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逻辑推理的主要形式范文1
一、逻辑推理与实际应用是数学学习动机
数学发展的历史包括两种典型的数学文化:一种是重视逻辑推理的希腊数学文化,一种是重视实际应用的中国数学文化.
数学史家将古希腊数学按时间分期:第一期从公元前600年到前323年;第二期从公元前323年到前30年,也称亚历山大前期;第三期从公元前30年到公元600年,也称亚历山大后期[3].前两个时期,希腊数学文化认为,数学命题只有通过几何形式的逻辑推理论证才能说明其正确性,论证数学成为数学研究的主流,几何形式的逻辑推理证明成为数学成果正确与否的衡量标准.这个标准逐渐发展成为对数学研究的期望或理想,即期望数学成果能够通过几何形式的逻辑推理来论证.在“亚历山大后期”,古希腊数学突破了之前以几何为中心的传统,算术、数论和代数逐渐脱离了几何的束缚.这一时期受罗马实用思想的影响,论证数学不再盛行,如海伦的《量度》中有不少命题没有证明.但论证数学中的逻辑推理在数学研究中仍占有重要位置,如丢番图《算术》书中采用纯分析的途径处理数论与代数问题[4].逻辑推理从几何论证中脱离出来,逻辑推理解决问题的思想发展成为数学研究的新理想,即希望数学问题可以通过纯逻辑推理的方法解决.纵观整个希腊数学文化,数学研究成为满足上述两种理想而付出的劳动,成为实现个人价值、满足求知欲的社会需求而付出的劳动.究其本质,逻辑推理思想是几何论证与分析法解决问题的根本,是上述两种理想中最本质的思想,并且满足动机的定义.因此它是古希腊数学研究的一个动机,也是人类进行数学研究的一个动机.
中国古代数学在整体发展上表现为算法的建构和改进[5].所谓“算法”不只是单纯的计算,而是为了解决一整类实际或科学问题而概括出来的、带有一般性的计算方法[4].算学的目的在于解决实际问题,而实际问题是层出不穷的,因此中国古代数学不仅经受住了统治者废除“明算”科的考验,甚至还有所发展,如元末明初珠算的普及.随着中国数学文化的形成,用数学知识解决实际问题成为算学的理想,即期望数学成果能够被实际应用.中国古代数学研究成为受这个理想而支配的劳动,成为实现个人价值、满足求知欲的社会需求而付出的劳动.实际应用满足动机的定义,因此它是中国古代数学发展的一个动机,也是人类进行数学研究的一个动机.
所以逻辑推理与实际应用是人类进行数学研究的两个动机,按动机的分类它们属于驱力,是从生理需要出发的内在动机.数学学习可以认为是有方向性的对已有数学成果的再次研究过程,可以看作是数学研究的特例形式.依据历史发生原理综合分析得出:人类进行数学研究的内在动机一定会在数学学习中表现出来,即激励人类研究数学的内在动机与激励学生学习的内在动机是一致的.
从实际情况出发,逻辑推理可以作为生活中一种娱乐形式,如逻辑推理游戏、逻辑推理小说、逻辑推理电影等都深受公众喜欢;而实际应用也是大家十分感兴趣的,如通过应用基本的空气动力学知识制作航模.
综上所述,逻辑推理与实际应用是数学学习动机,且这两个数学学习动机是学生共有的、内在的,也是在实际教学中易于对学生进行培养的数学学习动机.
古希腊数学中的公理化思想是希腊数学文化的重要特点之一.公理化思想出现的标志是欧几里得的《几何原本》.在数学中引入逻辑因素,对命题加以证明,一般认为是从伊奥尼亚学派开始的,但毕达哥拉斯学派在这一方面作了重大的推进,他们的工作可以说是欧几里得公理化体系的前驱[3].因此公理化思想的提出要晚于逻辑推理思想,公理化思想是逻辑推理思想的发展.
算法程序化思想是中国数学文化的另一个重要特点.算法程序化思想出现的标志是成书于公元前后的《九章算术》.实际应用思想虽没有明确的出现标志,但在《九章算术》成书前的《周髀算经》、《算数书》等书中涉及的数学知识都蕴含着明确的实际应用思想.算法的提出是为了解决一类实际问题,算法程序化为了使算法严谨、简明、更富一般性.因此算法程序化思想的提出要晚于实际应用思想,且算法程序化思想是实际应用思想的发展.
随着数学发展,公理化思想与算法程序化思想已应用到现代数学中,成为现代数学的特点.但它们不是贯穿整个古希腊数学与中国古代数学研究的内在因素,而是逻辑推理与实际应用数学思想发展的衍生物.公理化思想与算法程序化思想也可作为数学学习的动机,但适宜群体明显要少得多.数学发展至今,数学本身的文化区域性特点淡薄了,希腊数学文化与中国数学文化背后的驱力——逻辑推理与实际应用思想,早已相互融合.近代微积分的应用及理论的严密化过程就是一例.
二、比较古今数学教材以研究初中教材两个学习动机的培养
教材是教学中最重要的用书之一,是教师教学、学生学习的主要依据.《几何原本》、《九章算术》作为西方与中国的数学教科书都有千年之久.两本着作都反映了当时的数学文化背景.重视逻辑推理与重视实际应用分别成为教学思想包含在这两本书中.
因为《九章算术》作为教材多将刘徽注释加入其中,所以将现行数学教材与《几何原本》、《九章算术及刘徽注》进行比较研究.为增加3者的可比性,选择它们共有的内容,且知识体系完备,预备知识基本一致,学生认知水平大抵相同的勾股定理部分作为比较对象.这种比较虽不能以点代面,但仍有较强的代表性与启发性.现行数学教材采用经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的义务教育课程标准实验教科书八年级数学下册[6],以第18章第1节勾股定理内容为标准,选择《几何原本》、《九章算术及刘徽注》部分内容进行比较.因《几何原本》的成书结构是公理化体系,利用已知命题证明未知命题,且命题后没有辅助理解该命题的习题,所以选择其中与勾股定理有关或利用勾股定理证明的命题作为比较对象.由于初中教材在讲解勾股定理时,预备知识中未包含圆、无理量及立体几何内容,故选择《几何原本》[7]第Ⅰ卷命题47、48,第Ⅱ卷命题9、10、11、12、13作为比较对象.《九章算术及刘徽注》的勾股章是利用直角三角形性质求高深广远,因初中教材勾股定理的预备知识中没有相似三角形及勾股数组的内容,所以选择《九章算术及刘徽注》[8]勾股章[一]至[一四]题及[一六]题作为比较对象.
1.各种教材中勾股定理的内容
(1)编写目的
《全日制义务教育数学课程标准(修改稿)》(下简称为《标准》)中勾股定理的教学要求是:探索勾股定理及其逆定理,并能运用它们解决一些简单的实际问题[9].《几何原本》与《九章算术及刘徽注》虽没有类似的编写标准,但可以从它们的内容及成书体系分析得出.《几何原本》利用勾股定理转换面积间关系证明几何问题,即在直角三角形中,两直角边上正方形面积和与斜边上正方形面积可以相互转换.如第Ⅱ卷命题9、10、11、12、13都是利用这种思想.《九章算术及刘徽注》利用勾股定理数量关系求得高深广远,解决实际生活的问题.
(2)知识框架
初中教材通过生活发现与几何直观探索,建立从实际到理论再到实际的知识体系,并运用定理解决简单问题.《几何原本》通过已知命题推导勾股定理,建立从理论到理论纯几何形式的知识体系,重在证明未知命题.《九章算术及刘徽注》通过给出3个简单几何问题“术”,建立从理论到实际的应用知识体系,旨在解决实际问题.3者建构的知识框架各不相同.
(3)定理引入
初中教材的导入分为两部分,分析毕达哥拉斯发现的定理特例与探究定理的一般形式.《几何原本》受公理化体系的影响,它的导入可以认为是定义、公理、公设及已知命题.《九章算术及刘徽注》的导入是3个已知两边求第三边的简单几何问题.
(4)定理表述
初中教材用特例猜想定理的一般形式给出勾股定理[6]:如果直角三角形的两直角边长分别为a、b,斜边为c,那么《几何原本》的勾股定理以命题形式给出:在直角三角形中,直角所对边上的正方形等于夹直角两边上的正方形[10].《九章算术及刘徽注》中的勾股定理以3个简单几何问题术的形式给出:勾股各自乘,并,而开方除之,即弦[8].3者对比,初中教材体现数形结合的勾股定理且形体现在边长上;《几何原本》中体现形的勾股定理且形体现在面积上;而《九章算术及刘徽注》体现数的勾股定理.各自的表述为其内容服务,它们之间存在一定差异.
(5)定理证明
初中教材利用我国古代赵爽的弦图(如图1、图2、图3),通过图形旋转证明定理猜想.这种证明方法是近年来学者们倾向于“古证复原”思想提出的.初中教材对定理证明如下[6]:
赵爽注释的《周髀算经》对勾股定理的证明如下:案弦图又可以勾、股相乘为朱实二,倍之为朱实四.以勾股之差自相乘为中黄实.加差实一亦成弦实[8].
两种解释代表两种证明思想,赵爽弦图及其证明方法未成最终定论.初中教材选择历史上的数学作为定理证明既应符合历史,又应符合学生认知习惯.图形旋转是否是赵爽的弦图思想,是否符合学生对一般几何问题证明的思维形式,仍需再斟酌.
逻辑推理的主要形式范文2
关键词:法律推理;定义;类型;研究趋势
引言
二零零五年,美国法学家雅各布斯坦在其发表的与法律推理相关文献中提到,直到今天法学院都没有开设与法律推理相关的课程,尽管他们以后的职业需要运用到这一点,假设给出法律推理这个名词,让法学生以及律师对其做出准确的定义,他们或许会面面相觑。
一、 ①这充分的显示出了法律推理的复杂性
目前,法律推理在我国国内有两种用法:一、运用在法理学以及法哲学上,指代法制理念或者是审判制度;二、运用在法律逻辑上,当法律问题需要得到解决时,运用在其中的逻辑推理方法。法理学和法律逻辑学作为两个主要研究角度,法理学主要把重点都放在了法律推理的理论以及内容上,法律逻辑学则主要将方法和手段当成其重点,由此形成研究法律推理的两大阵营,以下姑且基于法律逻辑的视野对法律推理的含义和类型作些许探讨。
直到今天,国内外都没有对法律推理下一个准确的定义。学者专家们对法律推理的解释以及对其的用法都各不相同。法律推理也经常被各个不同的领域提起,以下为法律推理经常使用的领域:一、“法律推理”可以当成是“法律逻辑”的同义词。据西方法学家讲,法律逻辑就某种程度而言,即为适用法律的逻辑。法律推理为一种技术,一种在具体案例中用于判断是非对错的技术,使用者通常为法官、检察官或律师。综上所述,法律推理即为法学家以及法官用于判定的工具和手段。②法律推理为法律逻辑的核心,在该项基础上,国外一些法学研究者发表的论述中,“法律推理”和“法律逻辑”经常被当成是相同意义的名词使用。
二、“法律推理”可以理解为“法律规范推理”。由于人们认知的进步,现代的逻辑中,其中以道义逻辑和模态逻辑为重点举例对象,随着这两种逻辑概念的成熟以及其影响范围的增加,不管是国内还是国外的很多法学学者都表示,在法律领域中,都应该将现代逻辑理论引入到逻辑问题的研究中去,且该法律逻辑系统的核心为法律的推理。来自波兰的Z・Ziem-binski把法律推理做出了如下总结:法律推理即以规范推到规范的推理。而在这之间又按照基础的不同,将其分为三类,以下为三类不同的基础:一、规范的逻辑推导;二、立法者评价一贯性的假设;三、规范的工具推导。③捷克的法理学家维・克纳普(V・Knapp)和阿・格尔洛赫(A・Gerloch)也总结出,法律推理属于法律的规范推理,其基础主要建立在非古典逻辑上,按照该种思维,他们试图建模。④
三、“法律推理”可以理解为“形式逻辑推理在法律中的使用。该观点在全世界都有一种相对统一并且具有代表性的法律推理观点。戴维・M・沃克,《牛津法律大辞典》的编者,以下为他的观点:法律推理某种程度上可以看作是一般的逻辑推理,其对象为法律命题。可以找不同的情况使用不同的推理。⑤参照我国所出版的法律逻辑论述,论述中法律推理并未做出明确的定义,但几乎所有的法律书籍都将包括了审判推理以及侦察推理在内的法律推理理解为一种应用,其应用于审判和侦察的阶段,主题为形式逻辑的推理。所以,法律逻辑的研究主要建立在形式逻辑的简单运用上,也可以理解为在司法实例中运用形式逻辑中所讨论研究的推理方式和规则。
以上三种观点之间联系紧密。比如第一种观点,法律逻辑可表示为法律适用逻辑,法律推理可表示为法律适用的推理。因为法官的权威性,其在整个法律的判定中起到主导作用,但法律很好的将其权利约束在一个合理的范围内。法律推理的过程中,他需要将原有的法律作为判断基础,使得整个过程合理。所以,法律推理的本质可以理解为提供给判断正当理由的流程。
因为法律推理需要建立在案件真实情况的基础上,在原有的法律相关条款基础上,对于事实进行判断推理,在这个过程中,法律规范推理是必然包含在里面的,以上也可表示为“由规范推导规范”的一个过程。所以,综上所述法律规范推理在法律推理范围之内。以上为法律推理的第二种用处。显而易见,“法律推理”的第一种观点拓宽度更大,也涵盖了第二种观点在内。
因为法律推理是适用法律的推理,所以其已知前提为法律规定和确认的案件事实,最后推理出具体案件的审判结果。在推理出该具体案件的审判结论过程中,首先为了获得小前提,即已经确定的案例,就需要充分发挥证据的作用;除此之外,还需要查清楚与此案件相关的法律条例,选择适当的条例加以应用,即获得法律推理的大前提。在以上对于法律大小前提的构建过程中,各种具体的一般逻辑推理必然会被运用到这之间,比如:当案件真实性用证据确认时,需要运用到形式推理中的一般推理。所以,按照该观点,我们可以总结出,一系列的具体推理总和形成了法律推理,其中涉及到许许多多的具体推理上的逻辑推理。以上显示出法律推理的第一种用法与第三种用法之间联系紧密。也许正是因为法律推理是一种理性的思维活动,其中涵盖了许多具体逻辑推理应用,并不单单表示为某个具体的推理,所以,建立在该种意义上的法律推理我们又可以理解为法律适用逻辑,即可表示为“法律逻辑”。
第二种用法实际是狭义上的“法律推理”,其可释义为在寻找可参照的法律规范的过程中,根据原先的原理推理出来的规范的推断,这样法律推理跟规范推理在意义上是一样的。相较而言,第一种以及第三种观点站在宏观的角度上思考,其属于“法律推理”,其大前提为法律原本的规定,小前提则为已经确定的案例,将各种具体的逻辑推理综合起来,再将案件的最终结果推断出来的一种过程。
鉴于国内外逻辑学界规范逻辑的研究现状,著名逻辑学家仔细研究出来的规范逻辑系统在逻辑学界并没有得到肯定,更何况是在法学界想要得到承认。然而,深入研究法律推理有赖于逻辑学界与法学界的携手合作。在该种情形的驱使下,要运用狭义上法律推理含义让其不跟法学界搭上关系,并且可以直接单纯的被逻辑学研究,不如采用广义上的法律推理含义以期能够取得法学界共鸣。
[注释]
① Jacob A.Stein,Legal Spectator Legal Reasoning:What Is It The District of Columbia Bar,COPYRIGHT 2005DISTRICT OFCOLUMBIABAR.
②转引自沈宗灵:《佩雷尔曼的“新修辞学”法律思想》,《法学研究》1983年第5期.
③[波]齐姆宾斯基:《法律应用逻辑》,刘圣恩等译,群众出版社1988年版,第320―331页.
④转引自雍琦主编:《审判逻辑导论》,成都科技大学出版社1998年版,第123页.
⑤[英]戴维・M・沃克编:《牛津法律大辞典》,光明日报出版社1988年版,第751―752页.
[参考文献]
[1]Jacob A.Stein,Legal Spectator Legal Reasoning:What Is It?The District of Columbia Bar,COPYRIGHT 2005 DISTRICT OF COLUMBIABAR.
[2]沈宗灵:《佩雷尔曼的“新修辞学”法律思想》,《法学研究》.
[3][波]齐姆宾斯基:《法律应用逻辑》,刘圣恩等译,群众出版社1988年版.
[4]雍琦主编:《审判逻辑导论》,成都科技大学出版社.
逻辑推理的主要形式范文3
一、重视对定理的教学,增强学生推理的能力
立体几何教学的核心就是定理的教学,逻辑推理离不开定理。有很多教师把定理教学当成“结论”来教,认为反正高考也不会考定理的证明,这恰恰违背了新课标的“重思维活动过程”的要求。定理教学中,要求学生一会背,二会推导,三会灵活运用。
(一)重视定理的推理论证。定理的推理论证是数学思维过程的一种重要表现形式,这个过程揭示了数学知识之间的因果关系,它将对学生学习立体几何知识、学习立体几何的思维方法和技巧提供明确的思路。定理的证明具有示范性与典型性,也为学生提供了一道最好的例题,给学生一次练习或“实习”的机会。在定理证明的过程中,寻求多种证明方法(常用的方法有由因到果的综合法和执果索因的分析法,还是从命题的反面考虑的反证法),提高其逻辑推理的能力。对于定理的证明应视其难易程度,采取由教师重点讲解,师生共同讨论的方式还是由学生独立证明的方式。
(二)重视定理的灵活运用。“所谓灵活运用就是通过变换图形的位置和形状,让学生从不同的角度去理解和掌握定理”,认清其实质。
例1:由正方体的8个顶点、12条棱上的12个中点与一个底面的中心,画出线面垂直的关系(如下图)
(三)重视定理的记忆。只有熟练记住了概念、公式、定理等基础知识,才有可能会做题。在掌握了定理的推导证明与应用后,加深了对定理的理解,这时记忆效果会更好,提倡理解加记忆的方法。
二、重视立体几何证明的教学,增强学生的逻辑推理能力
立体几何证明是学习立体几何必不可少的内容之一,它对逻辑思维的训练和发展有着相当重要的作用。但是有很多学生有“证明恐惧症”,存在没证明思路或者有清晰的思路无法用数学语言表达等问题。通过调查了解,学生对利用综合法证明有关“垂直”的问题有障碍。所以教师在教学中加强有关“垂直”问题的证明和解题规范性的训练,增强学生的逻辑推理能力。
(一)加强有关“垂直”问题的证明。
第一,让学生明确证明线线垂直、线面垂直与面面垂直的判定方法。
第二,垂直证明问题的思维模式。立体几何的证明重在分析,首先分析图形与条件,把已知线段的长度、垂直或者相等关系在图形中标注出来;再结合结论分析证明方法。学生时刻要思考三个问题:证什么?需要什么条件?如何转化条件?
对于这种证明的思维模式当然也适用于空间中平行关系的证明,学生应勤加练习进行强化,养成良好的解题习惯,增强学生的逻辑推理能力。
三、加强解题规范化的训练,
对于立体几何的证明题,分析完证明思路后,就要求学生会写出规范化的证明步骤,需要教师在平时的教学中多加引导与强化。
第一,榜样作用。这里所说的榜样作用主要指教材的榜样、教师的榜样和学生的榜样。教材的榜样主要是通过定理的证明与例题的证明实现的;教师的榜样是通过教师讲解证明题时的示范实现的;学生的榜样是通过展示某位同学书写规范的立体几何证明实现的;
第二,三种数学语言规范使用。所谓的三种数学语言就是指文字语言、图形语言与符号语言。在立体几何证明中需要添加辅助线或者辅助平面,要求学生分清虚实。文字语言的表述要规范,对题目中未出现的点、线与字母要加以说明。例:在…上取中点为…,经过…点作…的垂线,垂足为…,延长…交…于…点,连接…交…于…点等等。证明的过程尽量简练,不用或少用文字,这就需要学生会用符号语言表述,前提是应该对定理的符号语言要非常熟练,详略得当;
逻辑推理的主要形式范文4
关键词:初中生; 几何; 逻辑推理; 培养
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(20156)01-014-002
初中数学新课标中始终是将几何推理证明作为初中数学教与学的一个重要内容,几何推理题是中考必考题型,考查知识全面,综合性强,它把几何知识与代数知识有机结合起来,渗透数形结合思想,重在考查分析、逻辑思维能力。其难点在于如何运用众多定义、定理寻找证明思路,因此,激发学生学习几何的兴趣,为学生构建从内容到形式,从题设到结论的“桥梁”就显得十分必要。[1]
为此,探索培养学生几何推理能力可以从以下几点入手:
第一,抓好几何新课“节前语”,创设情境,使生硬陌生的几何知识与生活实际联系起来,降低学习难度。
第二,教学中创设机会,让学生动手,亲身经历发现、总结、提炼的过程,既培养学生动手实践能力,同时引起学生学习兴趣。
第三,归纳总结涉及到的公理、定理尤其是基本书写,精心设计习题,重视几何书写的格式要求,培养学生逻辑思维能力。
一、创设情境,激发学习兴趣
对于初一学生来说,任何一个新知识的学习首先具有天然的新鲜感,“兴趣是学习最好的老师”,在新教材的编写中已经出现了“情境创设”的概念,利用生活实例,创设情境,设置疑障,鼓励学生大胆猜测,激发学生求知欲,不失为一种调动学生学习积极性的策略。如学习全等三角形中可以引用一道经典例题创设情境:
例1:如何判断一块形状为三角形的玻璃,不小心打碎后成了三块,一块只保留了一个角,一块保留了两个角,中间一块没有完整的角和边,重新配时只需要带哪一块就可以了?
本情境的设置就是为了利用与生活联系紧密的事例往往令学习气氛活跃,促使学生更快的进入学习状态。
情境教学注重“情感”,又提倡“学以致用”,数学教学也应以训练学生能力为手段,贯穿实践性,把现在的学习和未来的应用联系起来,并注重学生的应用操作和能力培养。
再如学习“相似三角形的应用”时,课前可以介绍金字塔高度测量的典故。古希腊哲学家泰勒斯测量金字塔高度,在当时科技落后的条件下是如何达到测量高度的目的呢?教师因势利导引入相似三角形知识应用的学习,学完新课后,再回过头来思考泰勒斯的方法,学生恍然大悟。用一个持续的问题情境贯穿于整个课堂教学,激发了学生的思维,同时也培养了学生应用数学知识解决设计问题的意识。
二、动手操作,通过亲手的操作提高学生对几何图形的感性认识
新课标指出:几何教学中要培养学生的识图能力、画图能力、几何语言及符号的转换能力和推理能力,为今后几何的学习打好基础。而动手操作,可以提高学生对几何图形的感性认识,因此我们在教学中要重视培养学生正确作图,并用语言加以表达的能力,让学生深刻理解基本图形。如给学生的一道数学题:
例2:如图所示,在ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB, ∠A=50°,求∠BDC的度数。
首先教师让学生自己画图。往往图1的情况会比较轻松得到。当学生正在为求出答案而高兴时,开始提问学生:如果把两条内角平分线换做三角形的两个外角的平分线,那么它们相交而成的角的度数如何来求呢?学生再画图2。学生通过开拓性的多种形式开始思维活跃。此时再做提问,如果一个内角的平分线和一个外角的平分线相交,那又是什么情况呢?于是则有了图3。
三、训练几何语言,培养逻辑推理能力
几何语言和几何概念是理解题目转化图形语言,进而展开逻辑推理的前提。首先培养学生学会划分几何命题的“题设”和“结论”。一个命题中,题设就是已知条件,即被判断的对象,结论就是由已知条件判断出来的结果,也就是“求证”部分,在教学中,要在平时不断的训练中加强学生对几何命题的理解。其次,要培养学生将文字叙述的命题改写成数学式子并画出图形的能力。主要步骤如下:先按命题题意,画出相应的几何图形,并标注字母。然后根据命题题意,结合相应图形,将题设与结论用数学符号或数学式子具体化,即具体地写出“已知”和“求证”。
例3:求证:角平分线上的点到角两边的距离相等。
已知:如图OC是∠AOB的平分线P为OC上一点,PDOA,PEOB,垂足分别为D、E。
求证:PD=PE
而对于初一刚开始学习几何的学生,教师还要注意加强几何符号语言的培养与训练。
例4:学习证明两直线的特殊关系中用式子表示下列语句:
因为∠1和∠2相等,根据“内错角相等,两直线平行”,所以AB和EF平行。
用几何语言表示为∠1=∠2(已知)
AB//EF(内错角相等,两直线平行)
学习几何书写的过程中,往往初学的同学对书写一窍不通,书写不规范。这类同学的作业往往令教师批改苦不堪言。以七上学生刚接触角平分线及线段的中点为例,本节内容是初一学生第一次系统接触规范的几何书写,此时就应注重学生的书写格式。分析课堂练习及学生作业中出现的错误情况,可以发现书写不规范的主要原因是学生急于得出结论而忘记写出这个结论的理由。经过点拨,同学们都意识到原来几何题的书写也不难,应充分利用题目中的条件,结合图形,对应地写出结论。
此外,对于初学几何的学生,可用填充形式来训练学生证题的书写格式和逻辑推理过程,使书写规范,推理有理有据。
例5:请在下面题目的证明中的括号内,填入适当的理由。
已知:如图AD//BC,∠BAD=∠BCD
求证:AB//CD
四、整理归纳比较,夯实知识基础,改进认知结构
数学是一门理科课程,知识的形成有一定的规律和联系,为了让学生将知识学活,首先教师要经常引导学生进行归纳比较,以使学生将其纳入已有的知识结构中,为几何逻辑推理能力的提升奠定坚实的基础。[2]
初中教学中,教师应经常引导学生对知识体系进行梳理,帮助学生逐步完善几何知识结构,使他们将小的知识点联系起来,形成体系。教学中要善于引导学生归纳方法,例如,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、HL。
下面这题考查梯形、全等三角形的判定与性质及等腰直角三角形的知识,学生们在脑海中形成一个知识网络之后,要灵活运用。
例6:如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABD=90°,AB=BD,在BC上截取BE,使BE=BA,过点B作BFBC于B,交AD于点F.连接AE,交BD于点G,交BF于点H。
(1)已知AD=4,CD=2,求sin∠BCD的值;
(2)求证:BH+CD=BC。
五、掌握综合法和分析法,加强各种题型的训练
在实际教学中,对学生的逻辑思维训练贵在精炼而不在多,尤其不主张实行题海战术,而是要对学生进行“变式”训练。很多题目其实都可以运用同一个公式解答,万变不离其宗,以考查学生对知识点融会贯通的程度,可以培养学生思维的变通性。实践表明,学生的反应变通、推理熟练经常是特定题组训练出来的结果。让学生接触到的题组的形式变换题目的条件、结论或图形,更可以将条件和结论互换,便可以从不同侧面表明问题的实质,从而锻炼初中生的几何逻辑推理能力,使他们的思维灵活变通,可以适应多种形式的变化。[3]
例7:(综合法)已知,如图正方形ABCD,菱形EFGP,点E、F、G分别在AB、AD、CD上,延长DC,PHDC于H。
逻辑推理的主要形式范文5
【关键词】推理能力 数学教育 建议
《新课程标准》的“数学思考”目标中明确提出:“经历观察、实验、猜想、证明等数学活动过程,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力,能有条理地、清晰地阐述自己的观点”。在数学教育的过程中,培养学生的合情推理能力已经受到高度的重视,改变过去片面追求逻辑推理能力培养的做法。中科院院士、中科院数学与系统所研究员林群十分欣喜地对记者说:“中小学是打基础的阶段,数学要让大多数学生都能掌握,要把数学变得容易一些,要把学生从单纯的解题技巧和证明中解放出来,让学生学习真正的数学。”数学专业的学生大学毕业后,绝大多数要从事中小学的数学教育工作,是未来中小学师资的主要来源。为此,数学教育专业学生的合情推理能力的水平将直接影响未来中小学数学教育目标的实现程度,本课题的研究对于未来中小学师资队伍建设和培养以及师范院校的课程设置具有重要的理论和现实意义。
一、“合情推理能力”的内涵及重要性
波利亚的一个重要贡献是提出了合情推理的概念,这种推理不同于演绎式的证明推理,而是基于归纳、类比、限定、推广、猜测等思维活动所提出来的一种推理模式。通常的推理模式是A---B,A真则B真。而合情推理则反过来分析:A--B,B真则A更可靠。他还强调:合情推理的两种基本形式是归纳和类比。关于合情推理的重要性波利亚认为:“一个认真想把数学作为他终身事业的学生必须学习论证推理;这是他的专业也是他那门科学的特殊标志。然而为了取得真正的成就他还必须学习合情推理;这是他的创造性工作所赖以进行的那种推理。”我们从波利亚的观点中可以看到合情推理能力在学生数学学习和研究过程中,特别是创造性工作所必不可少的一种能力。目前,由于学生在数学学习过程中正是由于合情推理能力的薄弱。制约了学生在数学方面的创造性。
二、数学教育专业学生“合情推理能力”的现状
合情推理能力对于学生数学学习的作用至关重要,《新课程标准》在数学思考目标中又明确提出对其培养的具体要求,那么现在的师范院校高等数学教育专业的学生的合情推理能力的情况怎样的呢?带着这样的问题,我自2005年至今,我一直对自己所任教的数学教育专业的学生在合情推理能力方面的现状进行研究。每当自己担任的数学教育学课程结业考试时,从波利亚的《数学与猜想》中选出两个问题放在试卷中进行考查。虽然在平时讲解过,可是在结业考试的卷面中,学生的解答不尽人意,90%的学生不能解答。这充分说明关于合情推理能力是数学教育专业学生的薄弱环节,这意味着将来他们走上教学工作岗位,必将制约着新课程目标的实现。因此,只有善于合情推理的老师才可能培养出善于合情推理的学生。
三、对数学教育专业学生的“合情推理能力”现状的思考
由于我国1963年颁布的中国特色教学大纲中提出“双基”(基础知识、基本技能)和“三大能力”(基本运算能力、逻辑推理能力和空间想象能力)的培养,这个大纲中没有培养学生的“合情推理能力”的要求,这个大纲的构建受苏联大纲的影响。当时苏联的教学大纲体现的是第三次数学高峰时期的数学观和数学教育观,第三次数学发展高峰时期(上世纪上半叶)的思潮是公理化、形式主义、“逻辑:数学”。也就是说中小学数学教师在数学教育中,受当时大纲的制约,没有把培养学生的合情推理能力摆在突出的地位。
受儒家“考据文化”的影响,在西方数学文化进入我国时,从考据文化的层面,对西方数学文化进行了同化,即留下了其“逻辑”层面为考据所用。过滤掉了其“创新”层面。考据文化为西方数学的逻辑推理提供了舞台。由于这种考据文化的遗传,形成了我们国家的数学界在数学教育中非常重视对学生的逻辑推理能力的培养,而不重视合情推理能力的教学。
我国是一个受考试文化影响的国家,由于我国是高考低入学率的国家,由于职业教育发展滞后,导致学生初中毕业后的分流工作做的不够理想,高考依旧出现“千军万马过独木桥”的局面,高考试题依旧是指挥棒。高考试题中考查“合情推理能力”的试题数量偏低,义务教育和高中阶段的数学教师就不重视合情推理能力的培养,这不利于基础教育阶段对学生的合情推理能力的提高。
在师范院校的数学教育专业中,学生所学课程比较多。但是客观上缺少有针对性的培养学生合情推理能力的课程,这也是制约师范院校数学专业学生合情推理能力的瓶颈。这样不合理的课程设置,导致未来中小学教师队伍具有较高的合情推理能力的师资的短缺,在很大的程度上制约新课程目标的实现。
四、培养学生合情推理能力的建议
要求中小学教师继续深入进行《新课程标准》的学习,把握新课程的理念,树立以计算机为标志的第四次数学发展高峰时期的数学观和数学教育观,解放思想,在数学教育过程中,用科学的数学教育观指导数学教学,把合情推理能力的培养切实落实到数学教学设计和实践中。
塑造新的数学课堂文化,教学中重视合情推理能力的培养,鼓励学生大胆猜想,勇于猜想。培养学生的数学思考能力。教会学生先猜想再论证的习惯,把培养学生的合情推理能力和逻辑推理能力整合起来,统筹兼顾。
改革高考题题型,加大对合情推理能力的考查,运用高考指挥棒引领基础教育阶段的数学教育,形成基础教育阶段重视合情推理能力的新局面。只有这样,在数学教育中才能提高学生的合情推理能力。
高等师范院校的数学教育专业,应根据新课程对教学所需要的教师的能力要求进行课程设置。增加学生合情推理能力的培养和训练的课程,规定学生选修波利亚的著作和《新课程标准》,阅读关于研究合情推理能力培养的相关书籍和论文等。
参考文献:
[1]张莫宙,李俊,李世铸,数学教育学导论,高等教育出版社,2003.
[2]中华人民共和国教育部,全日制中学数学课程标准(实验稿),北京师范大学出版社,2001.
逻辑推理的主要形式范文6
1.1教学内容改革
1.1.1精选部分章节详细讲解我认为应该详细讲述数理逻辑、集合论、图论三大部分,数理逻辑部分主要讲述命题逻辑推理的形式规则,学好此章节有利于培养学生的推理能力,此部分内容广泛应用于人工智能之中,早期的智能系统主要应用的是数理逻辑中的推理规则,将自然语言进行符号化,而语言的符号化就是数理逻辑部分要研究的内容。集合论中有一部分关于集合方面的知识,学生在高中的时候已经接触过,所以不用对此部分进行深入教学,但是集合论中有一部分关于二元论的知识,二元论知识是数据库知识的基础,关系数据库的逻辑结构是由行和列构成的二维表,表之间的操作需要用到离散数学中的笛卡尔积的知识。图论是数据结构的基础,如数据结构中的线性表、栈、队列等都要用到图论的知识,数据结构中的一些算法也会用到此部分的知识,如求最小生成树,最短路程,二叉树的遍历等,同时图论也可以应用到计算机网络中,如求节点间最短路径。所以我认为应在众多的内容之中,重点掌握这三部分知识,让学生在短课时深入理解这三部分内容。其余部分的内容,如果学生在以后的学习与研究中需要利用到离散数学中的知识,就可以再对其他部分的内容进行深入学习与研究。
1.2.2增加实验教学内容目前大多数院校的离散数学教学都是采用纯理论上课的形式,很少有实验部分,从而导致学生认为此门课程无关紧要。为了改变学生的这种错误认识,我认为可以在离散数学的教学中增加实验内容。计算机专业的大一学生已经开始学习C语言课程,有了一定的编程基础,可以设计一些与离散数学有关的题让学生进行编程实现。命题逻辑部分涉及公式的判定类型,可以让学生编写程序实现公式的判定算法;图论中涉及最短路径,可以让学生编写求带权最短路径算法;二元关系中关系的性质具有自反、反自反、对称、反对称、传递五种关系,可以让学生尝试通过编程实现判定关系的算法。通过实验部分增强学生的动手能力,不但可以让学生对所学的内容理解得更好,而且可以让学生将理论与实践相结合学有所用,更与我们院校朝应用型转型相符合。
1.2教学方法改革
为了达到改变学生对待离散数学的错误态度,培养出具有创新能力的学生,我认为很有必要对教学方法进行改革,引导学生自主学习,培养学生的自学能力,达到最终的教学目的。
1.2.1趣味教学教师是教学的主导者,对教学起着重要作用。由于离散数学是一门偏数学的教学,难免会有些枯燥,学生的兴趣度不是很高,因此如果教师能在教学过程中做到幽默风趣,给学生在传授知识的同时,能够把有些同生活密切相关的知识讲得生动具体形象,从而提高学生的学习热情。数理逻辑部分中的命题逻辑部分的知识就有很多和生活密切相关,在讲课的时候,可以告诉学生,我们在生活中每天都会涉及推理,我们判定他人讲的话是真是假的过程,其实就是一个推理的过程。判定一个人是否成熟、讲话是否经过深思熟虑,也可以从他讲话的严谨程度进行判断,这还是一个推理的过程。同时可以告诉学生逻辑推理在我们的公务员考试行政职业能力与测验中经常要用到,如果有对考取公务员感兴趣的同学能深入学习和理解这部分内容,对逻辑推理部分有很大的帮助,从而提高学生对此门课程的关注度。教师在教学过程中应该展现自己的个人魅力,让学生喜爱教师的讲话风格、教态等,从而提高学生的学习兴趣。
1.2.2板书与多媒体相结合目前高校教学普遍采用多媒体进行教学,利用PPT教学可以节约板书时间,更高效地进行教学,但是离散数学与其他学科相比有自己的特点,定理多、概念多、推理多,如果完全采用多媒体教学,则学生难以跟上老师的思路。建议定理和推理采用板书形式,一步一步进行演算,帮助学生理解。一些概念和定义采用多媒体教学,节约板书时间。同时对于一些难以理解的内容如图论中求最短路径可以采用动画的形式进行演示,使其更形象、具体,提高学生的学习热情。
1.3教学手段改革
鉴于离散数学课程不易理解、比较难学的特点,因此我们有必要改革教学手段,使得离散数学的教学更具体形象,让学生更易理解所讲内容,提高学生的学习热情。当今是互联网时代,大家都可以利用网络获取信息资源。建设一个离散数学学习网站,可以帮助学生利用课余时间学习。此网站可上传教师的教学视频,学生可以在课余时间根据自己的学习情况进行有针对性的学习,同时教师也可以将课后习题上传到网站上供大家练习,管理员给每个学生分配一个账号,让学生进行登录观看教学视频、做习题、建立讨论区共同学习探讨,也可以在留言板上给教师留言,等待教师就相关问题作出回答。同时在网站上把离散数学中的一些比较经典的算法和方法,鼓励学生编程实现,学生可以上传其实现的算法,供大家共同学习和探讨,提高大家的动手能力,这也是和目前院校转型为应用型本科是相符合的。通过网络这样一个平台,在课余时间增加同学、师生之间的交流和互动,带动学生学习。
2结语