物理學(xué)中的形式邏輯

1、物理學(xué)中的 形式邏輯秦笑春先說個(gè)古老的問題：先有雞，還是先有蛋。 傳統(tǒng)的思維方式，解決這個(gè)問題的思路是：是就是是，非就是非，所以，這個(gè)世界上如果不是先有雞，就是先有蛋。然而，這種思維方式在這里陷入了窘迫之境：如果先有雞，那么這只雞是怎么孵出來的呢？如果先有蛋，那么這個(gè)蛋是怎么生出來的呢？ 邏輯的起點(diǎn) 科學(xué)的回答是：這個(gè)世界上，雞不是從來就是這樣的雞，蛋，也不是從來就是這樣的蛋。而是在生物漫長的進(jìn)化過程中，逐漸形成這樣的形態(tài)的。這就跳出了非此即彼的思維怪圈，完成了一個(gè)“對(duì)立統(tǒng)一”，解決了這個(gè)問題。 傳統(tǒng)的那種思維方式，叫做“知性思維”，也可以叫做“形式邏輯思維”。而科學(xué)的回答使用了辯證法。 形式

2、是邏輯的核心形式邏輯是關(guān)于思維的邏輯形式及其規(guī)律的科學(xué)，同時(shí)也研究一些認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)單的邏輯方法。 是認(rèn)識(shí)客觀世界，表達(dá)與論證思想的重要工具。形式邏輯說的是怎樣建造邏輯我們所接觸的邏輯有三大類：數(shù)理邏輯：代表學(xué)科數(shù)學(xué)，物理形式邏輯：代表學(xué)科物理辯證邏輯：代表學(xué)科政治中的馬列哲學(xué)邏輯是什么？概念：概念是反映一類事物特有屬性的思維形式。判斷：判斷是對(duì)思維對(duì)象有所斷定的思維形式推理：推理是從某個(gè)（或某些）判斷得出 另一個(gè)判斷的思維形式推理由前提、結(jié)論和推理形式三個(gè)部分組成。前提是作為推理根據(jù)的判斷，結(jié)論是由前提得出的判斷。 推理形式是前提與結(jié)論的聯(lián)結(jié)方式。推理的形式：歸納，演繹與類比形式邏輯的結(jié)構(gòu)所有

3、的金屬都具有光澤。所有的鐵都是金屬。所以，所有的鐵都具有光澤如果金屬遇熱，那么就會(huì)膨脹形式邏輯的例子金屬：一種具有光澤（即對(duì)可見光強(qiáng)烈反射）、富有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性質(zhì)的物質(zhì)概念判斷推理思考下我們物理教材的章節(jié)的安排物理思維的基本形式：形象思維：是物理表象為思維材料解決問題的思維。 抽象思維：抽象思維是運(yùn)用概念、判斷、推理等思維形式，對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)進(jìn)行間接的、概括的、反映的過程。直覺思維：突然對(duì)問題有“靈感”和“頓悟”，甚至對(duì)未來事物的結(jié)果有“預(yù)感”“預(yù)言”等物理思維的基本方法：分析與綜合：分析是把事物分解為各個(gè)部分、側(cè)面、屬性，分別加以研究。是認(rèn)識(shí)事物整體的必要階段。綜合是把事物各個(gè)部分、

4、側(cè)面、屬性按內(nèi)在聯(lián)系有機(jī)地統(tǒng)一為整體，以掌握事物的本質(zhì)和規(guī)律。比較與分類：確定事物間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維方式叫比較。抽象與概括：抽象，理想模型、理想過程、理想實(shí)驗(yàn)都是抽象的結(jié)果歸納，演繹與類比的推理方法具體到一般的推理叫歸納一般性的結(jié)論應(yīng)用到具體的問題中，其為演繹。具體到具體的相似性推理。等效替代：關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述是伽利略建立，速度，加速度，平均速度等概念。對(duì)于運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象背后的原因，當(dāng)時(shí)人們沒有一個(gè)明確的說法。關(guān)鍵是沒有“力”的科學(xué)概念。而牛頓第一定律講述了物體不受力、物體受力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。不受力的情景是伽利略的證明的思想，而物體受力后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變了是牛頓力學(xué)的核心思想。在牛頓第一定律中又包

5、含了慣性的概念，由此牛頓建立了質(zhì)量的概念。牛頓第一定律描述的角度是從物體不受力的情況下分析運(yùn)動(dòng)（動(dòng)者恒動(dòng)，靜者恒靜），而后分析物體受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情景。分析問題的思路是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由靜到動(dòng)！伽利略的傳承者牛頓牛頓第一定律是力學(xué)第一定律。質(zhì)量（慣性）和力是其中的兩個(gè)基本概念，是邏輯的起點(diǎn)。此類概念是無法用邏輯來嚴(yán)格定義的。而質(zhì)量（慣性）和力之間的關(guān)系即是一個(gè)判斷，分別從物體受力時(shí)和物體不受力時(shí)來做出判斷！當(dāng)然在慣性的描述上，當(dāng)時(shí)牛頓用的是運(yùn)動(dòng)量（動(dòng)量）來描述的！牛頓第二定律是力學(xué)的核心定律。展示了力和運(yùn)動(dòng)的定量描述。是從加速度，合外力以及質(zhì)量三個(gè)物理量間的關(guān)系式來表述的（F=ma）。其中最為核心的

6、是力和運(yùn)動(dòng)間的因果關(guān)系，即一個(gè)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象背后力的原因！牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第三定律講述的是兩個(gè)物體間相互作用是大小相等，方向相反，作用在一條直線上！此定律講述的是兩個(gè)物體間的相互作用是通過作用力和反作用力來實(shí)現(xiàn)相互影響的，實(shí)質(zhì)是對(duì)力的概念的進(jìn)一步闡述，反映的是作用力和反作用力的關(guān)系：作用力和反作用力是性質(zhì)相同、作用在不同物體上的兩個(gè)力，大小相等，反向相反，作用在同一直線上。牛頓運(yùn)動(dòng)定律概念反應(yīng)事物的特有屬性（固有屬性，本質(zhì)屬性）的思維形態(tài)。是思維的起點(diǎn)，但是新的判斷與推理又會(huì)發(fā)展出新的深刻概念，是思維發(fā)展的新起點(diǎn)。創(chuàng)新與學(xué)習(xí)的過程創(chuàng)新是在一些舊有的概念不能反映現(xiàn)實(shí)事物的本質(zhì)，舊有的規(guī)律不能反映出新的

7、自然過程，舊有的推理方法不再適用時(shí)。人們?yōu)榱苏_的描述自然過程而建立了新的概念，規(guī)律與推理，此過程就是一類創(chuàng)新！創(chuàng)新也好，學(xué)習(xí)也好，必須對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)內(nèi)容有足夠的了解后才能突破。而個(gè)人的學(xué)習(xí)就是發(fā)現(xiàn)自身認(rèn)識(shí)與新知識(shí)間的矛盾，矛盾表現(xiàn)為我們學(xué)習(xí)中的問題。解決了學(xué)習(xí)中的問題，我們就能實(shí)現(xiàn)自身的進(jìn)步，對(duì)自己來書就是創(chuàng)新。解題必須的規(guī)范性。此對(duì)問題的思考具有促進(jìn)作用。也能體現(xiàn)個(gè)人的思維能力。克服方式：聆聽他人意見！解題過程必須做到下筆有據(jù)，了解每個(gè)公式步驟背后的知識(shí)要點(diǎn)，更重要的是體會(huì)其中所包含的思維過程。克服方式：思考！發(fā)現(xiàn)我們學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤省視自己 在概念的學(xué)習(xí)，存在混淆。特別是在應(yīng)用中，往往會(huì)拋棄我

8、們已學(xué)的知識(shí)，常用用本身已有的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)來分析問題。克服方式：比較！規(guī)律的理解并不難，難點(diǎn)在于如何應(yīng)用。首先要明確規(guī)律描述的是概念間的聯(lián)系，在規(guī)律的應(yīng)用時(shí)一定要做到與物理過程的對(duì)應(yīng)，理解等效描述的含義?？朔绞剑悍?hào)對(duì)應(yīng)物理過程！推理是很多同學(xué)存在的問題。問題有以下幾類：（1）推理的起點(diǎn)不清楚。推理是有一個(gè)開始的地方，這個(gè)地方就是題目中的信息，在題目中起點(diǎn)之前的內(nèi)容就不需要我們?nèi)リP(guān)注。克服：不鉆牛角尖。（2）復(fù)雜的推理中，必然包含多個(gè)規(guī)律。而規(guī)律的使用都是從一些大“源泉”，需體會(huì)這些大源泉。同時(shí)改變我們線性思維的習(xí)慣，建立用“方程組”來描述物理過程的系統(tǒng)思維。大多數(shù)情況下，也要明確各個(gè)規(guī)律描述的

9、物理過程的差異。克服：體會(huì)規(guī)律，建立推理的思維過程。 （3）推理過程中，概念、規(guī)律的混淆，推理不夠整的遺漏。會(huì)將類似規(guī)律的使用混在一起，會(huì)將概念的使用混雜在不對(duì)應(yīng)的規(guī)律中。從一個(gè)大前提下得推理而發(fā)生了遺漏?？朔簩?duì)比，比較。循環(huán)。（4）缺乏對(duì)推理步驟間聯(lián)系的思考。表現(xiàn)為對(duì)解題過程很少問自己為什么！解題中，步驟的選擇或者說思考的方向性是很強(qiáng)的。此法有助于理解解題的過程，有助于體會(huì)思維過程。AB在外力F作用下，一起勻速運(yùn)動(dòng)，判斷動(dòng)摩擦因數(shù)且只有該加速度時(shí)，物體才能靜止斜面光滑，其在外力作用下，與物體一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，物體相對(duì)斜面靜止。(1)請(qǐng)問物體所受合力朝那個(gè)方向？F(2)求解此時(shí)的加速度大小?說明：合力與分力之間是等效替代！支持力在y軸上的分力與重力平衡，水平分力即物體所受的合力如右圖所示，小車上固定一彎折硬桿ABC，桿C端固定一質(zhì)量為m的小球已知ABC=.（1）小車靜止或勻速