逻辑与思维方法范例6篇

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逻辑与思维方法

逻辑与思维方法范文1

关 键 词:美术理论 逻辑方法 非逻辑方法

美术作为人文学科之一,它包含着美术实践与美术理论两个方面。从思维科学的角度来看,美术实践与美术理论各自有着不同的思维方式,同时,它们之间也存在着某些交叉与互补的关系。美术实践主要是通过形象思维的过程来完成的,但它并不完全拒绝逻辑思维的方法;美术理论则主要是通过逻辑思维的过程来完成的,但它亦不排斥形象思维等非逻辑方法的应用。

所以说,美术理论是对美术的理性的认识。理性认识是认识过程的高级阶段和高级形式,是人们凭借抽象思维把握事物的本质和内部联系的有效方式。理性认识以抽象性、间接性、普遍性为特征,以事物的本质、规律为对象和内容。作为理性认识的美术理论主要是通过逻辑方法来完成的。逻辑方法是研究概念、判断、推理及其相互联系的规律、规则,从而帮助人们正确地思维和认识客观真理的方法。逻辑的思维形式是抽象思维。抽象与感性直观是对立的,一切科学的概念或范畴都是抽象的结果。抽象既与感性直观相区别,又是感性直观的发展,它是以感性直观为中介的对客观对象的间接反映,它所提供的关于对象本质的认识是感性直观不能达到的,因而,它又是一种创造性的思维过程。WWW.133229.COM人类只有借助于思维的抽象力才能揭示和把握感性直观所不可能发现的客观对象的本质及其运动规律。

抽象思维作为一种基本的思维类型,它主要是指应用概念、判断、推理等形式反映事物内在本质和一般规律的过程与方式。它是通过逻辑方法而获得认识成果的。逻辑是一门以推理形式为主要研究对象的科学。推理是以一个或几个命题为根据或理由以得出一个命题的思维过程。作为根据或理由的那一个或几个命题是推理的前提,由前提得出的那个命题是推理的结论。逻辑作为一门科学,不仅研究个别的正确推理形式,而且还研究各种正确推理形式之间的关系和提出关于正确推理形式的系统理论。

人们的思维活动除了理性的、逻辑的因素外,它还包括着感性的、非逻辑因素。非逻辑因素一般主要指人的认知、情感、意志、动机、欲望、信念、信仰、习惯、想象、联想、灵感、直觉、顿悟等。非逻辑方法一般可分为形象思维和灵感思维两大类。我们在这里所说的非逻辑方法,是指美术理论研究中的非逻辑方法,而并非是指美术实践中的非逻辑方法。逻辑方法与非逻辑方法虽然存在着差异,但二者却具有相互补充的功能。在学术研究中,逻辑方法出现阻隔时,非逻辑方法往往是另辟蹊径的有效手法,而一旦用非逻辑方法沟通了认识的渠道之后,又需在新旧认识的鸿沟上架起逻辑的桥梁。

我们强调逻辑思维在美术理论研究中的重要性,但并非排斥非逻辑思维的价值与地位;恰恰相反,由于美术理论研究的对象具有较强的实践特征,这种实践特征本身又具有鲜明的非逻辑思维因素,因而,不仅在理论研究的过程中需要非逻辑思维方法的补充,同时在对研究对象做出客观和科学的认知时,还需要研究者必须对非逻辑思维方法有一定的把握,在某些方面,它还要求研究者甚至要具备非逻辑思维的实践经验。不可想象,一个不具备色彩感知的人会在色彩艺术理论研究中取得什么可靠的理论成果,一个缺乏对毛笔性能掌握的人会在书法基础理论研究中得出符合客观实际的结论……可以说,一个缺乏对美术品的直觉感受或对美术实践不曾有过直接体验的人,其所谓“理论成果”往往是不可靠的,有时甚至还是美术理论中的“伪科学”。我们无须要求每个理论家都必须是实践家,更无须要求每个实践家都必须是理论家。但对视觉形式的感知与体验,却应是从事美术理论研究工作的基本前提,没有这个前提,一切“理论”必然建立在虚无之中,这亦是美术理论研究的一个至关重要的特征,这个特征也是美术自身特征所决定的。我们认为它甚至应该成为从事美术理论研究的一个不可或缺的基本条件。

美术理论作为一种学术形态,它的研究对象和研究特征决定了它无法对非逻辑思维方法采取忽视的态度。事实上,人们在思维的过程中,逻辑的与非逻辑的方式往往呈现着一种浑然一体、相辅相成的有机状态,两者之间仅仅会在不同的研究方式中出现主次差异而已。

综上所述,我们认为逻辑方法在现实生活中影响和制约着人们的感性认识活动;它加工整理感性认识材料,把实践经验由个别提升到一般;它能从已有的知识推出更新的知识,并把知识构建成系统而严密的体系;它可以借助于被实践检验过的知识去探求假说是否具有真实性;它能预测事物发展的前景,给人的实践活动以目标与信心。非逻辑方法则排除了运用概念进行判断或按照逻辑程序进行推理的理性范式,从而有助于人的内在潜能和创造性思维的发展;它借助人们可以感知的形象,传达着人类用语言或理性方式所无法表述的思想与情感;它的形象特征和情感因素往往给人们完整地认识客观事物提供直接的帮助;它的思维方式也往往成为学术创新的基因。在美术理论研究中首先必须遵循逻辑思维的方法和范式,在对研究对象进行理性分析的基础上,合理应用非逻辑方法,注重个人感受与生命体验,在以逻辑方法为主体,并在逻辑方法与非逻辑方法有机结合的情况下,才能科学地揭示出美术发展的规律,从而达到学术的创新。

参考文献:

逻辑与思维方法范文2

关键词:小学数学;逻辑思维;培养措施;分析研究

中图分类号:G622 文献标识码:A 收稿日期:2015-12-25

1.小学数学中常用的逻辑思维方法

第一,演绎与归纳。作为教学中最常见的逻辑方法,演绎与归纳是小学数学中最普通的推理方法。所谓归纳就是通过最普通的数学知识逐步推理出一般的数学规律或者由某些特殊的数学知识推理出一般的数学规律。小学数学教材中的法则、性质以及定律大都是通过这种逻辑方法得到的。

第二,分类比较法。一般来说分类与比较是一个连贯的过程,它是人类想象及思维的基础。通过分类,我们可以发现研究对象的异同点,这样即能对不同的研究对象进行鉴别,有了鉴别,自然就有的比较。

第三,概括与抽象法。统一将同类事物的相同本质属性综合成整体即为概括;舍弃许多客观事物的非本质属性得到本质属性即为抽象。概括与抽象能力是小学生进行数学学习时需要培养并具备的能力之一。

2.逻辑思维能力对小学生的重要性分析

一直以来,我们普遍认为逻辑思维能力是每个人都要具备的一种重要能力。培养创造性思维是小学数学教学的重要工作任务之一,而创造性思维形成的基础便是逻辑思维,没有完善的逻辑思维能力是不可能发展出创造性思维的,其创新能力也就无从谈起。以此而论,小学教学中培养学生的逻辑思维能力也就成了教学的重要内容之一。

另外,小学教学课程虽然比较简单,但是仍然具有较强的抽象性,尤其是小学高年级数学。数学中的许多知识点之间存在着很多联系,教师在教学中也常常会从这个知识点跳跃到另一个知识点上,如果学生缺乏必要的逻辑思维能力,那么很难跟上老师的教学思路,学习成绩会受到很大影响。

3.小学数学教学中如何培养学生的逻辑思维

(1)注重问题的引出。通常,小学数学课堂教学有固定的流程,即教师引导学生积极发现问题并提出问题,然后教师引导学生正确地解决问题,而在发现问题、提出问题以及解决问题这个过程中便需要学生用到逻辑思维方法。

由于小学数学教学都是围绕解决问题来展开,而解决问题又能促进学生运用逻辑思维方法,因而教师恰当地引出问题对学生的思维活动有很大的作用。教学中教师对问题的选择不是盲目的,其选择的问题应具有一定的目的性。第一,所选择问题应该符合本堂课的教学目标以及教材内容。第二,所选择问题应该具有一定的深度,能让学生在发现问题、解决问题过程中充分运用应用、归纳、演绎、比较对照、概括等方法。只有这样,教师引出的问题才能够充分锻炼学生的逻辑思维能力,才能使学生灵活、牢固以及全面地掌握数学知识,教师的教学也就能取得更好的效果。

(2)精心设计课程,恰当运用教学方法。保持课堂的生动有趣是培养学生逻辑思维能力的前提条件之一。这就要求教师要在教学中合理运用各种教学方法,对每一节课的课程都进行精心设计,从而使数学课更加形象生动和有趣,激发学生的数学思维兴趣,让学生在学习知识的过程中感受到发现、探究问题的乐趣。

(3)因材施教,发展学生逻辑思维。每个学生都具有不同的个性特点,因此,在教学中教师要注意对学生个性的培养。例如针对小学生逻辑思维较差,联想能力不足的情况,教师在提出问题后不要急于讲解问题,应该给学生提供理解、思考问题的充足时间,引导学生发散思维,自己寻找解决方法。通过这样的教学,学生的逻辑思维能力会得到有效培养,教师的教学效果自然会大大提高。

综上所述,逻辑思维能力是小学生应该具备的重要能力之一,对此,本文率先分析了常见的逻辑思维方法,并阐述了逻辑思维的重要性,最后提出了教师在培养小学生逻辑思维方面应该采取的措施,以期为小学数学教学中教师如何培养小学生的逻辑思维能力服务。

参考文献:

逻辑与思维方法范文3

 

一、逻辑学教学方法改革的必要性和重要性

 

改革开放以来,在逻辑学教学现代化的召唤下,特别是20世纪90年代以来,我国逻辑学教材的面貌发生了巨大变化。一批以现代逻辑内容为主、并保留传统逻辑精华的逻辑教材相继出版。这些优秀教材,内容颇为丰富,体系各有特色。这些教材的出版,有力地推动了我国逻辑学教学现代化和与国外逻辑学教学接轨的进程。然而,这些教材,主要是作为哲学学科基础课的教材,教学对象主要是面对哲学专业的学生。而且,在内容上,比较注重逻辑理论的阐述,内容比较抽象。

 

日前,高等院校文科非哲学专业开设的公共基础课或公共选修课——“逻辑学”(国内称为“普通逻辑”,国外称为“大学逻辑”)课程,主要是为学生学习专业基础课和专业课打好方法论基础,为学生日常生活的正确思维和社会交际提供逻辑方法。我们的教学计划学时只有36学时左右,因此,如果在公共课或选修课中使用哲学专业课的教材,教师只能有选择性地讲解其中的部分内容,势必影响课程体系的完整性。该课程由于抽象程度高,其中包括符号化的形式推演,往往使学生感到难学、费解,教师感到难教。

 

从教学内容和教学方法上讲,在逻辑学教学中使用人工符号来表示命题和推理形式,是非常必要的。但是,在讨论命题形式和推论形式时,如果不从自然语言逐渐向形式语言过渡,上来就给出形式语言,就讨论形式语言的语法和语义,或上来就构造规范、严谨的自然推理系统甚至是公理系统(这种方法虽然也是构造现代逻辑系统的一般方法),实践证明,这是非哲学专业大学一年级本科生难于接受的,甚至会造成这样的印象:逻辑学研究的是与人们日常生活无多大关系的符号和符号的推演,逻辑学在现实中是无用的。总之,使用理论性非常强的逻辑学教材,教师不好教,学生不好学,教学效果很难得到保证。

 

经过多年的教学实践,我们认为,必须编写出符合非哲学专业特点的、以应用为主的符合案例教学要求的逻辑学教材。2007年3月,由高等教育出版社出版的“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”《逻辑学基础教程》,就是一部采取案例教学法编写的教材,这是我们在逻辑学教材改革方面所做的尝试和探索。这种尝试和探索,已经在“逻辑学”教学中产生了深刻的影响,改变了我国高校非哲学专业“逻辑学”的教学观念、教学体系和教学方法,推进了“逻辑学” 的教学改革。

 

二、在逻辑学教材和教学中采取案例教学的理由

 

我们在逻辑学教材和教学中,采取案例教学的理由如下:

 

1 教学对象。我们的教学对象是大学一年级非哲学专业学生的公共课和通选课,或数学专业学生的基础课。

 

2 教学目标。我们的教学目标是提高学生的逻辑思维能力、特别是批判性思维和创新思维能力,为学生学习其他课程提供必要的逻辑学基础知识,为学生识别、分析、重构和评价日常语言中的论证提供理论和方法。

 

3 教学内容。和任何科学一样,逻辑学也是不断发展的。因此,对国内外逻辑学研究的最新成果给予引进、吸收最新成果,只要提高学生的逻辑思维能力,我们尽量囊括在教学内容中。

 

4 教学方法。逻辑学理论与人们的日常思维和社会生活紧密相关,教师注重收集生活中的示例(笔者称为逻辑学课程案例)讲授逻辑学课程。这种方法,被国外非形式逻辑学者称为“基于实例的方法”(example-based metllod)。从日常生活中寻找的案例,教师通过分类、筛选、加工,形成逻辑学教学的案例库,以供教学时参考。

 

5 教学定位。该课程的教学定位做到理论联系示例,符号化的形式推演与生活或社会实际案例相结合,极大地克服了以往学生认为难学、费解,教师难教的状况。

 

6 教材的编写原则。根据该课程的教学对象及课程定位,在教材的编写原则上,我们确立了“三个为主”的原则,即“以现代逻辑、案例教学和逻辑应用为主”,把逻辑学的教学和应用紧密挂钩,把学生的逻辑思维能力的培养放在首位。

 

三、《逻辑学基础教程》的结构和特点

 

在结构上,我们这部教材具有自己独特的结构。在这部教材中,我们可以看到,“案例”和“案例分析”具有突出的地位: “基本知识”和“知识拓展”是通过“案例”和“案例分析”而展开的;而“逻辑趣话”则是留给学生分析的“案例”:“习题”和“参考答案”则是学生巩固所学知识和培养能力的“案例”和“案例分析”。因此,我们的这部教材,在教学方法设计方面,是围绕案例教学法展开的。

 

与其他逻辑学教材相比,我们的这部教材具有以下特点:

 

1 以现代逻辑为主。在教学内容方面,我们提倡“以现代逻辑为主”。众所周知,传统逻辑的知识无疑是有用的,但是,传统逻辑的知识在日常思维中也是远远不够用的,而现代逻辑是逻辑学发展的必然阶段,现代逻辑对概念、命题、推理和论证的研究,无论从深度和广度方面讲,传统逻辑根本无法相比。因此,我们不能仅仅满足于给学生讲授传统逻辑的知识,而是要以现代逻辑的精神来整合传统逻辑和现代逻辑的内容,反映逻辑学对概念、命题和推理条分缕析的逻辑分析精神,这是我们在逻辑学教学中必须坚持的基本方针。至于怎么贯彻这个方针,可以有不同的方法和措施。特别在引入多少现代逻辑知识,怎么引入,是值得研究的问题。我们采取的方针是,使现代逻辑与传统逻辑有机融合,并在传统逻辑的基础上自然延伸到现代逻辑,并且尽可能使到两者的有机衔接起来。特别值得指出的是,我们还吸收了“非形式逻辑”和“语用论辩学派”关于论证和论辩的最新成果。从宏观方面来识别、分析、重构和评价论证与论辩。

 

2 以案例教学为主。在教学方法的设计方面,我们强调了“以案例教学为主”。这种教学方法,由于其生动活泼的讲授形式,充分调动了学生的积极性,真正做到学生好学、老师好教,因此,受到了普遍欢迎。

 

逻辑学、特别是现代逻辑给人们的一般印象是,抽象程度高、枯燥难懂,远离人们的日常思维实际。以数学方法和形式化方法研究人类日常活动,例如,谈话、演讲和论辩后面的思维规律、特别是推理的规律,固然有其抽象性的一面。然而,逻辑规律既然来源于人们的日常思维实际,它就必须能够回到日常思维中去指导人们的思维实际,否则,逻辑规律只不过是空中楼阁。我们的教材,采用大量来源于人们日常生活实际中鲜活的案例,希望把似乎抽象程度高、枯燥难懂的逻辑原理和方法讲得新鲜活泼,生动有趣。

 

3 以逻辑应用为主。在逻辑理论和逻辑理论的应用方面,我们强调了“以逻辑应用为主”。“以案例教学为主”是教学方法,这个方法要达到的目的,则是要理论联系实际,学以致用,真正提高学生的逻辑思维能力,包括批判性思维能力和创新思维能力。如果我们的学生在长期的思维实践中,通过反复应用逻辑知识去提出问题、分析问题和解决问题,就可以使逻辑知识转化为逻辑思维能力,并且最终内化化为较高的逻辑思维素质。而逻辑思维素质,在人的各种素质中处于核心地位。因此,“以案例教学为主”,改变教学方法,实行逻辑学的教学目的,是提高学生的逻辑思维素质。而提高学生的逻辑思维素质,在我们今天提倡的素质教育中具有十分重要的作用和意义。

 

逻辑学的生命力在于逻辑学的应用,在于能够提供分析和评价人们日常论证的原理和方法。在人们的思维实践中,论证是用日常语言表达的。因此。我们在教材中增加了“语境和预设”、“合作原则和准则”等涉及日常语言的语用推理方面的知识。更为重要的是,吸收了非形式逻辑和语用论辩学派的研究成果,把对自然语言表达的论证纳入我们的教学体系,从而大大丰富了逻辑学关于论证的内容,从语用层面丰富了关于论证的知识,在大学逻辑课的教学中实现了逻辑理论和逻辑应用的有机结合。

 

四、采用案例教学法的初步成果

 

《逻辑学基础教程》采用了大量来源于人们日常生活实际中鲜活的案例,把似乎抽象程度高、枯燥难懂的逻辑原理和方法讲得生动生动活泼,趣味盎然。而且,在课堂教学中,用来源于现实生活中的案例,可以时学生深刻体会到逻辑学在社会生活中无时不有,无处不在,是与他们的生活息息相关的,而且,这些妙趣横生的案例,能够充分调动学生学习的积极性,课堂气氛热烈活泼。课后,学生能主动应用逻辑原理去分析和解决日常思维中的种种逻辑问题,真正做到了切实提高学生逻辑思维能力、特别是批判性思维能力和创新性思维能力的目的。

 

我们这部教材,只是在案例教学方面取得了一些初步成果。我们希望,将来有越来越多的教师采用这种方法编写具有自己专业特色的逻辑学教材。我们下一步将采取如下措施,进一步推进逻辑学的案例教学:

 

1 建立案例库。案例教学法要能充分发挥其应有的作用,首先要建立具有时代特色,符合逻辑学科要求的“案例库”。教师要不辞辛苦,从报纸杂志、电视电台,互联网以及人们的日常生活中收集大量的案例,而不是关在书斋中闭门造车,然后到课堂上讲那些生造的例子。逻辑学要面向社会,面向现实生活,怎么面对?这就需要我们做一个有心人,在人们实际生活中谈论各种各样的问题时,在读书、看报、听广播和看电视时,搜集人们使用的概念、命题、推理、论证中的例证作为原始案例,回来后经过反复加工整理,精心设计出理论联系实际的案例。

 

2 充分调动学生的积极性,让学生参加到案例的收集、整理工作中来。由中国逻辑与语言函授大学与中国逻辑学会组织发起的“找逻辑与语言病句” 活动,其实是进行案例教学的一个好主意,而有的学校的老师,例如,上海师范大学的曹予生教授,则主张把这种一次性的活动常规化。这些活动,已经提出了案例教学法的思想,只不过还仅仅停留在寻找反面案例的范围内。

 

我们认为,以布置作业的方式让学生搜集、整理、分析正面和反面的案例,对培养国民(尤其是大学生)的逻辑意识,提高他们的逻辑思维能力和逻辑思维素养,是十分有意义的。在这个过程中,一方面锻炼了学生搜集资料,整理资料和分析资料的能力,另一方面也锻炼了学生们的运用逻辑知识去分析问题和解决问题的能力,而这正是逻辑学的教学目的。因此,这项工作是一举两得的好事。

 

在搜集案例的过程中要特别注意,案例要为专业教学培养方案服务,应根据不同的专业应用不同的案例。

 

3 要围绕不同专业的培养方案,有计划地实施案例教学法。案例的选择,往往带有专业特色。案例教学法是教师教学的一种方法,而方法是要为完成这门课程的教学目的和要求服务的,因此,使用案例教学法,一定要紧密结合学生的专业的培养方案出发,使逻辑学尽可能地与法学、经济学、管理学、文学等等学科的内容结合起来,增强“案例教学法”的计划性,目的性。

 

4 要与其他教学方法结合起来应用,收到最佳的教学效果。案例教学法无疑是一种非常好的和比较先进的教学方法,它在培养学生的能力方面起到了很好的作用。但是,任何方法,如果运用不当,也会产生一定的弊端。例如,案例教学法在知识体系讲解上可能不是特别系统。所以,怎么运用案例教学法,运用到什么程度,教师要认真仔细地研究。同时,我们要清楚地认识到,其他的教学方法也有重要的作用,如对基本概念、基本原理的讲授方面,讲授法等方法还是必不可少的,因为,这些教学方法具有连贯性,条理清楚,讲解连续。所以,在逻辑学的教学中,各种教学方法也要取长补短。我们要综合运用各种教学方法,使它们互相结合,各取所长,服务于我们的教学任务。

逻辑与思维方法范文4

(桂林电子科技大学计算机科学与工程学院,广西桂林541004)

摘要:针对离散数学课程中的数理逻辑教学,分析计算思维与数理逻辑之间的内在关系,从计算思维的角度对数理逻辑教学内容进行梳理,论述如何将“对问题进行抽象建模一形式化一自动化一分析评估”这一思维模式贯穿于教学过程中,以及如何在教学中强调计算思维的基本概念和基本方法。

关键词 :计算思维;数理逻辑;抽象;形式化;自动化

文章编号:1672-5913(2015)15-0031-05

中图分类号:G642

第一作者简介:常亮,男,教授,研究方向为知识表示与推理、形式化方法,changl@guet.edu.cn。

0 引 言

对计算思维能力的培养已经成为新一轮大学计算机课程改革的核心导向。如何从计算思维的角度重新梳理和组织计算机相关课程的教学内容,如何在教学实施中培养学生的计算思维能力,是近年来计算机教育者热烈探讨的问题。

数理逻辑是计算机专业核心基础课程离散数学中的主要教学内容,不仅为数据库原理、人工智能等专业课程提供必需的基础知识,更对培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力起着重要作用。

1 计算思维

计算思维运用计算机科学的基本概念来求解问题、设计系统和理解人类行为,包括一系列广泛的计算机科学的思维方法。根据卡内基·梅隆大学周以真( Jeannette M.Wing)教授的设想,一个人具备计算思维能力体现在以下几个方面:给定一个问题,能够理解其哪些方面是可以计算的;能够对计算工具或技术与需要解决的问题之间的匹配程度进行评估;能够理解计算工具和技术所具有的能力和局限性;能够将计算工具和技术用于解决新的问题;能够识别出使用新的计算方式的机会;能够在任何领域应用诸如分而治之等计算策略等。在计算思维所包含的诸多内容中,最根本的内容是抽象和自动化。

在计算机专业相关课程的教学中,为了培养学生的计算思维能力,我们认为一种有效的途径是从问题出发,抓住抽象和自动化这两个核心内容,培养学生分析问题、解决问题和对解决方案进行评估的能力。同时,我们提炼出计算机学科以及各门具体课程中涉及的基本概念和思维方法,在教学过程中有意识地强化学生对这些基本概念和思维方法的理解和掌握。

2 基于计算思维的数理逻辑数学内容组织

数理逻辑应用数学中的符号化、公理化、形式化等方法来研究人类思维规律。从广义上看,数理逻辑是数学的一个分支,包括证明论、集合论、递归论、模型论以及各种逻辑系统等5部分。我们在这里谈的是狭义的数理逻辑,即大学计算机相关专业学习的数理逻辑基础。

数理逻辑与计算机科学有着非常密切的关联。无论是在ACM和IEEE-CS联合攻关组制订的《计算教程CC2001》中,还是在中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会联合制定的《中国计算机科学与技术学科教程2002》中,数理逻辑都是计算机相关专业的核心知识单元。对于计算机相关专业来说,数理逻辑的教学内容主要是命题逻辑和一阶谓词逻辑这两个基础的逻辑系统。针对这两个逻辑系统,传统的教学大纲主要从语法、语义、等值演算、形式证明系统等4个方面安排教学。在开展教学的过程中,教师强调的主要是培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。然而,从学生的角度看,这两种能力本身都是抽象的口号,处于大一或者大二阶段的学生难以将这些知识点与计算机科学联系起来,感觉不到数理逻辑在计算机科学或者将来工作中的具体应用,从而缺乏相应的学习兴趣。

数理逻辑中的许多思想都与计算思维有着异曲同工之妙;最为明显的是数理逻辑和计算思维都强调抽象及形式化。在关于离散数学课程的教学实践中,我们已经把计算思维的诸要素或多或少地渗透到包括数理逻辑在内的培养方案和教学大纲中,但尚未上升到以培养计算思维能力为导向的高度。

在明确将培养计算思维能力作为一个新的教学目标之后,我们从计算思维的角度对数理逻辑教学内容重新进行梳理。具体来说,在计算思维的指导下,我们以问题求解作为出发点,抓住抽象和自动化这两个核心内容,按照“对问题进行抽象建模一形式化一自动化一分析评估”的主线来组织数理逻辑教学,培养学生应用计算思维分析问题和解决问题的能力。与此同时,在教学实施的过程中,尽可能地提炼出各个知识点中关于计算思维的基本概念和基本方法,把计算思维贯彻到每堂课中。

2.1 从问题出发引入数理逻辑

在传统的数理逻辑教学中,开篇的内容就是对命题进行符号化,但许多学生并不清楚为什么要进行符号化。在计算思维的引导下,我们可以通过如下两个问题来引人数理逻辑。

第一个问题是莱布尼茨创立数理逻辑时的理想:把推理过程像数学一样利用符号来描述,建立直观而又精确的思维演算,最终得出正确的结论。形象地说,当两个人遇有争论时,双方可以拿起笔说“让我们来算一下”,就可以很好地解决问题。为了实现莱布尼茨的理想,基本思路是首先引入一套符号体系,将争论的内容严格地刻画出来;其次规定一套符号变换规则,借助这些符号变换规则,将逻辑推理过程在形式上变得像代数演算一样。

第二个问题是人工智能中的知识表示和知识推理。人工智能中的符号主义学派认为,人的认知基元是符号,认知过程就是符号操作过程;知识可以用符号表示,也可以用符号进行推理,从而建立起基于知识的人类智能和机器智能的统一理论体系。基于这种思路,为了在计算机上实现智能,我们首先需要将知识用某套符号体系表示出来,然后在此基础上通过算法进行知识推理,最终实现智能决策等一系列体现智能的功能。

从上述两个问题出发,我们可以将命题逻辑和一阶谓词逻辑当作两个工具来引入。与此同时,对于这两个工具来说,应用它们来解决问题的过程又可以被分解为符号化表示和符号化推理两个阶段。因此,我们最终可以从两个维度上引入数理逻辑:一个维度是命题逻辑和谓词逻辑两个工具,另一个维度是符号化表示和符号化推理两个过程。与传统的直接介绍数理逻辑形式系统的方式相比,这种从问题出发的引入方式与计算机专业学生的思维方式即计算思维一致。

2.2 从形式化的角度组织教学内容

作为彻底的形式系统,数理逻辑为培养计算思维中的抽象思维能力提供了非常好的素材。从形式系统自身的角度来看,我们还可以将语法和语义两个内容独立出来。在此基础上,我们用表1对计算机相关专业数理逻辑部分的学习内容进行概括。

表1列出的知识点与《计算教程CC2001》《中国计算机科学与技术学科教程2002》中关于数理逻辑的知识点一致。借助这张表,可以让学生对数理逻辑部分的学习内容形成一个清晰、全面的认识。在教学过程中,每开始一个新的章节,我们都可以呈现这张表,帮助学生知道接下来的学习内容处于哪个位置,并且加深他们对计算思维中抽象和建模的印象。

需要指出的是,在广义的数理逻辑中,介绍形式演算系统时通常是指公理推理系统。公理推理系统从若干条给定的公理出发,应用系统中的推理规则推演出系统中的一系列重言式。公理推理系统可以深刻揭示逻辑系统的相关性质以及人类的思维规律,但从计算思维解决问题的角度来看,我们并不关注公理推理系统。在知识推理中,我们关注的是从任意给定的前提出发,判断能否应用推理规则推演出某个结论;我们并不要求这些前提和结论是重言式。因此,对于计算机专业的数理逻辑来说,我们关注的是自然推理系统,即构造证明法。计算思维为我们选择自然推理系统而不是公理推理系统提供了一个很好的视角。

2.3 在数理逻辑中强调自动化

表1的知识点充分体现了计算思维中抽象和对问题建模求解的思维方式,但计算思维中的自动化尚未体现出来。在学习了构造证明方法之后,学生一般会形成一个印象,认为构造证明法使用起来简单方便,与人们的直观逻辑思维一致,但使用过程中需要一定的观察能力和技巧。与之相反的是,计算思维希望能够通过算法实现问题的自动求解。

实际上,在广义的数理逻辑中已经存在许多自动化证明方法,其中最为典型的是归结推理方法和基于Tableau的证明方法。为了判断能否从给定的前提推导出某个结论,我们同样可以采用归结推理方法或者基于Tableau的证明方法。具体来说,我们首先对拟证明的结论进行否定,将该否定式与所有前提一起合取起来,然后判断所得到的合取式是否为可满足公式;如果不可满足,则表明可以从给定的前提推导出结论,否则表明所考察的结论是不能得出的。换句话说,前提与结论之间是否可推导的问题被转换为公式可满足性问题来解决。

归结推理方法最早于1965年由Robinson提出,是定理证明中主流的推理方法。《计算教程CC2001》和《中国计算机科学与技术学科教程2002》都将其列为人工智能课程的一个重要知识点。由于许多学校都是将人工智能作为选修课来开设,因此许多学生都没有机会接触和学习。实际上,在数理逻辑的教学实践中,只需要很少的课时就可以把归结推理方法讲授清楚。具体来说,在讲授完构造证明法中的归谬法之后,只需要补充介绍归结原理这一条推理规则就可以了,最多只花费半个课时。当我们用简洁的算法把归结推理方法描述清楚,让学生直观感受到机械化的证明过程之后,学生对计算思维就有了更进一步的认识和掌握。在有条件的情况下,还可以让学生上机实现命题逻辑的归结推理算法。

基于Tableau的证明方法出现的时间早于归结推理方法,最初在1955年就被Beth和Hintikka分别独立提出,之后Smullyan在其1968年出版的著作中进行了规范描述。Tableau方法的基本思想是通过构造公式的模型来判断公式的可满足性。虽然Tableau方法使用的推理规则不只一条,但每条推理规则都直观地体现了逻辑联结词的语义定义。Tableau方法在早期没有受到太多关注,但最近十多年来,随着描述逻辑成为了知识表示和知识推理领域的研究热点,在描述逻辑推理中发挥出优异性能的Tableau方法得到了越来越多的关注。鉴于此,在讲授完构造证明法和归结推理方法之后,我们也向学生简单描述了Tableau方法,引导学有余力并且对学术前沿感兴趣的学生在课后自学。

2.4 在分析评估中强化计算思维

在讲授数理逻辑的过程中,我们还可以从许多知识点提炼出计算思维的内容,把计算思维贯彻到每个具体的教学内容中。我们列举体现计算思维的4个典型内容进行探讨。

首先,命题公式和谓词公式的语法定义为计算思维中的递归方法提供了经典案例。实际上,除了公式的语法定义外,数理逻辑中在对语义的定义、对语法与语义之间关系的研究、对算法正确性的证明、对算法复杂度的分析等各项内容中都用到了递归。由于课时的限制,我们不能在数理逻辑教学中对其展开,但可以点出这个情况,让将来可能继续攻读硕士或博士学位的学生留下一个印象。

其次,当我们讲授了用归结推理方法或者Tableau方法进行自动推理和问题求解之后,从计算思维的角度看,一个很自然的想法是想知道这种解决方法的求解效率。因此,我们可以对命题逻辑中推理算法的复杂度进行分析。由于我们已经把归结推理方法通过非常简洁的算法呈现在学生面前,因此只需要进行简单的口头分析就可以得出最坏情况下的算法复杂度,让学生知道命题逻辑的公式可满足性问题是NP问题。到此为止,在对命题逻辑进行讲授的过程中,我们引导学生完成了“对问题进行抽象建模一形式化一自动化一分析评估”的完整流程。如果在后继课程中再反复重现这个流程,将可以把这种思维模式固化到学生大脑中,使得计算思维成为他们日后解决新问题的有效工具。

第三,在讲授完命题逻辑之后,我们可以用著名的苏格拉底三段论作为例子来引入谓词逻辑。首先我们用命题逻辑对“所有的人都是会死的”“苏格拉底是人”“苏格拉底会死的”进行符号化,然后展示在命题逻辑下无法从两个前提推导出后面的结论,从而说明命题逻辑在表达能力上的局限,进而阐述引入一阶谓词逻辑的原因和思路。从计算思维的角度看,这个过程体现了如何选择合适的表示方式来陈述一个问题,以及如何确定对问题进行抽象和建模的粒度,此外,这个例子还让学生直观感受到了计算工具所具有的能力和局限性。

最后,在讲授完一阶谓词逻辑的推理之后,我们可以介绍一阶谓词逻辑的局限,即一阶谓词逻辑是半可判定的,一阶谓词逻辑的归结推理算法不一定终止。从计算思维的角度看,这个结论给了我们一个很好的例子,可以引导学生分析哪些问题是可计算的,哪些问题是不可计算的。在此基础上,我们进一步阐述逻辑系统的表达能力与推理能力之间存在的矛盾关系:一阶谓词逻辑在表达能力上远远超过命题逻辑,但其推理能力仅仅为半可判定;命题逻辑可判定,但描述能力不强。从计算思维的角度看,此时我们可以引入“折中”这个概念,训练学生在解决问题的过程中抓住主要矛盾,忽略次要矛盾。更进一步地,我们向学生简单介绍目前作为知识表示和知识推理领域的研究热点的描述逻辑:早期的描述逻辑通常被看做一阶谓词逻辑的子语言,在表达能力上远远超过命题逻辑,但在推理能力上保持了可判定性。这些补充内容既能让学生接触到学科前沿,又能帮助学生深刻理解如何根据问题的主要矛盾来选择合适的工具。

3 结语

总的来说,数理逻辑很好地诠释了计算思维并为其提供了生动的案例。将数理逻辑的教学与计算思维培养结合起来,一方面可以从计算思维的角度重新审视和组织数理逻辑的课堂教学,取得更好的教学效果;另一方面能加强对计算思维能力的培养,使学生能够更好地应用计算思维来解决问题。

计算思维的培养不是通过一两门课程的教学就能解决的问题,而是应该贯穿于所有的专业课程教学中。要实现这个目标,要求授课教师不仅仅照本宣科以教会学生课本上的知识为目的,而要能够从计算思维的高度来看待所讲授的课程,对所讲授的课程中含有的计算思维基本概念、方法和思想不断进行提炼,从计算思维的角度对课程进行重新梳理和建设。进行教学改革的目标是要更好地培养学生的计算思维能力,在实施教学改革的过程中,授课教师的计算思维能力也得到不断的提升和加强。

参考文献:

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[2]李廉,以计算思维培养为导向深化大学计算机课程改革[J].中国大学教学,2013(4): 7-11.

[3]常亮,徐周波,古天龙,等,离散数学教学中的计算思维培养[J].计算机教育,2011(14): 90-94.

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[5]周虹,傅向华,王志强,等.基于计算思维的计算机图形学教学改革[J]计算机教育,2013(5): 55-58.

[6]李文生,吴舜歆.面向计算思维能力培养的程序设计课程[J]计算机教育,2014(3): 57-60.

逻辑与思维方法范文5

关键词:小学数学;逻辑思维;能力培养

在小学数学教学的过程中既要学生增长知识,又要学生全面发展,因此必须注重培养学生的逻辑思维能力。学生有了一定的逻辑思维能力才会更加熟练地掌握知识。但学生逻辑思维能力的发展并不与知识的增长成正比,而是要掌握相关的方法与日积月累才能形成的。因此,教师需要在日常的教学上制定科学的教学方法,让学生在学习的过程中养成良好的逻辑思维能力。

一、培养与提高学生逻辑思维能力的重要性

思维是一项相当广泛的内容,根据心理专家分析,思维是多种多样的。其实,逻辑思维是创造性思维的基础对大部分人而言,如果缺少必要的逻辑训练就无法发展创造性思维,更无法开拓自身的创新能力。因此,在小学数学的教学过程中,有计划性地对小学生实施逻辑思维能力的训练是教育者非常值得深入探讨与研究的问题之一。

二、常用的逻辑思维方法培养

1.比较与分类法

比较是用于确定研究与研究对象不同点或相同点的方法,而分类则是加工整理科学知识的基本方法。所以,比较是人类展开思维与想象的基本点,也唯独有了比较才会有鉴别,而比较与分类贯穿在小学数学教学的整体过程中。

2.归纳与演绎法

归纳和演绎法是小学数学中常用的一种推理方法,推理归纳都是由特殊或者个别数学知识所逐步演变而来。例如,在数学的加法交换律中,教师通过演示两个加数之间互换位置,并且相加之和不变,使用该例子就能有效地将结论总结出来。

3.抽象与概括法

抽象是从众多客观事物当中把非本质和个别的属性摈弃,提取本质与共同的思维方法。概括就是把同一本质属性的物体综合成一个整体。比如,总共有50道20以内的减法题,在初学的过程中都是依靠记忆或背诵来完成减法运算,如果小学数学教师能够为学生一一概括相应的运算规律,那么学生就可以快速掌握减法上的运算技巧。

4.分析与综合法

所谓分析的方法是指把要研究对象恰当地分类成不同的组成部分,然后再对各个研究的对象分别实施研究,从而获得本质上的认识。综合方法指的是把已经认识的对象全部联系起来,并且对此进行必要的研究,从对象的整体对对象的本质加以了解与掌握。例如,教会学生认识五个数字,小学教师就应该要求学生把五个苹果分别放到两个盘子里,从而获得四种具体的方法,即1和4、4和1、2和3以及3和2。

三、加强培养学生的逻辑思维能力

1.注重问题的引出

在数学上所有的思维都是由问题而引发,数学知识的学习从本质上看都是一种较为繁杂的思维活动。数学的课堂教学就是在教师的指导下发现问题并指出问题,最后分析与解决问题,这就是教师引导与发展学生思维的重要过程。如果能够把数学教学课程进行合理安排,那么其教师就应该积极正确地引导学生发展思维能力。在小学数学的教学过程都是借助问题的提问而展开全面的教学,也只有通过问题教学才能有效地培养与发展学生的逻辑思维能力。如果教师想让学生在能够牢固、灵活地掌握数学知识的同时,能够真正掌握已学的知识点,为此教师就应该有意识、有目标地引出问题,善于指引学生对问题进行思考,通过归纳演绎、比较对照、抽象概括、综合及分析等一系列有效的逻辑思维培养方法,在不知不觉中发展和培养学生的逻辑思维能力。

2.根据学生的特点,发展学生的逻辑思维

在课堂中教师不能过多地为学生讲解答案,而是让学生带着问题去研究,并引导学生寻找不同的解答方式,在保证思路的正确下,根据学生的特点而发展学生的逻辑思维能力。例如,在小学高年级阶段中的教学内容中质数、合数等都需要使用符合学生特点的演示或者实际操作,这样学生才能正确理解与掌握本节课的知识点,同时还能让学生的思维得以全面发展。虽然游戏只是学习中的小插曲,但是在讲解有关难以理解的数学知识时还是存在一定的作用。若小学数学教师可以根据学生的特点进行教学,那就能更好地发展学生逻辑思维。

3.使用正确的教学方法,精心设计数学课程

培养学生的逻辑思维能力就应该要求教师使用正确的教学方法,结合精心的教学设计,让每一节数学课都能形象、生动以及有趣地开展。激发学生数学的思维兴趣是每一位小学数学教师应有的技能,并且要求数学教师引导学生善于运用已有的经验来开创新知识,让学生获取学习的乐趣。例如,学习长方形面积的时候,教师应该先让学生自主地利用已经学过的知识来探究新知识,从中再寻找正确的答案。

4.恰当地设计练习题的难度

逻辑与思维方法范文6

关键词:思维;语言;逻辑;三者之间的关系

关于思维、语言与逻辑三者之间的问题,逻辑学界对其的认识较为深刻,需要对三者之间的关系再做细致深入的了解以帮助我们更好的学习逻辑学,同时也是我们学习逻辑学的基础。

一、正确认识思维、语言与逻辑

思维是人脑对客观事物的一种反映。人的认识分为两个阶段,即感性和理性阶段。这两个阶段人们对于事物的认识是不断加深的,思维是思维主题处理信息及意识的活动。思维的主体即是人,近年来由于科学的不断进步,主体也会有逐渐发展完善的人工智能类产品。思维主体是可以有意识地对信息进行能动操作,比如收集、传达、存储、提取等,而信息是能被主体所识别的现象及表象。

思维的基本特征是间接性与概括性。思维活动对于对事物的认识是通过相应的方式来达到目的的,即分析与综合、比较、抽象与概括、具体化与系统化等。认识主体在不同的时间段拥有不同的思维方式,所以同一主体在不同时间段对于同一事物的理解是不一样的,我们在认识思维的过程中要特别注意不同的时间段思维的思维方式。幼儿时期思维的特点主要是具体形象思维,而逻辑思维也开始萌芽;童年期逻辑思维迅速发展,并在其发展过程中完成从具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡;青春发育期,认识主体的思维形式摆脱了具体内容的束缚,假设演绎思维在这一阶段也能够得到相应发展;青年期的思维能力继续发展到个体思维发展的高峰期并达到成熟;中年期思维活动的现实性、灵活性和智慧性以及辩证逻辑思维的进一步发展。

语言是思维对事物的反映,思维只有借助于语言才能够表达出来,如果没有语言作为思维的载体,我们便不可能感知和意识到思维的存在。语言与思维是紧密联系在一起的,语言是人类最重要的沟通交流工具,思维对客观事物本质和规律性的揭示,总是通过语言才得以确定、巩固。而作为思维形式的概念、判断、推理,也总是要靠相应的语词(词或者词组)、句子(单句或者复句)、句群等语言单位才得以表达。没有语言,人类的思维活动也就无法显现出来,但是并不代表思维并不存在。

而语言分为自然语言和人工语言,自然语言就是人们在思维与交际中使用的语言,它是人们生活中的必要工具,它应用广泛,丰富多彩,表达力强。但是自然语言具有歧义性与模糊性,却也因此具有独特的表达效果。人工语言也叫形式语言或者符号语言,它是人们为了某种目的而创造的表意符号。人工语言能简洁、精确地表达与描述研究对象。

对于逻辑的理解与运用是建立在对思维和语言的良好认识基础之上。通常我们所说的逻辑都是广义意义之上的,即研究思维的逻辑形式极其规律以及逻辑方法的科学。

二、三者之间的关系

人们对事物的认识离不开思维,也不能没有语言。但是对于事物的认识必须要符合客观实际,另外必须掌握和了解思维形式的性质、特点和规律,了解和掌握思维在正确认识事物中的租用。

逻辑是理解思维的工具之一,通过语言表达出来或者直接导致行为,语言和思维都很有可能有助于积极的或者消极的思维。所谓积极的与消极的思维是就思维的直接目的或者长远目的而言,无任何目的的思维也有,也可以归入消极思维。至于逻辑语言的关系,简单的从以上各自的解释或者定义上来说就是二者的相互作用包含了两种或近或远概念的一切可能关联与无干逻辑构思维,但逻辑不参与思维的成分。思维是一种加工形式,原料就是我们日常接受到的信息。而逻辑就是加工方式。在于运用什么类型的加工形式。语言是思维进行逻辑运算后的产物。语言是一种人与人交流的产物,而不是自身与大脑交流的产物。但是由于日常是使用习惯。使得语言也参与了思维运行。但是语言只是起到暗示、确定的作用。思维运行主要靠的是逻辑。 语言的在思维中的作用如:语言确定思维思考起始点,接着逻辑进行思考,这时就会出现一个结果,或者接着思考下去就得出结果。

认识主体对对象的认识和把握是通过语言表达出来的逻辑达到的,合理利用三者之间的关系是学好逻辑的关键。

三、怎样利用三者之间的关系学好逻辑

人们日常接触到的普通逻辑,是属于基础性和工具性的逻辑科学,它为各门科学和哲学提供共同使用的推理和论证工具。我们需要利用语言与思维和逻辑之间的关系全面打好学习、学好逻辑的基础。

首先,我们应该借助于语言全面掌握逻辑的基本知识。能够区分基本的概念如集合概念和非集合概念;能够正确理解直言判断的周延性;能够准确把握和理解必然和真假等关系;能够区别和把握充分与必要条件以及能够正确理解和把握负判断、等值判断等。对于语言的理解和把握建立在对语词、句子、句群的理解和把握上,必要的语言功底也是学好逻辑基本功的重要方面。其次,我们应该切实掌握学习逻辑的抽象分析方法。逻辑抽象分析方法是科学分析方法中抽象程度最高,适用于哲学、科学、社会实践和日常生活等广阔领域的一种分析方法。我们需要克服切实掌握逻辑抽象方法的心理障碍来学习这样的人工符号表达式,同事多应用逻辑方法做相关习题。我们的终极目标是学会逻辑分析,所以必须努力提高逻辑综合应用的能力。我们要通过不断的复习和思考来加深对各种逻辑知识和方法的理解,并以此来巩固对于这些基础知识的记忆,竭尽全力找到和了解各种逻辑知识与逻辑方法之间的相互联系。我们一定有意识地去锻炼自己的思维,主动去多做练习,多总结,多从经验中找到规律,提升应用能力。虽然综合应用具有一定的复杂性,只要将其中相互关联的逻辑知识或者方法找到,最终是可以应用的。

在具体的操作层面上来说,我们可以从以下几个方面结合思维与语言的实际应用来提高逻辑应用能力。有逻辑思维的能力并不能等同于能够解决难题,但是仅仅就逻辑学来说,我们有相应技巧可循,即熟能生巧。现实中人们认为逻辑思维能力强的,实际上是思想能力强,并且是逻辑地说明。语言的精妙我们可以从辩论赛中得到一定的验证,思想在辩论中产生,包括自己和自己辩论。坚守常识也是学好逻辑的一种方式。比如我们可以很轻松得到关于人权的个人结论,原因是不论大牌专家怎么宏论,我们只要坚守谁都不愿意自己的正当权利被侵犯,除非不得已这样的常识。因为坚守这个常识,就要具体分析比如国家保有军队的权利,该权利会在不同情况下要求国民承担不同义务,战时似乎侵犯人权,但这是为每个人安全需要的一种付出,必须具有正当性。可见坚守常识及逻辑地得到的结论的重要性。要注意的是,归纳得到的结论不能固守,因为归纳永远是归纳事物的一部分,不可能是全部,它违反部分怎样不等于全部怎样的常识,例如哲学。中国人常常用哲学说明问题,总是从一个一般到另一个一般,所以说而不明,好象不会逻辑思维,其实是错误的。

学习逻辑并不是短时间内可以实现的,必须有针对性得有规律地学习基本知识,结合最基本的语言与思维去理解和最后应用逻辑。

参考文献:

[1]吴家国.普通逻辑原理[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]金岳霖.形式逻辑[M].人民出版社,1979.

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[4]粱庆寅.传统与现代逻辑概论[M].中山大学出版社,1988.