国在清朝晚期不是很强大,则会不会被帝国主义国家欺负?

由于模糊假言推理的大小前提都是模糊的,所以其结论也是模糊的。这与传统逻辑所要求的精确性是完全不同的,那么应该如何对模糊推理进行精确的描述以使之能够为机器所识别呢?我们可以从人的经验和模糊数学两个方面来加以讨论。

二、模糊逻辑的形而上学问题

我们首先对形而上学做一个大致的了解以便更好地理解后述问题。形而上学可以从狭义和广义上来加以解释,狭义上的形而上学是指对世界本质是什么的探讨,也就是常说的“本体论”;广义上的形而上学除了“本体论”之外还应该包含“认识论”的这一部分,也就是探讨世界是否

可知这一问题。在这里仅就狭义上来对模糊逻辑的形而上学问题进行讨论。

(一)逻辑系统的一元论、多元论、工具主义问题

对于是否有一种唯一正确的逻辑系统这个问题,一开始就大致区分出三种反应,这是有益的:

一元论:只有一种正确的逻辑系统;

多元论:正确的逻辑系统不止一种;

工具主义:没有“正确的”逻辑;正确性这一概念是不妥的。

虽然这三种提法都各自有一定的道理,但是从逻辑学目前的发展形式综合来看我认为第一种提法显然是不合适的,也就是说如果我承认了第一种观点,那么模糊逻辑就是~种错误的逻辑,这显然不是我欲讨论的问题。我个人倾向于赞成第二和第三种观点,第二种观点显然我必须赞成,那么对于第三种我重点的讨论一下。逻辑的工具论可以分为激进工具论与温和工具论两种,激进工具论者认为逻辑纯粹是一种为人们服务的工具而己,没有正确与错误的划分,只能看其是否方便实用;而温和工具论者则认为,逻辑有正确与错误之分,凡具有保真性的逻辑就是正确的逻辑;但逻辑的选择则是相对于特定的目的是否方便与充分实用而言的。激进论的观点显然过于绝对,他们对逻辑这门科学的定位是不正确的,温和工具论的观点比起绝对工具论来更能够让人接受。具体到模糊逻辑而言,它是逻辑学这门学科的一个分支学科,其基本的逻辑原理与传统逻辑是大体一致的,它只是对传统逻辑的一些很难解决的问题从模糊的角度来加以解释和论证,它也是一种正确的逻辑,同时它也是一门工具,目前,模糊逻辑已经应用于很多高科技领域,例如,运用模糊逻辑实现对病人的诊断;运用模糊逻辑实现对机器运行的自动控制等等。

(二)对模糊逻辑的定位

对逻辑的分类而言,不同的论者有不同的划分方法。在各种划分方法之中,我本人比较赞成陈波的分类。陈波把逻辑分为:(1)基本逻辑,(2)应用逻辑,(3)广义逻辑三大类。我个人认为在这里模糊逻辑被划分到应用逻辑之列我认为是很恰当的,在模糊逻辑中并无太多的高深理论要大家去研究,而最为重要的是如何把模糊推理应用于具体的实践之中使之转化为科技成果。

可以看出,模糊逻辑是一种正确的逻辑,同时它也是一门工具,模糊逻辑的许多理论对传统的二值逻辑是非常有益的补充。

小学数学中的逻辑推理篇8

关键词:peirce;科学家;逻辑学家;科学;指号学;化学概念

charlessanderspeirce(1839-1914),其一生曾作为“一个美国人的悲剧”〔1〕,现在已经越来越多地被认为是他那个时代、也是美国至今产生的最有创造性、最具多才多艺的伟大思想家。他广博的研究涉及非常不同的知识领域:天文学、物理学、度量衡学、测地学、数学、逻辑学、哲学、科学理论和科学史、指号学、语言学、经济计量学和实验心理学等等。而且这里的许多领域,peirce在不同程度上被视为倡导者、先驱甚至是“鼻祖”。russell早就做出评价:“毫无疑问,他是十九世纪末叶最有创见的伟人之一,当然是美国前所未有的最伟大的思想家。”〔2〕而当代在世哲学家h.putnam称他为“所有美国哲学家中高耸的巨人”〔3〕。

虽然peirce的思想具有极为广阔的视野,但当今学者所公认、peirce本人也承认的他的两个主要研究领域却是科学和逻辑学。科学和逻辑学是peirce毕生付出精力最多的两个领域,也是他在大学毕业后决定他一生将做什么时曾犹豫不决的两种选择。但在其学术兴趣上它们是他的孪生子,二者在理论联系上常常是融为一体,成为peirce最倾心关注的焦点。而且,作为科学家和逻辑学家的经验是peirce整个哲学系统构建的基础与出发点,是贯穿他一生思想发展变化的重要影响因素。实际上,科学和逻辑学的共同追求正是peirce为自己所界定的生活目标。把握他的这一显著特征,我们可考察作为科学家的peirce与作为逻辑学家的peirce之间的某些联系。

1科学家职业、逻辑学家志向

从实际从事职业来看,peirce是位科学家,包括化学家、大地测量员、物理学家、天文学家、工程师、发明家、实验心理学家等等;同时这也是他谋生的门路,是他最早获得学术名声的领域。

成为一名科学家,peirce具有非常优越的条件;同时这也是他的亲戚朋友尤其是父亲所期望的。peirce出生于具有良好科学氛围的家庭,特别是其父亲benjaminpeirce是哈佛大学天文学和数学perkins教授,也是当时美国最有影响的数学家。peirce从小由其父亲教授数学、物理学和天文学等学科;其聪颖智慧深得父亲欣赏。而peirce本人也深受父亲影响,尤其是在父亲1880年去世之后,他极想遵照父亲遗愿而继承父亲的事业,从此专注于科学研究。

在peirce十几岁时,他已经在家中建立了私人化学实验室,并写出了《化学史》;其叔叔去世后,他又继承了他叔叔的化学和医学图书馆。1859年从哈佛大学毕业后,他父亲安排他在美国海岸测量局(后来改名为海岸和地质测量局)野地考察队作为临时助手学习锻炼了一年;而同时他私下跟随哈佛动物学家louisagassiz学习分类学方法。1862年进入哈佛的lawrence科学研究所,并于1863年毕业获得化学理学士。其间于1861年他再次进入海岸测量局,但这次是作为长期助手;1884年10月至1885年2月主管度量衡办公室;1867年父亲成为海岸地质测量局的第三任主管,peirce于同年7月1日由助手(aide)提为副手(assistant),职位仅次于主管;他的这一职位上一直持续到1891年12月31日,时间达24年半之久。从1872年11月开始,他又负责钟摆实验;在1873—1886年间他在欧洲、美国以及其他地方的站点进行钟摆实验。晚年(1896年直到1902年)主要为圣劳伦斯能量公司做顾问化学工程师。

同时,peirce在1867年被安排在气象台从事观测工作,并于1869年被任命为副手。他曾是一次日环食和两次日全食现象的观测者,还负责使用气象台新获得的天体光度计。1871年其父亲获得国会授权进行横跨大陆的地质测量,peirce由此又成了职业的大地测量员和度量衡学家。

peirce生前虽只出版过一本科学方面的书(《光测研究》(1878)),为《thenation》杂志撰写的短评、书评现多收集在由ketner和cook编辑出版的《contributionstothenation》中;但他在海岸地测局和哈佛气象台的诸多贡献已经为他(也为这两机构)在很年轻时就赢得了国际(特别是在欧洲)声誉(peirce1870年、1875年、1877年、1880年和1883年先后五次接受测量局任务到欧洲考察,同欧洲的许多科学家建立了联系,并极力主张扩大科学界的国际联系)。peirce于1867年成为美国文理学院的常驻会员,1877被选为国家科学院的成员,1880年被选为伦敦数学学会成员,1881年被选进入美国科学进步协会。而且值得一提的是,现在peirce已被认为是采用光波长来测定米制长的先驱。

然而,尽管他原本可以很好地专职于科学职业,并有广阔的前景;并且事实上,他也是由化学进入了各种各样的科学部门,并投入了极大的兴趣和精力,成为美国当时杰出的科学家。但与逻辑学相比,它们只是他生命的第二焦点。

从理想志向来看,peirce视逻辑学为其天职。早年在父亲指导下学习《纯粹理性批判》时就认为康德的失败主要在于其“平庸的逻辑”,要超越康德体系,必须发展一种崭新的逻辑。他声称在12岁时已经除了逻辑别无其他追求;甚至在生活潦倒、疾病缠身的困境中他依然坚持这一工作。他建有自己的私人逻辑史图书馆,他是近代以来少有的精通古代和中世纪逻辑的一位逻辑学家。他自己说,他是自中世纪以来唯一全身心贡献于逻辑学的人,并声称他是终生的逻辑推理学习者。1906年他在美国《who’swho》中把自己命名为一名逻辑学家,这在当时是绝无仅有的现象。晚年在milford的arisbe,他形容自己为田园逻辑学家、逻辑学隐士。与具有美好前程的科学职业相比,peirce之所以热中于当时不可能成为谋生手段的逻辑学,更多的是出于对自己既定学术目标的追求:要发展一种有前途的逻辑。他对于逻辑的执著和热情,使得他在逻辑学上的贡献并不亚于科学。

年仅二十几岁时,peirce就开始在哈佛和lowell学院作关于逻辑学的演讲;从1879年直到1884年,在保持海岸地质测量局职位的同时,他作为johnshopkins大学(美国历史上第一所研究生学院)的兼职逻辑学讲师(这是他一生唯一一次获得的大学职位),并在这期间出版了他第二本书(也是最后一本)《逻辑研究》(1883年,pei

rce主编)。这本书在当时的美国乃至整个欧洲都有较大影响。在1901年,他为baldwin的《哲学心理学辞典》撰写了大部分的逻辑学词条。

虽然peirce只有短暂的学院生活来传播他的逻辑理论,但在他那个时代,peirce已经是一位国际性人物。在五次访问欧洲期间,虽然他是作为科学家去考察,但不仅碰到了许多著名科学家,也会见了当时知名的数学家与逻辑学家,包括demorgan、mccoll、jevons、clifford、spencer等,还与cantor、kempe、jourdain、victoria夫人等保持着通信关系。1877年英国数学家和哲学家w.k.clifford评价“charlespeirce...是最伟大的在世逻辑学家,是自aristotle以来已经为这一学科增加实质内容的第二个人,那另一个是georgeboole,《思维规律》的作者。”〔4〕

而在今天,peirce学者不断发掘出的peirce的逻辑尤其是现代逻辑贡献更是值得重视。一般认为,他早期主要是作为一名布尔主义者(boolean)从事代数逻辑方面的研究,而晚年他的贡献主要集中于图表逻辑方面,主要包括存在图表系统和价分析法。1870年peirce的“描述一种关系逻辑记法,源于对boole逻辑演算的扩充”是现代逻辑史上最重要的著作之一,因为它第一次试图把boole逻辑代数扩充到关系逻辑,并在历史上第一次引入(比frege的begriffschrift早两年)多元关系逻辑的句法。在1883年之前他已经发展了量化逻辑的完全的句法,与直到1910年才出现的标准的russell-whitehed句法仅仅在特殊符号上有点不同。

在对于数理逻辑贡献的广泛性和独创性方面,peirce几乎是无与伦比。与逻辑主义学派的frege相比,peirce的特殊贡献不在定理证明方面上,而更多的是在新颖的逻辑句法系统和基本逻辑概念的精制化发展上。他创造了十多个包括二维句法系统在内的不同逻辑句法系统。把实质条件句算子(在他那里的形式为“—<”)引入了逻辑学,比shaffer早40年发展了shaffer竖并仅仅基于这一算子发展了一完全的逻辑系统。还独立地系统采用了真值表方法和归谬赋值法,过早地意识到skolem前束范式的技术。在johnshopkins大学教书期间,peirce开始研究四色图猜想并发展了逻辑和拓扑学特别是拓扑图论之间的广泛联系。

我们看到,peirce不仅是有着突出贡献的科学家,同时也是著名的逻辑学家。然而在二者关系上,首要的一点是:他承认自己热爱科学,但坦言对于科学的研究只是为了他的逻辑;因为逻辑的研究需要从各种特殊科学(还有数学)的实际推理方法中概括出一般的逻辑推理方法,而决不是仅仅从逻辑书籍或讲课中背诵、记忆和解题;多样化的科学研究正是为了逻辑之全面概括,由它们获得的材料形成了逻辑学的基础和工具。实际上,这种前后的“从属关系”最突出地表现在他晚年常常是以作为科学家的收入来维持从事逻辑学研究的时间。

2逻辑学作为科学

虽然上文表明逻辑学家peirce与科学家peirce之间有近乎目的与手段间的主从关系,但事实上并非如此简单,它们还有更为深刻的一层关系,那就是:逻辑学也是科学。很显然,这是peirce长期的实验室经历已经使得他以科学的方法处理所有问题(他有时的确称自己为“实验室哲学家”)包括逻辑学了。

我们首先看,科学在peirce那里意味着什么?peirce看到大多数人包括科学界之外的人都习惯于把科学视为特殊种类的(主要是指系统化的)知识,而他更愿意像古希腊人那样把科学作为认知的方法,但他强调这种方法一定要是科学探究(inquiry)的方法。知识开始于怀疑,为了寻求确定的信念我们必须要解决(settle)怀疑,一般解决怀疑的方法主要有情感方法(求助于自己的感觉倾向)、信忠团体的方法(选择那些最适合其社会团体的那一信念)和尊重的方法(求助于自己对于某特别个人或机构的尊重之感情)等;但这些方法本质上都是自我中心的非客观的方法,它们往往只通过怀疑者自己的行为、意愿来选择信念,缺乏足够的证据。而真正客观的方法只有科学探究的方法,在这种方法指引之下,探究者从经验出发基于科学共同体(community)的合作去寻求真理(truth)或实在(reality),这也正是科学活动;最终的真理性认识可能并不是由某一实际的探究者所发现,但只要是遵循这种方法、运用先前的结果,最后都必定会一致达到真理的。这正是peirce在《通俗科学月刊》上发表的两篇经典性论文《信念的确定》和《如何使我们的观念清楚明白》中所阐述的实用主义(与后来james版本的实用主义有很大不同)方法相一致的,事实上如peirce所指出的,实用主义不是什么世界观,本质上是一种方法,一种科学探究的方法。而与此同时,我们看到,peirce把逻辑学视为设计研究方法的艺术,是方法之方法,它告诉我们如何进行才能形成一个实验计划;逻辑就是对于解决怀疑的客观方法的研究,是对于达到真理之方式的研究,其目的就是要帮助我们成为“科学人”。现代科学之优于古代之处也正在于一个好的逻辑,健全的逻辑理论在实践上能缩短我们获知真理的等待时间,使得预定结果加速到来。

但是我们发现,他在思想更为成熟的阶段是把逻辑学的科学属性放置于指号学(semiotics或更多的是semieotics)的语境中来考察的,虽然这种处理与以上把逻辑学视为科学方法之研究存在着根本上的一致性。

peirce不止一次指出,在最广泛的意义上的逻辑学就是指号学或关于指号的理论,仅仅是指号学的另一个名字。〔5〕它包括三个部门:批判逻辑学(criticallogic),或狭义上的逻辑学,是指号指称其对象的一般条件的理论,也即我们一般所谓逻辑学;理论语法(speculativegrammar),是指号具有有意义特征的一般条件的学说;理论修辞(speculativerhetoric),又叫方法论(methodeutic),是指号指称其解释项的一般条件的学说。〔6〕这种划分可能受中世纪大学三学科:语法、辩证法(或逻辑学)和修辞的课程设置的影响,指号学在某种程度上可视为对于中世纪后期所理解的逻辑的现代化版本。而我们在此需要强调的是,peirce把指号学视为经验科学、观察科学。推理就是对于指号的操作,观察在其中发挥着重要作用;指号学同其它经验科学的不同在于它们实验操作对象不一样,在于其它科学的目的仅仅是发现“实际上是什么”而逻辑科学要探明“必定是什么”。但既然是经验科学,根据经验学习的科学人进行逻辑推理所得到的结论就是可错的即准必然的(事实上,任何逻辑必然都只是相对于特定

推理前提而产生必然的特定结论)。

更进一步,peirce把狭义上的逻辑学(logicexact)分成假设逻辑(abductivelogic)、演绎逻辑和归纳逻辑三部分。显然这比传统逻辑上演绎(必然的)、归纳(可能的)二分的做法多出了内容。peirce得出这样的结论是对于aristotle三段论基本格研究的结果,他认为barbara集中表现了演绎推理的本质,而作为特殊的演绎三段论baroco(把barbara中结论的否定作前提、小前提的否定作结论)和bocardo(把barbara中的结论的否定作前提、大前提的否定作结论),如果把它们的结论考虑为或然性的,则分别相应于假设推理(abductivereasoning)和归纳推理。但更重要的是,peirce在此显示出了逻辑学与科学的最合理的紧密联系。在他看来,演绎逻辑也即数学的逻辑,而假设逻辑和归纳逻辑主要就是科学的逻辑。在演绎逻辑已经得到普遍承认的情况下,他终生的愿望就是要把归纳和假设(abduction)同演绎一起坚固地和永久地确立在逻辑概念之中。在科学探究过程中,假设、演绎和归纳先后组成了三个不同阶段的科学方法,它们的共同作用使得科学探究能自我修正。

peirce把假设放在首位,作为科学探究程序的第一步,目的在于发现和形成假说。假设是为解释违反规律(或习惯)的意外事实而产生假说的过程,它能产生新信息,peirce把它视为所有科学研究甚至是所有普通人的活动的中心。但这种假设并没有提供安全可靠的结论,假说必须要经过检验。于是,还需要演绎来解释(explicate)和演示(demonstrate)假说即得出预言;再后由归纳回归到经验,旨在通过观察被演绎出的结果是否成立来证实或否证那些假说,即决定假说的可信赖度。在这连续的三种推理形式中,假设是从意外事实(surprisingfacts)推到对事实的可能性解释,演绎是从假说前提推到相应结论,归纳则是从实例到一般化概括。经过这样的科学探究,我们在科学共同体中将能不断接近真理。

3逻辑学中的化学概念移植

为更具体地论述peirce的科学研究与逻辑学研究之间的紧密联系,我们在此可谈到peirce对科学中的许多概念向逻辑学研究的成功应用,这突出表现在化学上。因为化学是peirce的大学专业,也是他进入整个经验科学的入口。

逻辑学作为一门特殊的学科领域,事实上从近代以来,就从数学(包括代数和几何)理论那里找到了非常有力的发展动力和理论技术。我们在此谈到的化学概念应用作为整个自然科学概念推广中的一例其实也是peirce为发展逻辑学而提出的。

首先,peirce晚年极为倾心的存在图表逻辑构想正是基于化学图表原理(可能还有拓扑学方法的启发)。存在图表是peirce在其指号学背景下对euler图和venn图的重大发展,具有极强的表现力。其在自然、直观、易操作上要远胜于代数方法(包括标准的peano-russell记法),因为我们心灵的思想过程被同构地展现在推理者面前,对于图表的操作代替了在化学(和物理)实验中对于实物的操作。化学家把这样的实验描述为向自然(nature)的质疑,而现在逻辑学家对于图表的实验就是向所关涉逻辑关系之本性(nature)的置疑。〔7〕

第二个例子,现代逻辑(可能从《数学原理》开始)中的一对基本概念:命题和命题函项(或有时称为闭语句和开语句)原本就是来自化学中的“饱和”(saturation或gesättigkeit)和“未饱和”概念。peirce用黑点或短线来代替语句中的“指示代词”(即逻辑中的自变元),得到形如“——大于——”、“a大于——”这样的形式,它们分别被称为关系述位(relativerhema)(区别于像系词一样的关系词项)和非关系述位,也即他那里的谓词(谓词是几元的取决于我们到底如何选择去分析命题)。他指出,述位不是命题,并坦言“述位在某种程度上与带有未饱和键(unsaturatedbonds)的化学原子或化学基极为相似。”〔8〕然而不无意外,我们发现同时期欧洲大陆的frege也正在独立地从化学概念得到逻辑研究的灵感。他把诸如“……的父亲”的函项记号称为“未饱和的”或“不完全的”表达式,以与专有名词相区别。〔9〕

另外一个例子是peirce提出的价分析(valencyanalysis)法。正如名字所显示出的,它同化学中的化合价概念密切相关,peirce所使用的词语valency直接源于化学中的术语valence即化合价。价分析是peirce在图表化逻辑思想指引下于存在图表(existentialgraphs)之外创设的另一种二维表现法。其中,显然他是把思想中概念的组合与“化学离子”的组合相比拟,如他采用类似“——”这样的结构表示带有“开放端(looseend)”(即黑点后面的横线)的实体,即谓词;这就是化学中离子结构的简单变形。由于它们的开放端导致的“不稳定”(正像离子本身不稳定一样),开放端之间就可能连接起来形成共同“键”(bond)。如“——”同“——”可形成“——”样式的新结构〔10〕。正是利用这样的离子组键技术,peirce成功证明了其著名的化归论题,即对于三元以上关系都可化归到三元和三元以下的关系,但一元、二元和三元关系却不能化归。这一论题是他哲学思想体系中所坚持的三分法原则的逻辑证明。

综观peirce的科学家经历和逻辑学家志向,peirce把逻辑学视为对于各种科学推理方法的概括,同时又把逻辑学理论指导、应用于科学研究过程。二者紧密相连,互为作用。而更为突出的,他的逻辑贡献大都可追溯到其多样化的科学研究,他的逻辑独创往往也是其科学研究经验的启发性建议。笔者以为,研究peirce的这些方面,我们至少可得出以下启示:逻辑学应从数学和科学推理实践中概括推理的一般本质;逻辑学家应尽可能学习、掌握科学(传统逻辑就因为没有这样做而失败,科学家非逻辑学家或逻辑学家非科学家都不能胜任于对科学推理的分析工作),因为拓宽自己的科学研究领域必将能加强逻辑学家对于逻辑科学的贡献能力;同时科学家要想更为一般地把握住推理方法也应了解逻辑学,但是前者在当前学术界值得特别注意。当前处于被冷落地位的逻辑学要想摆脱这种局面,必须加快发展自己;而经验科学(不再仅仅是数学)必能使得逻辑学发展获得新的生命力,这已经是被现代逻辑的发展史(特别是初创时期)所证实的。

参考文献:

〔1〕库克.现代数学史〔m〕.呼和浩特:内蒙古人民出版社,1982年.61.

〔2〕罗素.西方的智慧〔m〕.北京:商务印书馆,1999年.276.

〔3〕hilaryputnam.peircethelogician〔j〕.historiamathematica,9(1982).292.

〔4〕maxfisch.thedecisiveyearanditsearlyconsequences〔m〕.writingsofcharless.peirce:achronologicaledition(vol.2).bloomington,indiana.indianauniversitypress.1984.introduction.

〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕charlessanderspeirce.collectedpapersofc.s.peirce(vol.1-8)〔c〕.cambridge,massachusetts.harvarduniversitypress.1931-58.2.227,2.93,4.530,3.421.(按照peirce文献的通常标注法,这里如“2.227”的记法,小圆点前面的数字为卷数,后面的数字为节数)

〔9〕威廉·涅尔,玛莎·涅尔.逻辑学的发展〔m〕.北京:商务印书馆,1985年.624.

〔10〕robertburch.valentalaspectsofpeirceanalgebraiclogic〔j〕,computersmath.applic,vol.23,no.6-9,1992.665-677.

peirce:thescientistandlogician

小学数学中的逻辑推理篇9

关键词:peirce;科学家;逻辑学家;科学;指号学;化学概念

中图分类号:B81-095文献标识码:a

CharlesSanderspeirce(1839-1914),其一生曾作为“一个美国人的悲剧”〔1〕,现在已经越来越多地被认为是他那个时代、也是美国至今产生的最有创造性、最具多才多艺的伟大思想家。他广博的研究涉及非常不同的知识领域:天文学、物理学、度量衡学、测地学、数学、逻辑学、哲学、科学理论和科学史、指号学、语言学、经济计量学和实验心理学等等。而且这里的许多领域,peirce在不同程度上被视为倡导者、先驱甚至是“鼻祖”。Russell早就做出评价:“毫无疑问,他是十九世纪末叶最有创见的伟人之一,当然是美国前所未有的最伟大的思想家。”〔2〕而当代在世哲学家H.putnam称他为“所有美国哲学家中高耸的巨人”〔3〕。

虽然peirce的思想具有极为广阔的视野,但当今学者所公认、peirce本人也承认的他的两个主要研究领域却是科学和逻辑学。科学和逻辑学是peirce毕生付出精力最多的两个领域,也是他在大学毕业后决定他一生将做什么时曾犹豫不决的两种选择。但在其学术兴趣上它们是他的孪生子,二者在理论联系上常常是融为一体,成为peirce最倾心关注的焦点。而且,作为科学家和逻辑学家的经验是peirce整个哲学系统构建的基础与出发点,是贯穿他一生思想发展变化的重要影响因素。实际上,科学和逻辑学的共同追求正是peirce为自己所界定的生活目标。把握他的这一显著特征,我们可考察作为科学家的peirce与作为逻辑学家的peirce之间的某些联系。

1科学家职业、逻辑学家志向

从实际从事职业来看,peirce是位科学家,包括化学家、大地测量员、物理学家、天文学家、工程师、发明家、实验心理学家等等;同时这也是他谋生的门路,是他最早获得学术名声的领域。

成为一名科学家,peirce具有非常优越的条件;同时这也是他的亲戚朋友尤其是父亲所期望的。peirce出生于具有良好科学氛围的家庭,特别是其父亲Benjaminpeirce是哈佛大学天文学和数学perkins教授,也是当时美国最有影响的数学家。peirce从小由其父亲教授数学、物理学和天文学等学科;其聪颖智慧深得父亲欣赏。而peirce本人也深受父亲影响,尤其是在父亲1880年去世之后,他极想遵照父亲遗愿而继承父亲的事业,从此专注于科学研究。

在peirce十几岁时,他已经在家中建立了私人化学实验室,并写出了《化学史》;其叔叔去世后,他又继承了他叔叔的化学和医学图书馆。1859年从哈佛大学毕业后,他父亲安排他在美国海岸测量局(后来改名为海岸和地质测量局)野地考察队作为临时助手学习锻炼了一年;而同时他私下跟随哈佛动物学家Louisagassiz学习分类学方法。1862年进入哈佛的Lawrence科学研究所,并于1863年毕业获得化学理学士。其间于1861年他再次进入海岸测量局,但这次是作为长期助手;1884年10月至1885年2月主管度量衡办公室;1867年父亲成为海岸地质测量局的第三任主管,peirce于同年7月1日由助手(aide)提为副手(assistant),职位仅次于主管;他的这一职位上一直持续到1891年12月31日,时间达24年半之久。从1872年11月开始,他又负责钟摆实验;在1873—1886年间他在欧洲、美国以及其他地方的站点进行钟摆实验。晚年(1896年直到1902年)主要为圣劳伦斯能量公司做顾问化学工程师。

同时,peirce在1867年被安排在气象台从事观测工作,并于1869年被任命为副手。他曾是一次日环食和两次日全食现象的观测者,还负责使用气象台新获得的天体光度计。1871年其父亲获得国会授权进行横跨大陆的地质测量,peirce由此又成了职业的大地测量员和度量衡学家。

peirce生前虽只出版过一本科学方面的书(《光测研究》(1878)),为《thenation》杂志撰写的短评、书评现多收集在由Ketner和Cook编辑出版的《Contributionstothenation》中;但他在海岸地测局和哈佛气象台的诸多贡献已经为他(也为这两机构)在很年轻时就赢得了国际(特别是在欧洲)声誉(peirce1870年、1875年、1877年、1880年和1883年先后五次接受测量局任务到欧洲考察,同欧洲的许多科学家建立了联系,并极力主张扩大科学界的国际联系)。peirce于1867年成为美国文理学院的常驻会员,1877被选为国家科学院的成员,1880年被选为伦敦数学学会成员,1881年被选进入美国科学进步协会。而且值得一提的是,现在peirce已被认为是采用光波长来测定米制长的先驱。

然而,尽管他原本可以很好地专职于科学职业,并有广阔的前景;并且事实上,他也是由化学进入了各种各样的科学部门,并投入了极大的兴趣和精力,成为美国当时杰出的科学家。但与逻辑学相比,它们只是他生命的第二焦点。

从理想志向来看,peirce视逻辑学为其天职。早年在父亲指导下学习《纯粹理性批判》时就认为康德的失败主要在于其“平庸的逻辑”,要超越康德体系,必须发展一种崭新的逻辑。他声称在12岁时已经除了逻辑别无其他追求;甚至在生活潦倒、疾病缠身的困境中他依然坚持这一工作。他建有自己的私人逻辑史图书馆,他是近代以来少有的精通古代和中世纪逻辑的一位逻辑学家。他自己说,他是自中世纪以来唯一全身心贡献于逻辑学的人,并声称他是终生的逻辑推理学习者。1906年他在美国《wHo’SwHo》中把自己命名为一名逻辑学家,这在当时是绝无仅有的现象。晚年在milford的arisbe,他形容自己为田园逻辑学家、逻辑学隐士。与具有美好前程的科学职业相比,peirce之所以热中于当时不可能成为谋生手段的逻辑学,更多的是出于对自己既定学术目标的追求:要发展一种有前途的逻辑。他对于逻辑的执著和热情,使得他在逻辑学上的贡献并不亚于科学。

年仅二十几岁时,peirce就开始在哈佛和Lowell学院作关于逻辑学的演讲;从1879年直到1884年,在保持海岸地质测量局职位的同时,他作为JohnsHopkins大学(美国历史上第一所研究生学院)的兼职逻辑学讲师(这是他一生唯一一次获得的大学职位),并在这期间出版了他第二本书(也是最后一本)《逻辑研究》(1883年,peirce主编)。这本书在当时的美国乃至整个欧洲都有较大影响。在1901年,他为Baldwin的《哲学心理学辞典》撰写了大部分的逻辑学词条。

虽然peirce只有短暂的学院生活来传播他的逻辑理论,但在他那个时代,peirce已经是一位国际性人物。在五次访问欧洲期间,虽然他是作为科学家去考察,但不仅碰到了许多著名科学家,也会见了当时知名的数学家与逻辑学家,包括Demorgan、mcColl、Jevons、Clifford、Spencer等,还与Cantor、Kempe、Jourdain、Victoria夫人等保持着通信关系。1877年英国数学家和哲学家w.K.Clifford评价“Charlespeirce...是最伟大的在世逻辑学家,是自aristotle以来已经为这一学科增加实质内容的第二个人,那另一个是GeorgeBoole,《思维规律》的作者。”〔4〕

而在今天,peirce学者不断发掘出的peirce的逻辑尤其是现代逻辑贡献更是值得重视。一般认为,他早期主要是作为一名布尔主义者(Boolean)从事代数逻辑方面的研究,而晚年他的贡献主要集中于图表逻辑方面,主要包括存在图表系统和价分析法。1870年peirce的“描述一种关系逻辑记法,源于对Boole逻辑演算的扩充”是现代逻辑史上最重要的著作之一,因为它第一次试图把Boole逻辑代数扩充到关系逻辑,并在历史上第一次引入(比Frege的Begriffschrift早两年)多元关系逻辑的句法。在1883年之前他已经发展了量化逻辑的完全的句法,与直到1910年才出现的标准的Russell-whitehed句法仅仅在特殊符号上有点不同。

在对于数理逻辑贡献的广泛性和独创性方面,peirce几乎是无与伦比。与逻辑主义学派的Frege相比,peirce的特殊贡献不在定理证明方面上,而更多的是在新颖的逻辑句法系统和基本逻辑概念的精制化发展上。他创造了十多个包括二维句法系统在内的不同逻辑句法系统。把实质条件句算子(在他那里的形式为“—<”)引入了逻辑学,比Shaffer早40年发展了Shaffer竖并仅仅基于这一算子发展了一完全的逻辑系统。还独立地系统采用了真值表方法和归谬赋值法,过早地意识到Skolem前束范式的技术。在JohnsHopkins大学教书期间,peirce开始研究四色图猜想并发展了逻辑和拓扑学特别是拓扑图论之间的广泛联系。

我们看到,peirce不仅是有着突出贡献的科学家,同时也是著名的逻辑学家。然而在二者关系上,首要的一点是:他承认自己热爱科学,但坦言对于科学的研究只是为了他的逻辑;因为逻辑的研究需要从各种特殊科学(还有数学)的实际推理方法中概括出一般的逻辑推理方法,而决不是仅仅从逻辑书籍或讲课中背诵、记忆和解题;多样化的科学研究正是为了逻辑之全面概括,由它们获得的材料形成了逻辑学的基础和工具。实际上,这种前后的“从属关系”最突出地表现在他晚年常常是以作为科学家的收入来维持从事逻辑学研究的时间。

2逻辑学作为科学

虽然上文表明逻辑学家peirce与科学家peirce之间有近乎目的与手段间的主从关系,但事实上并非如此简单,它们还有更为深刻的一层关系,那就是:逻辑学也是科学。很显然,这是peirce长期的实验室经历已经使得他以科学的方法处理所有问题(他有时的确称自己为“实验室哲学家”)包括逻辑学了。

我们首先看,科学在peirce那里意味着什么?peirce看到大多数人包括科学界之外的人都习惯于把科学视为特殊种类的(主要是指系统化的)知识,而他更愿意像古希腊人那样把科学作为认知的方法,但他强调这种方法一定要是科学探究(inquiry)的方法。知识开始于怀疑,为了寻求确定的信念我们必须要解决(settle)怀疑,一般解决怀疑的方法主要有情感方法(求助于自己的感觉倾向)、信忠团体的方法(选择那些最适合其社会团体的那一信念)和尊重的方法(求助于自己对于某特别个人或机构的尊重之感情)等;但这些方法本质上都是自我中心的非客观的方法,它们往往只通过怀疑者自己的行为、意愿来选择信念,缺乏足够的证据。而真正客观的方法只有科学探究的方法,在这种方法指引之下,探究者从经验出发基于科学共同体(community)的合作去寻求真理(tRUtH)或实在(Reality),这也正是科学活动;最终的真理性认识可能并不是由某一实际的探究者所发现,但只要是遵循这种方法、运用先前的结果,最后都必定会一致达到真理的。这正是peirce在《通俗科学月刊》上发表的两篇经典性论文《信念的确定》和《如何使我们的观念清楚明白》中所阐述的实用主义(与后来James版本的实用主义有很大不同)方法相一致的,事实上如peirce所指出的,实用主义不是什么世界观,本质上是一种方法,一种科学探究的方法。而与此同时,我们看到,peirce把逻辑学视为设计研究方法的艺术,是方法之方法,它告诉我们如何进行才能形成一个实验计划;逻辑就是对于解决怀疑的客观方法的研究,是对于达到真理之方式的研究,其目的就是要帮助我们成为“科学人”。现代科学之优于古代之处也正在于一个好的逻辑,健全的逻辑理论在实践上能缩短我们获知真理的等待时间,使得预定结果加速到来。

但是我们发现,他在思想更为成熟的阶段是把逻辑学的科学属性放置于指号学(Semiotics或更多的是Semieotics)的语境中来考察的,虽然这种处理与以上把逻辑学视为科学方法之研究存在着根本上的一致性。

peirce不止一次指出,在最广泛的意义上的逻辑学就是指号学或关于指号的理论,仅仅是指号学的另一个名字。〔5〕它包括三个部门:批判逻辑学(CriticalLogic),或狭义上的逻辑学,是指号指称其对象的一般条件的理论,也即我们一般所谓逻辑学;理论语法(SpeculativeGrammar),是指号具有有意义特征的一般条件的学说;理论修辞(SpeculativeRhetoric),又叫方法论(methodeutic),是指号指称其解释项的一般条件的学说。〔6〕这种划分可能受中世纪大学三学科:语法、辩证法(或逻辑学)和修辞的课程设置的影响,指号学在某种程度上可视为对于中世纪后期所理解的逻辑的现代化版本。而我们在此需要强调的是,peirce把指号学视为经验科学、观察科学。推理就是对于指号的操作,观察在其中发挥着重要作用;指号学同其它经验科学的不同在于它们实验操作对象不一样,在于其它科学的目的仅仅是发现“实际上是什么”而逻辑科学要探明“必定是什么”。但既然是经验科学,根据经验学习的科学人进行逻辑推理所得到的结论就是可错的即准必然的(事实上,任何逻辑必然都只是相对于特定推理前提而产生必然的特定结论)。

更进一步,peirce把狭义上的逻辑学(logicexact)分成假设逻辑(abductivelogic)、演绎逻辑和归纳逻辑三部分。显然这比传统逻辑上演绎(必然的)、归纳(可能的)二分的做法多出了内容。peirce得出这样的结论是对于aristotle三段论基本格研究的结果,他认为Barbara集中表现了演绎推理的本质,而作为特殊的演绎三段论Baroco(把Barbara中结论的否定作前提、小前提的否定作结论)和Bocardo(把Barbara中的结论的否定作前提、大前提的否定作结论),如果把它们的结论考虑为或然性的,则分别相应于假设推理(abductivereasoning)和归纳推理。但更重要的是,peirce在此显示出了逻辑学与科学的最合理的紧密联系。在他看来,演绎逻辑也即数学的逻辑,而假设逻辑和归纳逻辑主要就是科学的逻辑。在演绎逻辑已经得到普遍承认的情况下,他终生的愿望就是要把归纳和假设(abduction)同演绎一起坚固地和永久地确立在逻辑概念之中。在科学探究过程中,假设、演绎和归纳先后组成了三个不同阶段的科学方法,它们的共同作用使得科学探究能自我修正。

peirce把假设放在首位,作为科学探究程序的第一步,目的在于发现和形成假说。假设是为解释违反规律(或习惯)的意外事实而产生假说的过程,它能产生新信息,peirce把它视为所有科学研究甚至是所有普通人的活动的中心。但这种假设并没有提供安全可靠的结论,假说必须要经过检验。于是,还需要演绎来解释(explicate)和演示(demonstrate)假说即得出预言;再后由归纳回归到经验,旨在通过观察被演绎出的结果是否成立来证实或否证那些假说,即决定假说的可信赖度。在这连续的三种推理形式中,假设是从意外事实(surprisingfacts)推到对事实的可能性解释,演绎是从假说前提推到相应结论,归纳则是从实例到一般化概括。经过这样的科学探究,我们在科学共同体中将能不断接近真理。

3逻辑学中的化学概念移植

为更具体地论述peirce的科学研究与逻辑学研究之间的紧密联系,我们在此可谈到peirce对科学中的许多概念向逻辑学研究的成功应用,这突出表现在化学上。因为化学是peirce的大学专业,也是他进入整个经验科学的入口。

逻辑学作为一门特殊的学科领域,事实上从近代以来,就从数学(包括代数和几何)理论那里找到了非常有力的发展动力和理论技术。我们在此谈到的化学概念应用作为整个自然科学概念推广中的一例其实也是peirce为发展逻辑学而提出的。

首先,peirce晚年极为倾心的存在图表逻辑构想正是基于化学图表原理(可能还有拓扑学方法的启发)。存在图表是peirce在其指号学背景下对euler图和Venn图的重大发展,具有极强的表现力。其在自然、直观、易操作上要远胜于代数方法(包括标准的peano-Russell记法),因为我们心灵的思想过程被同构地展现在推理者面前,对于图表的操作代替了在化学(和物理)实验中对于实物的操作。化学家把这样的实验描述为向自然(nature)的质疑,而现在逻辑学家对于图表的实验就是向所关涉逻辑关系之本性(nature)的置疑。〔7〕

第二个例子,现代逻辑(可能从《数学原理》开始)中的一对基本概念:命题和命题函项(或有时称为闭语句和开语句)原本就是来自化学中的“饱和”(Saturation或Gesättigkeit)和“未饱和”概念。peirce用黑点或短线来代替语句中的“指示代词”(即逻辑中的自变元),得到形如“——大于——”、“a大于——”这样的形式,它们分别被称为关系述位(relativerhema)(区别于像系词一样的关系词项)和非关系述位,也即他那里的谓词(谓词是几元的取决于我们到底如何选择去分析命题)。他指出,述位不是命题,并坦言“述位在某种程度上与带有未饱和键(unsaturatedbonds)的化学原子或化学基极为相似。”〔8〕然而不无意外,我们发现同时期欧洲大陆的Frege也正在独立地从化学概念得到逻辑研究的灵感。他把诸如“……的父亲”的函项记号称为“未饱和的”或“不完全的”表达式,以与专有名词相区别。〔9〕

另外一个例子是peirce提出的价分析(Valencyanalysis)法。正如名字所显示出的,它同化学中的化合价概念密切相关,peirce所使用的词语Valency直接源于化学中的术语Valence即化合价。价分析是peirce在图表化逻辑思想指引下于存在图表(existentialGraphs)之外创设的另一种二维表现法。其中,显然他是把思想中概念的组合与“化学离子”的组合相比拟,如他采用类似“——”这样的结构表示带有“开放端(looseend)”(即黑点后面的横线)的实体,即谓词;这就是化学中离子结构的简单变形。由于它们的开放端导致的“不稳定”(正像离子本身不稳定一样),开放端之间就可能连接起来形成共同“键”(bond)。如“——”同“——”可形成“——”样式的新结构〔10〕。正是利用这样的离子组键技术,peirce成功证明了其著名的化归论题,即对于三元以上关系都可化归到三元和三元以下的关系,但一元、二元和三元关系却不能化归。这一论题是他哲学思想体系中所坚持的三分法原则的逻辑证明。综观peirce的科学家经历和逻辑学家志向,peirce把逻辑学视为对于各种科学推理方法的概括,同时又把逻辑学理论指导、应用于科学研究过程。二者紧密相连,互为作用。而更为突出的,他的逻辑贡献大都可追溯到其多样化的科学研究,他的逻辑独创往往也是其科学研究经验的启发性建议。笔者以为,研究peirce的这些方面,我们至少可得出以下启示:逻辑学应从数学和科学推理实践中概括推理的一般本质;逻辑学家应尽可能学习、掌握科学(传统逻辑就因为没有这样做而失败,科学家非逻辑学家或逻辑学家非科学家都不能胜任于对科学推理的分析工作),因为拓宽自己的科学研究领域必将能加强逻辑学家对于逻辑科学的贡献能力;同时科学家要想更为一般地把握住推理方法也应了解逻辑学,但是前者在当前学术界值得特别注意。当前处于被冷落地位的逻辑学要想摆脱这种局面,必须加快发展自己;而经验科学(不再仅仅是数学)必能使得逻辑学发展获得新的生命力,这已经是被现代逻辑的发展史(特别是初创时期)所证实的。

参考文献:

〔1〕库克.现代数学史〔m〕.呼和浩特:内蒙古人民出版社,1982年.61.

〔2〕罗素.西方的智慧〔m〕.北京:商务印书馆,1999年.276.

〔3〕Hilaryputnam.peircetheLogician〔J〕.Historiamathematica,9(1982).292.

〔4〕maxFisch.theDecisiveYearanditsearlyConsequences〔m〕.writingsofCharlesS.peirce:aChronologicaledition(Vol.2).Bloomington,indiana.indianaUniversitypress.1984.introduction.

〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕CharlesSanderspeirce.CollectedpapersofC.S.peirce(Vol.1-8)〔C〕.Cambridge,massachusetts.HarvardUniversitypress.1931-58.2.227,2.93,4.530,3.421.(按照peirce文献的通常标注法,这里如“2.227”的记法,小圆点前面的数字为卷数,后面的数字为节数)

〔9〕威廉·涅尔,玛莎·涅尔.逻辑学的发展〔m〕.北京:商务印书馆,1985年.624.

〔10〕RobertBurch.ValentalaspectsofpeirceanalgebraicLogic〔J〕,Computersmath.applic,Vol.23,no.6-9,1992.665-677.

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小学数学中的逻辑推理篇10

数学思维:是人脑和数学对象(空间形式、数量关系、结构关系)交互作用并按照一般思维规律认识数学内容的内在理性活动。数学思维主要表现在数学思维的运演方面,在数学的特点和操作方法。具体说,数学思维有三个特点:概括性、问题性、相似性。这里的概括性、问题性(包括“为什么、以及问题构造和解决方案”)不是通常意义上的概括性和问题性,对数学有足够理解的人才能体会;相似性是指思维成果的相似性、一致性、不矛盾性、不同于其他学科的思维成果。

数学逻辑思维:正确合理的进行思考,即对事物进行观察、类比、归纳、演绎、分析、综合、抽象和系统化等思维方法,运用正确的推理方法、推理格式、准确而有条理地表述自己思维过程的严密理性活动。

数学思维能力:能力是顺利完成某种活动所必需的并直接影响活动效率的个性心理特征。数学能力是人们在从事数学活动时所必需的各种能力的综合,而其中数学思维能力是数学能力的核心。

2如何培养学生的数学逻辑思维能力

2.1小学阶段

培养学生初步的逻辑思维能力是小学教学的目的和要求之一;是小学数学教材特点决定的;是小学生的年龄特点决定的。因此,小学数学教师必须根据大纲精神和学生的年龄特征,结合数学内容有意识地培养学生的逻辑思维能力。

2.1.1怎样培养学生的逻辑思维能力

2.2.1.1要有意识地结合教学内容进行

结合小学数学教学内容培养学生初步的逻辑思维能力,首先每个教师应该认识到结合小学数学知识的教学,必须有意识、有目的地培养学生初步的逻辑思维能力。教师在进行小学数学教学时,除了应该考虑数学知识的教学目标外,还应该充分挖掘教材的逻辑因素,考虑每册、每单元、每课教学目标时,培养学生初步的逻辑思维能力的教学目标和方法。例如,有的教师在教学“数的整除”这单元时,除了要求学生掌握这单元教参中所规定的知识教学目的和要求外,还定出了以下几条在初步逻辑思维能力方面的教学目标和方法。(1)培养学生分析比较能力。通过整除、除尽,约数、倍数,偶数、奇数,质数、合数,质数、质因数,约数、公约数、最大公约数,质数、互质数,倍数、公倍数、最小公倍数等几组概念的教学,引导学生分组加以比较,培养学生的分析、比较能力。(2)培养学生抽象概括能力。例如,教学质数和合数,先按教材给学生1、5、9、11、12等五个数,要求学生分别找出它们的约数,然后引导学生按照每一个数含有约数个数的多少归类,在此基础上,分别抽象出每一类中各数的约数的共同特点,再概括出质数、合数的概念,培养学生抽象概括的能力。(3)培养学生判断推理的能力。教学新概念以后,注意引导学生运用概念进行正确判断。例如,教学这单元第一节后,让学生思考下面的判断是否正确:①45能被10整除②72是3的倍数③0能被任何自然数整除④1是任何自然数的约数。显见,这几个题目中①②比较容易做出判断,只要根据整除这一概念就能得到正确的结论。第④题则要求学生在较概括的水平上进行判断,学生一方面要理解约数的概念,运用这个概念去判断,同时还要检查原来的一般判断是不是正确,为此需要进行一般的分析推理:因为1能整除任何自然数,所以1是任何自然数的约数。这些都有助于提高学生判断推理能力。数学教材处处体现逻辑性,数学教师在加强基础知识的同时,重视培养学生的初步逻辑思维能力,自觉地、有目的地挖掘教材本身的逻辑因素,学生初步的逻辑思维能力才能不断提高。

其次,每个数学教师应该认识到培养学生初步的逻辑思维能力,必须结合小学数学知识教学进行,要做到结合有机、渗透自然、要求适度、方法得当。

第三,每个数学教师应该注意应用题教学是培养学生思维能力的一个重要方面,要注意引导学生分析数量关系,掌握解题思路。在分析数量关系,寻找解题思路中充分培养学生的初步的逻辑思维能力。

2.1.1.2必须十分重视学生获取知识的思维过程

重视结果忽视计算过程是目前小学数学教学的弊病之一,这样做显然不利于学生真正掌握数学基础知识,更不利于培养学生初步的逻辑思维能力。

重视思维过程从内容方面讲,要求教师做到三个注重:一是注重算理讲解。如讲小数加减法,教师不能只要求学生掌握教材上的计算小数加减法的法则,而且要讲清算理,让学生知道计算小数加减法时,要先把各数的小数点对齐。二是注重推导过程。如讲解圆的面积时,教师不仅要使学生掌握圆面积的计算公式,而且要讲清切拼推导公式的过程,讲清推导过程,既有利于学生记忆公式,又有利于培养学生逻辑推理能力。三是注重数量关系分析。解应用题的关键是正确分析数量关系,从而找出解题思路,分析数量关系的过程是初步的逻辑思维能力培养、训练和运用的过程。

重视思维过程从方法方面讲,要求教师选择最佳教学方法,讲清思维过程。首先教师要安排好讲解的层次,清楚的讲解层次是学生获取知识的基础,也是培养学生初步的逻辑思维能力的一个重要方面。其次,教师设计好讲解的方法,讲解方法设计的好坏直接影响到能否讲清思维过程。好的讲解方法应该注意根据教学内容和学生的具体情况选择,要充分发挥教师的主导作用和学生学习积极性、主动性,要坚持启发式,既要考虑到知识的讲解方法,又要考虑到能力的培养方法。例如,有的教师教学平行四边形面积的计算这一课时,先让学生用数方格的方法计算平行四边形的面积,然后教师边示范学生边操作,把平行四边形通过转化、变换为长方形,因此教师应抓住以下三个问题引导学生观察比较。(1)这个由平行四边形转化成的长方形的面积与原来的平行四边形的面积比较的变化。(2)这个长方形的长与平行四边形的底有什么样的关系?(3)这个长方形的宽与平行四边形的高有什么样的关系?最后教师归纳整理,学生总结公式,应用公式练习。显然这样在教师引导下,让学生充分利用感性材料,自己动手操作,找到未知转化为已知的途径,从而概括出计算公式的讲解方法,符合学生的心理特点,有利于学生掌握思维过程。第三教师要注意总结思维顺序。小学生的思维处于无序思维向有序思维过渡阶段,教师在讲解时要善于引导学生总结出操作的序和思维的序。如求两个数的最大公约数,讲完三种情况后,教师可以启发学生总结出:遇到求两个数的最大公约数,先看它们是不是约数关系(最易看出)若是小数即是它们的最大公约数,若不是再看它们是不是互质关系,若是它们的最大公约数为1,若不是用短除法求它们的最大公约数,这样学生解题时方法步骤明确,思维操作有序。

重视思维过程从训练方面讲,教师让学生除了练法则、公式的应用外,还要让学生练思维的方法和过程,这是培养学生思维能力的一个重要途径。如教学求一个数比另一个数多几的应用题,有的教师结合实例:学校里养了7只黑兔,12只白兔。白兔比黑兔多几只?训练学生如下的思维过程和方法:先想:谁与谁比谁多谁少(白兔与黑兔比,白兔多黑兔少);再想:多的是由哪两部分组成?(一部分是跟黑兔同样多的7只,另一部分是比黑兔多的)最后说要求问题怎么办(要求白兔比黑兔多几只?只要从白兔的只数里去掉和黑兔同样多的7只,剩下的就是白兔比黑兔多的)。在此基础上,教师和学生一起归纳出:先想哪个数比较多,再想比较多的数是由哪两部分组成的,然后从这里面去掉和另一个数同样多的部分,就能算出比另一个数多的。这样训练不但学生能够真正掌握这类题的解题方法和思路,而且初步的逻辑思维能力能够得到良好的发展。

重视思维过程从检查方面讲,要求教师除了查结果是否正确外,还要查思维方法和过程是否正确。教师在检查学生回答、板演、作业时应多问学生:“为什么?”、“这样做的依据是什么?”、“你是怎样想的?”学生作业和回答问题中发生错误,教师要注意先帮助他们找到错误的原因,看学生在理解知识方面有没有问题,在逻辑思维方面有没有问题,只有找到了产生错误的真正原因,才能对症下药、纠错防错。

2.1.1.3要鼓励学生质疑问难

培养学生初步的逻辑思维能力,在小学数学教学中教师要鼓励学生质疑问难。

教师鼓励才能使学生敢于质疑问难。首先教师不能扼杀学生中出现的质疑问难的好苗头。学生敢于提问或发表意见,即使是错误的意见或者问倒老师的问题,教师都应予以重视和欢迎,然后加以适当的引导,千万不要在不知不觉中扼杀学生中出现的质疑问难的好苗头。其次,教师要抓住机会鼓励学生大胆质疑问难。我听过一位教师上的得数是11的加法一课,临下课前一个学生问老师:“你教的题目怎么全部得11?”这位教师先是一楞,几秒钟后,对着全班同学说:“老师先要感谢这位小朋友提了一个非常好的问题,他提醒了老师和大家,今天学的是‘得数是11的加法’,大家要向他学习,上课肯动脑,敢提问,接下来老师还要补一些题目(得数不是11的题目)让同学们练练……”课后大家都肯定了这位老师善于抓住机会,鼓励学生大胆质疑问难。第三,教师要千方百计激发学生质疑问难的兴趣。学生敢不敢质疑问难,教师除了对敢于质疑问难的学生进行鼓励外,还应该根据小学数学的特点,激发全体学生质疑问难的积极性。例如,教师注意用反例激发学生质疑问难。如教学小数的基本性质后出示:(1)小数点后面添上“0”或者去掉“0”小数的大小不变。(2)小数点末尾添上“0”或者去掉“0”小数不变。教学分数的定义后出示:把1分成若干份,表示这样的一份或者几份的数,叫做分数。让学生抓住“小数的末尾”、“小数的大小不变”、“单位1”、“平均分”等关键问题进行质疑,达到既透彻理解概念,又诱发质疑问难积极性的效果。

教师引导才能使学生学会质疑问难。引导学生质疑问难可以从以下几个方面进行:(1)是通过实例引导学生逐步了解小学数学中质疑问难的主要内容。根据小学生的特点,主要可由以下三方面进行:①概念、判断、推理等思维的基本形式。如,可以从概念是怎样说明的,怎样表达的,为啥要这样说明、表述,能否删去、增加或改动一些词,来研究概念之间的联系和区别。②解例题、习题的方法。解题的依据是否可靠,推理过程是否合乎逻辑,可以再想一想,解此题是否还有其它方法。③预、复习。预习可知新知识的重点、疑问、难点是哪些。哪些地方最容易发生错误就知道该怎样预防及学习它应该注意些什么。复习主要解决怎样沟通新旧知识间的联系,怎样整理知识来进行。(2)是通过实例引导学生逐步掌握质疑问难的一般方法。质疑问难的一般方法是深入观察、认真比较、多方联想、分析综合。当然除了上述方法外,有的学生还会用到一些非逻辑方法,如直觉、猜想等。教师要在培养学生初步的逻辑思维能力的过程中一方面逐步使学生学会用这些方法质疑问难,另一方面让学生在质疑问难、释疑解难中培养学生初步的逻辑思维能力。当然除了上述两个方面外,教师也可根据教学内容设计富于启发性的提问,也能起到引导学生学会质疑问难,发展思维,培养思维的敏捷性、灵活性的目的。

2.1.1.4要培养学生有根据有条理地进行思考

在小学阶段,培养学生初步的思维能力,要注意逐步培养学生能够有根据有条理地进行思考,比较完整地叙述思考过程并说明理由。

扎实的基础知识是学生有根据有条理思考的前提。教好、教活基础知识,才能促进学生思维的发展。教好基础知识,主要指基础知识要教得正确、扎实,让学生切实掌握。教活基础知识主要是指要让学生灵活掌握基础知识,而不是死记死背。

注意不断提高思维的逻辑性是培养学生有根据有条理思考的关键,逻辑思维是一种有步骤有根据有条理的思维。要培养学生有根据有条理地思考,必须不断提高学生思维的逻辑性。学生有根据有条理地思考必须做到概念明确、分析清楚、判断恰当、推理合乎逻辑,即要有初步的逻辑思维能力;另一方面也表明只有不断提高学生思维的逻辑性才有助于学生有根据有条理地思考。

科学的训练是培养学生有根据有条理地思考的途径。培养和训练首先要注意适应学生的年龄特点把操作、思维和语言表达结合起来;其次要注意分层要求、逐步培养;第三,要注意结合教材,精心设计一些训练学生有根据有条理思考的习题,让学生进行训练。

2.1.2培养学生逻辑思维应该注意的问题

2.1.2.1根据学生的年龄特征进行

(1)培养学生的逻辑思维能力,应注意激发兴趣及时起步。

(2)培养学生的逻辑思维能力,应注意凭借形象启发引导。

(3)培养学生的逻辑思维能力,应注意分层要求逐步达标。

2.1.2.2加强教师的师范和指导

(1)教师要不断提高自己的逻辑思维修养。

(2)教师教学时要给学生做出逻辑思维的示范。

(3)学生练习时老师要给予逻辑思维的指导。

学生的逻辑思维能力的发展需要有一个长期的培养和训练过程,所以教师在培养学生逻辑思维能力时要有长期的打算,要把培养逻辑思维能力贯穿始终。

2.2初中阶段

初中数学教学的最终目的是:培养学生的思维能力、运算能力、空间想象能力、分析和解决问题的能力;其中思维能力包括非逻辑思维能力和逻辑思维能力。可以说数学教学的核心任务是培养学生的数学逻辑思维能力。

2.2.1逻辑思维能力

逻辑思维能力是指逻辑思维与数学内容的结合,是学生数学能力的一个重要内容,这是由数学的高度抽象性决定的。对学生逻辑思维能力的培养,主要是通过学习数学知识本身领悟到的,因此在教授数学知识的同时,应有目的、有意识地培养学生的逻辑思维能力,也只有发展了学生的逻辑思维能力,才能更好地掌握数学知识。在数学教学中逻辑思维能力主要表现为概括能力、判断能力、推理能力。

2.2.2逻辑思维能力的培养

2.2.2.1概括能力的培养

概括能力是在思维中将同一类的对象的共同本质属性集中起来,结合为一般的类的能力。概括能力具体表现为分析与综合相结合的方法的运用,是逻辑思维方法的核心,它反映和总结了辩证逻辑中分与合的关系。概括能力的培养体现在数学活动的各个方面。数学的概念、公式、定理都是抽象概括的产物,学生在掌握这些概念、公式、定理时,经历了分析、综合、比较、抽象、概括的思维活动。因此,培养学生的概括能力是发展学生数学思维的首要需要。在培养学生概括能力时主要从以下几个方面进行:

2.2.2.1.1从感性到理性讲解概念、公式、定理

数学中的概念、公式、定理是高度概括的,它是现实世界中空间形式和数量关系本质属性的概括,因此在教学中要充分地介绍概念的形成过程,使学生了解其来龙去脉,从而形成概括能力。比如微积分部分导数概念的引出,先从不同的具体实例出发,总结其共性,进一步概括出导数的概念,使学生对导数有一个感性认识,从而更好地理解导数。

2.2.2.1.2处理好具体和抽象的关系

具体和抽象是相互依存,不可分离的。一方面,具体的在抽象的基础上形成的,是许多抽象的总和,也就是说没有抽象就不可能形成具体,具体依赖于抽象;另一方面,抽象必须发展到具体,否则抽象就失去了目的,抽象是达到目的的手段。在数学教学过程中要赋予抽象概念以具体的内容,从具体范例逐步揭示本质,抽象概括出一般结论。如果说在概念、公式、定理的教学中只教给学生条件和结论,会导致学生死记硬背或简单模仿,阻碍学生思维能力的提高,所以在教学中要给抽象知识以具体内容,并充分分析思维过程,使学生领会规律成立的论据,从而把抽象的问题具体化。在讲代数问题时可借助于几何图形使抽象问题直观化,再从具体的图形中得出一般结论。

2.2.2.1.3引导学生概括同类型题目的一般解法

在讲解一些典型题的过程中,通过分析比较,可抽象概括出一类题目的特点和一般解法。例如在利用田四则运算求极限时,对于形如

的型的极限,可概括出求极限的一般规律:

=

2.2.2.2判断能力的培养

判断是对客观事物所做的判定。数学判断能力是对有关命题有所肯定或否定的思维。判断能力是分析能力和理解能力的基础,因此判断能力是数学能力的基础能力。培养学生判断能力的一个有效途径是训练学生的辨证性思维,可以通过对一些数学概念的辩证关系的掌握来实现。比如对有限和无限、微分和积分等的理解,无形中培养了学生的辩证思维,从而提高了判断能力。

2.2.2.3推理能力的培养

推理能力是指从两个或几个判断获得一个判断的能力,它是根据已知知识和所给条件,对问题进行推理的思维形式。培养学生推理能力,可从以下三方面着手:

2.2.2.3.1归纳推理能力的培养

归纳推理是从特殊情形的前提到一般结论的推理,是从许多同类的个别事物中经过分析、比较,概括出一般原理的逻辑思维方法,是要从个别中找一般,从个别中找共性。主要是归纳方法的使用,有完全归纳法和不完全归纳法;特别是对于不完全归纳法,从部分情形进行归纳,提出猜想,对猜想通过证明说明其正确性。

2.2.2.3.2演绎推理能力的培养

演绎推理是从一般情形到特殊结论的推理,它和归纳法相反,是从一般原理、原则出发,推出对个别事物的认识,得出结论的思维方法。

2.2.2.3.3类比推理能力的培养

类比推理是一种从特殊到特殊的推理,是由两个对象的某些属性相类似推出它们在别的属性上也类似的思维形式。教学中在讲解一些类似概念时,可对它们进行比较,进而提高类比推理能力。例如对导数和微分、不定积分和定积分等知识的比较能很好的完善学生的类比推理能。

总之,对学生逻辑思维能力的培养是一项长期的工作,只有在教学和实践中有目的有意识地培养和锻炼,才有可能具备这种能力,这也是今后数学教学中永久的重大课题。

2.3高中阶段

高中阶段是发展的重要时期,就更要注意数学逻辑思为能力的培养。它要求一位高中生,不再是简单地去认识、记忆一些数学现象与数学问题。整个高中数学,加上学生已有对数学的一些认识,牵涉到的概念、定理是不计其数的,不在理解的基础上,加以灵活应用,学生学的只是一些“死”的知识。有些学生只是记住一些题目,想想老师以前似曾这么讲过,这些都不能很好的学好数学,只要注重数学思维能力的培养,才能建立良好的学习态度,培养对数学的浓厚的兴趣,这才是学好数学的有效途径,那么,数学的思维能力,大致上,我把它们分成五个方面:

第一个方面,是理解概念、应用概念解决问题的能力。理解能力是学习数学的基础,我们必须把握概念的本质,从而能够应用概念去解决问题。例如,求两个集合的交集,同学应该知道,交集是两个集合元素共同部分组成的一个集合,那么有针对性地应用这个概念去寻找两个集会的公共部分,问题就解决了,有些同学之所以不能区分,交集、并集的概念,就在于不注重对概念的理解,以致做很多的题目,也只能是事倍功半了。

第二个方面,是推理判断的能力。这要求同学们在理解概念的基础上,进一步展开,从而推导出结果,判断命题的正确性,这主要体现在几何证明题的推证上。有些同学平时不注意培养自己的推理能力,题目做不出来,不经思考抄作业,也不去判断题目的可能性,结果遇到要解决的问题,朦朦胧胧地有一点知道却不知如何下手。

第三个方面,指分析综合的能力,指能对一个数学问题的已知、求证的性质,展开、比较、再把各个部分联系起来的一种能力。例如,对于空间的一条直线a与平面,已知直线不在平面内,且直线a平行于平面内一条直线b,求证,直线a平行于平面。

分析:直线a不在平面内,我们知道直线a与平面平行或相交,若直线与平面相交,那么,必定与平面交于直线b、平面外一点a(因为两直线平行),那么过点a作平面内直线b的平行线c。根据平行公理,就知a平行于c,这与ac=a相矛盾。那么直线a与平面相交不可能,所以直线与平面平行。通过这样一个问题,就要求学生具备一种分析综合的能力。教学中,一定要注意、引导学生自己去思考,分析问题、逐步培养学生的这种能力。

第四个方面,指空间想象、联想的能力。它主要是指学生能对一些平面图象,平面直观图,能够明确它的实际的立体图形,从而帮助自己分析问题。联想指对于一个数学问题,同学们能够把它跟自己学过的知识联系起来,从而应用知识解决问题。

第五个方面,运用一些数学“模型”去解决问题的能力。例如,对于,求函数的值域,思路:由于与x是相差一次幂的,由此,我们联想到“二次函数”,这个模型,可令=t(t0),得到,从而把y变成关于t的一元二次函数,从而求得值域,可见数学模型在解决数学问题的作用。

上面综述了关于高中数学必须具备的五个方面的思维能力,那么,怎样培养同学们的思维能力呢?

首先要正确对待课本上的基本概念、基本规律,把握它们的实质,在平时作一些题目时,要注意题目的含义,弄清知识点,进一步巩固这些概念,从而能够运用概念解决数学问题。

其次,在平时作题目时,一定要独立思考,即便碰到一些困难,在参考的时候,一定要分析一下为什么,自己是知识点不知道,还是缺乏解题的能力,真正理解一道题。

再次,就是对数学经常用到的一些工具,必须掌握,在作一道数学题目时,如果一种方法不行,想一下能否用其他的方法,正面征服不行,是否可用反证法呢?逻辑推导不行,可从图象上去把握等等,即使一道题目解出来了,不要就此算了,看是否能用更简单的方法去解,最好比较一下各种作法的区别、异同,从而掌握事物的本质。

只要同学们坚持做到以上几点,注重对自己思维能力的培养,相信可在学习数学方面取得良好的效果,如不注重思维能力的培养,那只能使自己陷于题海,只感到数学烦味,枯燥,公式多,概念多,学习效果可想而知。

综上所述,在高中阶段要注意培养学生的自学能力,教师只能去引导,启发学生,使学生能够主动地去学习,培养自己解题时的各种思维能力。

[参考文献]

[1]刘万明.浅谈数学思维能力训练.厦门:福建教育出版社,1998,12.

[2]陈茂和.浅谈学生逻辑思维能力的培养.厦门:福建教育出版社,1998,10.