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一、初中物理教育教学中逻辑思维的定义
逻辑思维是指人们在认识过程中,通过概念、判断、推理、试验等思维形式,将客观现实反映出的理性认识过程,同时又称之为理论思维。逻辑思维是通过认识的思维及其结构,以及思维的作用及规律的分析产生和发展的,因此,人们只有先把握物体本质,才能进一步认识客观世界。在初中物理教育教学中,培养学生的逻辑思维能力,不仅能够为学生今后更高层次的物理学习打下坚实的基础,还能帮助学生更好地掌握初中物理知识。
二、初中物理教育教学中学生逻辑思维的培养途径
1.从物理概念及规律教学中培养
在初中物理教学过程中,学生的物理学习是一个循序渐进的过程,学生从不知到知,由现象到本质,逐渐形成物理概念及物理规律,这是抽象思维的功劳。物理概念教学的目的,不仅是要学生有物理概念,更是要让学生能够正确理解和运用物理概念。学生学习和理解物理概念的过程,是教师引导学生思维的过程,学生掌握和运用物理概念的过程,是学生运用和发展思维的过程,因此,要想培养学生的逻辑思维能力,需要教师引导学生掌握和运用物理概念。
2.从物理习题及解答过程中培养
初中物理习题及解答过程既是学生运用物理概念及规律的过程,也是帮助学生加深理解物理概念及规律的重要途径,学生在解答物理习题的过程中,通常是运用自己已掌握的物理知识对物理问题进行判断、计算,最终得出正确的结论,学生在独立分析、思考、解决问题的同时,能够充分发挥自己的逻辑思维能力,因此,教师可以从物理习题及解答过程中,培养学生的逻辑思维能力。
3.从物理实验及探究活动中培养
[关键词] 数学教学 逻辑思维 培养
开发智力,发展学生的逻辑思维能力,己成为当今社会共同关注的重要课题,也是我们教育工作者责无旁贷的重要任务。所谓智力,指的是人们认识客观世界的能力。它包括注意力、观察力、想象力、记忆力及思维能力等因素,其中思维能力是智力的核心部分。思维的基本形式是概念、判断和推理。在思维时,要求做到概念明确、评断恰当、推理有逻辑性、论证有说服力,或通俗地说,思维要合乎逻辑。这是正确思维最起码的要求。可见,逻辑思维能力是最重要、最基本的思维能力。培养和发展学生的逻辑思维能力有着多方面的途径。而数学这门科学,由于它是以客观世界的空间形式和数量关系为研究对象的,这就决定了它是一门抽象性很强、逻辑性很强的科学。如何在数学教学中培养学生的逻辑思维能力呢?
一、处理好教与学的关系
要正确处理好传授数学基础知识,有关数学概念、公式、定理与发展学生逻辑思维的关系;处理好培养运算能力、空间想象能力与发展学生逻辑思维的关系。努力做到在传授知识的基础上发展智能,在发展智能的指导下传授知识,使学生在掌握知识上达到高质量,在智能发展上达到高水平。在数学概念的教和学两个方面,一定要重视概念的教学,不能流于形式,要深刻揭示数学概念的内函和外延,对学生掌握概念的要求要严格,使学生能全面而深刻地理解概念。如学生在学习函数这个概念时,首先要让学生弄清楚在函数概念中涉及到的两个集合――函数的定义域和值域及它们之间元素的对应关系,弄清这个概念,才能更好地掌握函数这个概念。在数学公式、定理的教学方面,不能仅仅背会这些公式,知道怎么用就行了,而是要让学生掌握推导公式、定理的过程,掌握这些公式定理与教材其他内容的逻辑关系,从而使学生的逻辑思维能力得到提高。
二、重视教材中逻辑成分的讲解
培养学生逻辑思维能力的一个途径是教会学生在运用逻辑知识进行推理论证过程中,提高他们抽象概括、分析综合、推理证明的能力。在中学数学教材中运用了许多与逻辑知有关的数学内容的推理证明方法。因此,在数学教学过程中,可以结合具体教学和内容,通俗地讲授一些必要的逻辑知识,使学生能运用它来指导推理、证明,这会有助于他们提高逻辑思维能力。例如,当学生运用穷举法证明问题是,经常容易出现遗漏或重复等情况。那么为避免这类问题的出现,就需要学生掌握概念的分类方法和要求。数学内容的讲授应加强逻辑严谨性。例题、习题应适当增加些思考题、证明题、讨论题等,借以加强逻辑思维的训练。长此以往,对培养学生逻辑思维能力会有很大帮助。
三、加强学生平面几何与立体几何的教学
智力的发展、逻辑思维能力的发展与知识的增长,跟年龄也有很大关系。一个人的知识可以随着年龄的增长而不断丰富,积累和更新,即使老年人,通过学习,也还可以获得新的知识;但一个人的智力增长最佳年龄是在从出生到十七岁,错过了这个时期,智力的发展就会受到影响。因此在初中和高中阶段,加强学生平面几何和立体几何的教学十分重要,它有利于学生逻辑思维能力的培养。教师在教学过程中语言要严谨、文字要精炼、准确、规范、富有条理性逻辑性。对学生证题的叙述要从严要求,着力纠正学生所犯的逻辑性错误,对于学生不同的正确解题法,教师首先要给以肯定,以鼓励学生不断开阔思路,敢于创新。在平面几何证题的教学中,不主张把过于艰深、不符合学生实际的难题给学生去做,在教学上要贯彻因材施教的原则,对不同类型的学生,逻辑思维能力应有不同层次的要求。在学生解题过程中,发现学生可能遇到难题,教师要引导学生积极思考、克服困难,增强学生的解题能力,从而收到良好的教学效果。
四、重视章节的教学
在数学各科、各章节的教学中,教师要善于引导,善于归纳、总结、教给学生以规律性的知识,引导学生不断形成知识新的概念结构。初,高中数学课本的每一章,都设有小结一节。教师要重视小结的教学,要突出新知识之间及新旧知识之间的逻辑关系。如平面解析几何中的圆、椭圆、又曲线、抛物线,分别是不同的知识体系,但均可统一在二次曲线的概括结构之中。在向学生讲授数学归纳法时,可向学生介绍推理形式,如演绎推理、归纳推理、类比推理等。教师在教学中,学生在学习新知识、复习旧知识及探索解题方法时就要常常用到它们。这样进行教学,不但可以调动学生学习的积极性,还可以把分散在中学各个学习阶段的推理方法归纳上升到新的概括结构。这种引导学生的把新旧知识和技能按不同的系列、不同的层次不断形成新的概括结构,是发展学生逻辑思维能力的关健所在。
五、积极改进教学方法
在数学教学中,应强调启发式教学,任务驱动教学,多媒体教学相结的手段。在数学概念、公式、定理、例题的教学中,在复习课、练习课中,在条件可行的情况下,尽可能组识学生的探究活动。讲平面几何和立体几何时,可以配以多媒体教学,让学生观察实形,加强学生对问题的分析能力,从而找出正确、简单的解题方法。另外在课处活动中,还可以组织学生写数学小论文、出版数学学习园地或举办数学智力竞赛等,都是发展学生逻辑思维能力的好办法。要培养学生学习数学的兴趣,使智力活动进入积极的状态;要培养学生具有坚忍不拔的学习态度,使智力水平迅速地得到提高。总之,中学数学教学是培养和发展学生逻辑思维能力的关键时期,做为教师有责任和义务去完成这项重要而艰巨的任务。为祖国、为人民培养出一批批有知识有能力的实用型人才。
关键词: 概念教学 证题规律 逻辑思维能力
在数学教学中,需要培养的能力有两类:一类是在很多活动中都能表现出来的观察力、记忆力、思维力、想象力等,是一般能力,即智力;另一类是结合数学知识的学习和运用所反映出来的运算能力、逻辑思维能力和空间想象能力,是特殊的能力,是学生应具备的三种基本能力。在数学教学中不但要培养学生的一般能力,更重要的是培养学生的三种基本能力。
多年的教育实践使我感到,刚刚跨入大学校门的学生,在数学学习过程中,表现出对一些需要计算和涉及空间图形的问题比较得心应手,经过一段时间的思考便可顺利地解决问题。而对于需要利用概念、性质、定理证明的问题却感到很困难,不知从何下手。这说明,他们经过中学阶段的学习和训练,已经基本具备了运算能力和空间想象能力。逻辑思维能力虽然也得到了一定的培养,但还很欠缺,还需要进一步的培养和提高。下面笔者结合教学实践对培养学生的逻辑思维能力谈一下自己的粗浅认识。
一、加强概念教学,培养学生的逻辑思维能力
概念是所研究的对象的本质属性在人的思维中的反映。在高等数学的学习中,概念是所有性质、定理及一些重要结论的基础和前提,每一个理论都是一些必要的概念和公理通过逻辑演算和推理发展而形成的。所以在高等数学的教学中,使学生真正理解和掌握有关概念,即理解和掌握概念的内涵和外延及其表达形式;了解有关概念之间的关系,形成系统的知识;运用概念进行正确的推理、分析和演算;形成运用概念的熟练技能,直接关系到学生的逻辑思维能力的培养。因此,让学生获得准确、清晰的概念是培养逻辑思维能力的前提。
有许多概念是根据数学发展和解决问题的需要而产生的。在概念教学时,要讲清概念的形成,同时抓住概念的本质特征进行剖析,引导学生思考,使学生明确概念的内涵和外延,不被表面现象所迷惑。
例如,在讲解“线性空间”的概念之前,先给出一些学生比较熟悉的集合的例子:数域F上的多项式全体的集合;空间中从原点出发的向量全体的集合;数域F上的m×n矩阵全体的集合。在教学时,先指出这些例子所具有的共同属性:第一,都有两个集合,一个是数域,另一个是非空集合;第二,都有两种运算,一个叫做加法的运算,另一个叫做数乘的运算;第三,这两种运算具有封闭性,并且满足共同的八条运算规律。然后指出具有这些属性的数学对象相当广泛,为了对这类对象用统一的方法加以研究,把两种运算概括抽象出来,并要求具有第三种属性。通过这样高度的概括和抽象,便自然地引出了线性空间的概念。又如:n阶行列式、欧式空间等概念都是通过高度的概括和抽象而得出的。这样不仅可以帮助学生更好地理解和掌握概念,而且可以培养学生抽象、概括的能力,达到培养学生逻辑思维能力的目的。
二、揭示证题规律,发展学生的逻辑思维能力
在数学教学中,对于性质、定理、例题、习题等,能够恰当地揭示和使用证题规律,是进一步发展学生逻辑思维能力的有效手段,揭示规律的过程是培养学生的观察、分析、综合、归纳、概括等能力的过程。这些能力的形成,对学生今后的学习和工作都会产生深远的影响。
1.构造性证明的证题规律
在高等数学的证明问题中,经常会遇到证明存在性的问题。像这类问题的证明多采用构造性的证明,即要证明某事物的存在性,利用已知的条件和结论,构造出一个符合要求的事物。这种证明问题的规律在高等数学中经常被采用。揭示这一证题规律,可以进一步地发展学生的逻辑思维能力,使学生具有创造性的逻辑思维。例如,证明任意两个多项式都有最大公因式,这就是证明存在性的问题,具体证明方法是:先利用“辗转相除法”求出一个多项式,然后证明这个多项式就是这两个多项式的最大公因式。这样不仅给出了问题的证明,还给出了求两个多项式的最大公因式的一般方法――辗转相除法。
又如,证明n维线性空间V的任一子空间V1都有余子空间。为了证明这一问题,先利用子空间V1的基把它扩充为V的基,添加上的向量生成V的一个新的子空间记为V2,然后证明V2就是V1的余子空间。通过这样的构造性证明,不仅给出了求一个子空间的余子空间的具体方法,同时利用这一方法还可以得出一个结论:一个子空间的余子空间不唯一。
在教学中,遇到这类构造性的证明问题时,教师都需要把证明问题的规律和思路讲清,反复经过几次这样的证明问题的教学后,学生就会潜移默化地掌握这一证题规律和思路,达到发展学生逻辑思维能力的目的。
2.间接证法的证题规律
有些命题往往不易或不能从原命题直接得到证明,而是通过证明它的等价命题,间接地达到证明原命题的目的。这种证明问题的方法被称为间接证法。在教学时遇到这样的证题,要把这种证法的证题规律向学生交代清楚。如间接证法中的反证法的证题规律是:先假设待证论题的结论不成立,然后根据已知的条件和假定推出一个显示逻辑矛盾的结果,便可断定待证论题的结论成立。在高等数学的证明问题中,还经常遇到p(q∨r)的命题,它的证题规律通常是:先假定结论q或r之一不成立,然后证明另一结论一定成立,达到证明原命题的目的。
【关键词】 中医教育;非逻辑思维
基金项目:北京中医药大学教育课题(项目编号:XJY10017);《中医养生学概论》教学模式改革的探索与实践(项目编号:XJY11038)
作者单位:100029 北京中医药大学基础医学院 逻辑思维是运用概念、判断、推理等形式对客观事物进行间接、概括的反映,是具有因果关系的线性思维方式。目前的中医教育以培养医学生的逻辑思维为主体。例如中医的辨证就是运用逻辑思维进行推理、判断的过程。中医古籍中记载的“见肝之病,知肝传脾,当先实脾”也体现了逻辑思维的运用。然而,单纯对逻辑思维的培养可能使思维固化,缺乏创新,难以满足对学术创新的要求。非逻辑思维是根据事物提供的信息进行整体处理、综合判断的一种辐射性思维方式,它不受固定的逻辑规则约束,跨越较大。在提倡学术创新、促进中医发展的今天,重视非逻辑思维的培养显得尤为必要。
1 中医教育需要培养非逻辑思维
中医学习需要培养学生的非逻辑思维能力,这是由中医这门学科的特点决定的。中医自身植根于中国传统文化,对于中医理论的理解需要运用非逻辑思维。例如,五行学说认为大自然由木、火、土、金、水五种要素构成,这五种要素的变化不仅影响到自然界,也影响人体。《尚书·洪范》有“水曰润下,火曰炎上,木曰曲直,金曰从革,土爰稼穑”的记载,开始把五行属性抽象出来,推演到其他事物。中医学认为“木曰曲直”代表生长、升发、条达、舒畅的功能,在人体代表肝胆属性;“金曰从革”代表沉降、肃杀、收敛等性质,在人体代表肺和大肠的属性;“水曰润下”代表滋润、下行、寒凉、闭藏的性质,在人体代表肾和膀胱的属性;“土曰稼樯”代表生化、承载、受纳等性质,在人体代表脾胃的属性;“火曰炎上”代表温热、向上等性质,在人体代表心和小肠的属性。古人运用联想和想象,创造性地将五行与五脏联系在一起,脏腑学说运用至今。再如,中医诊断学望诊中的望神,其神的概念和外在表象,绝不仅仅是依靠书本中所描述的那样,很多时候是凭借医生的直观感觉,这种直观感觉已经不是逻辑思维所能概况,主要依赖于非逻辑思维中的直觉思维。而中医对于脉象的描述,如“浮脉惟从肉上行,如循榆夹似毛轻”,这仅仅依靠逻辑思维是无法体会的。同时,无论学习中医还是西医都强调悟性,这种悟性不仅仅是基于基础知识上的逻辑推理和判断,还有一部分是依赖于学习者的直觉思维、联想、想象等,即依赖非逻辑思维。
然而许多医学生在运用非逻辑思维时遇到了困难。习惯于逻辑思维的医学生,特别是刚从高中数理化逻辑思维中走出来的大一新生,在学习陌生而古老的中医知识时常常感到困惑。如果不能得到正确、及时的引导,他们极易失去学习兴趣,甚至产生厌学情绪。因此,让其明白非逻辑思维在中医学习中的重要地位和作用,学会利用非逻辑思维来思考问题,这对于其学习专业知识、坚定专业思想是十分重要的和必须的。
2 中医的创新需要非逻辑思维
非逻辑思维主要包括形象思维和直觉思维,强调的是感性认知,通过自己的想象、联想来领悟研究对象的本质及规律,是一种建立在实践基础上的、有理有据的发散思维。非逻辑思维是创新的起点。历史上,非逻辑思维在创新中发挥了突出作用。例如,凯库勒在睡梦中梦见了首尾相接的蛇,他抓住这梦中的一闪念,提出了苯分子的六角形环状结构。牛顿站在苹果树下,被落下的苹果砸中脑袋后,思考出来万有引力定律。虽然牛顿和苹果的故事在2010年被证明是后人根据牛顿和他朋友的一段对话“演绎”而来,但是,牛顿与苹果的故事已经成为了激励人类想象力的最好读本。牛顿的母校剑桥大学和麻省理工学院都移栽了一棵牛顿苹果树到校园里,意在激励学生发挥天马行空的想象力。这都是非逻辑思维对于科学的贡献,说明非逻辑思维对于科学创新具有重要意义。
我国古代的中医人才既学习医术,还必须通晓四书五经、诸子百家等。这些内容构成了中医人才医、哲、文、史四位一体的知识结构。[1]当前的中医教育存在盲目模仿西方医学教育模式的问题,中医人才的知识结构主要有专业知识构成,而文、史、哲的素养明显不足。造成中医学生对于中医理论的理解和掌握不如古人深,创新亦不多。而中医学生普遍缺乏创新意识的问题,与目前中医教育缺乏非逻辑思维训练密切相关。因此,中医教育需要重视对医学生非逻辑思维的培养,这不仅是学习中医的需要,也是创新中医的需要。
3 时展需要非逻辑思维的培养
概念时代是近年来新兴的话题。美国现代知名作家丹尼尔·平克在其所著的《全新思维从信息时代迈向概念时代》[2]中告诉我们,世界许多发达地区正实现着经济和社会从以逻辑、线性、类似计算机能力为基础的信息时代,向建立在创造性思维、共情能力和全局能力基础上的概念时代转变。“右脑”形象思维的能力创造性、执著、快乐感和探寻意义,将越来越能决定世界的未来。概念时代要求我们开始重视对医学生非逻辑思维的培养,重视培养学生的共情能力、创新精神。
2 培养非逻辑思维的方法
在中医教育中开展非逻辑思维的培养可以采取以下方法
2.1 重视文、史、哲等学科知识的学习 在知识结构方面,采取多种有效方法和手段,加强中医学生对于哲学、美学、文学等人文科学的学习及熏陶。如开展校内相关的选修课、鼓励学生跨校选课和辅修、加强校际交流、名家讲座、文史哲知识竞赛、电影播放等。在美国耶鲁医学院,学生们会去耶鲁英国艺术中心学习艺术,来锻炼提高他们的观察能力。因为那些学过绘画的学生更善于洞察患者的细节情况[3]。
2.2 改革教学方法 改变以往以教师为主体的教学方法,突出学生在教学过程中的主体地位,让学生主动参与教学,成为教学的主体,这有助于发挥学生的积极性、主动性和创造性。例如,将学术沙龙引入课程教学,在学术沙龙过程中,运用头脑风暴法,通过教师对学生的引导,抛出议题,让大家充分发挥想象,自由发表言论。通过静听其他人的思想,进行发散性思维,在思想碰撞中产生思想火花,这些新思路对于未来的科学研究可能起到关键作用。多样化的教学手段也有助于非逻辑思维的培养。如利用BB教学平台,开展课外知识的普及,将交叉学科的相关知识加以展示,让学生自学,以利于培养学生的非逻辑思维。
2.3 建立将非逻辑思维转变为逻辑思维的可行途径 尝试将非逻辑思维转化为逻辑思维,便于一些习惯于逻辑思维的医生更好地掌握中医。例如应用国际量表学原理建立中医量表,量化诊断和评定中医证候;依靠临床和实验研究,验证非逻辑思维得出的结论是否正确;通过循证医学寻找支持非逻辑思维的证据等。
当然,非逻辑思维和逻辑思维是不能截然分开的,需要将二者紧密结合,才能更好地学习中医、思考中医,进而推动中医的创新。
参 考 文 献
[1] 蒋开平.当今中医人才成长的比较.医学与哲学,1993,(4):4950.
【关键词】数学教学逻辑思维。
逻辑,或称为“理则”。源自古典希腊语(logos),最初的意思有词语、思想、概念、论点、推理之意。在现代汉语中的解释就是思维的规律、规则。逻辑思维能力就是是指正确、合理思考的能力。即思维是有规律的,形成某种正确的逻辑思维的能力不是与生俱来的,而是后天的生产生活过程中逐渐摸索形成的,是一个漫长的过程,而来自于教学中教师的指引无疑起着事半功倍的效果,如果学生能够掌握逻辑思维的基本方法,就可以在各门课程的学习中学会思考、学会理解、学会运用,学习就可以一以贯之,取得更高的学习效率。那么如何在数学教学中有效的培养学生的逻辑思维能力呢,下面我就三点联系课堂教学简单的说明一下
一、在概念教学中培养学生的推理、总结能力
数学概念通常是在人们的感觉和知觉的基础上产生,再经过比较、分析、综合、抽象、概括等一系列思维活动总结形成的,因此在教学中对重要概念引入的过程就是引领学生进行逻辑推理的过程,例如函数的概念,在某一过程中有两个变量x,y,对于x在某一范围内的每取一个确定的值,按照某个对应法则,y都有唯一确定的值与之对应,那么把x叫做自变量,y叫做x的函数。
1、去商店买本,每个本是0.5元,设数量为x,价格为y
通过这个例子,可以引导学生发现,在这个过程中,有两个变量,本的数量和价格,本的数量每取一个确定的值,按照一个对应关系,价格都有唯一确定的值与之对应,
2、求正方形面积,设边长为x,面积为y
通过该例子,引导学生自己发现并总结出,在这个过程中,有两个变量,边长和面积,边长每取一个确定的值,按照这个对应关系,面积都有唯一确定的值与之对应。注意在讲解中启发学生自己发现并领悟两个变量之间的联系,推理,概况形成函数的概念,从而培养学生的逻辑思维能力。同时由于人们对事物的认识是一个不断发展和逐步深化的,所以一个数学概念的形成也是不断完善的,即学生初中时学习过函数的定义,中专,大学又继续给函数更严谨更完美的定义,因此在教学中对培养学生体验概念,感受概念,最终形成概念这个过程,正确理解数学概念,是利用概念进行思维的基础,对概念理解的越深刻,应用才能越灵活。学生学习和理解概念的过程就是形成逻辑思维能力的最初阶段。
二、在习题中解读关键性词语,培养正确的思维规律
数学中无论是解答基本题还是综合题,最终都归结为首先读明白题,什么叫读明白呢, 每个已知中都有关键行词语,这些词语包含了数学中的概念,定理,法则规律等等,因此引导学生正确认识已知中的关键性词语,在解题中具有重要的作用。以下题为例:试确定函数y=log0.5(x2-5x+6)的单调区间。
分析:先读题,第一个反应就是对数函数,对数函数的定义域应该满足:真数大于0,即x2-5x+6>0,所以函数定义域为(-∞,2)U(3,+∞),再读题,单调区间,那么立即可以反应出, 单调递增函数是自变量增大函数值增大,递减则是自变量增大,函数值减小,然后观察底数为0.5,故此列表 所以函数y=log0.5(x2-5x+6)在(-∞,2)上是增函数,在区间(3,+∞)上是减函数。
因此教师应该在课堂教学中有意识的培养学生在读题时对关键性词语的思维反应能力,形成固定的思维规律。
三、培养学生使用数学语言,促进逻辑思维的发展
逻辑思维能力的发展总是和语言能力的发展是密不可分的,数学思维的对外表达形式就是依靠数学语言的描述来实现的,而数学本身有自己独特的符号和公式语言,因此数学语言的运用表达的过程也是对思维进行整理改造并使之完善的过程。教师在教学过程中应该多注重影响,指导学生使用准确,精炼,严谨的数学语言完成证明和解题。
首先培养学生使用规范的数学语言。规范的数学语言是逻辑思维的体现,它的特点是准确、简洁和严谨,具有较强的逻辑性。如果学生的语言表达如果不够严密――缺乏逻辑性、完整性,语言的组织能力也比较弱,往往会阻碍了他们对数学知识的正确表达,导致他们的数学思维得不到准确反映。在教学中,我们有目的地为学生提供准确的语言模式,帮助学生使用数学语言准备严谨的表达。
其次,要培养学生能够运用数学语言表达自己的思维过程。学生使用数学语言表达思维的过程,也是对思维检验的过程。比如,在解题过程中,坚持让学生用数学语言说清题意,表达数量关系和解题思路,口述解法。这样既可以了解学生审题和理解题意程度,又可促进思维的发展 从而使学生能在课堂上听清楚老师的提问、讲解,那么必定会由“会听”转变到“会说”。
因此数学教师应该在课堂教学中有计划,有意识的多培养学生的逻辑思维能力,使数学真正成为不是为了单纯解题,生活中必不可少的学科。