物理學(xué)中的形式邏輯.ppt

1、物理學(xué)中的 形式邏輯,秦笑春,先說個古老的問題：先有雞，還是先有蛋。 傳統(tǒng)的思維方式，解決這個問題的思路是：是就是是，非就是非，所以，這個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，那么這個蛋是怎么生出來的呢？,邏輯的起點,科學(xué)的回答是：這個世界上，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“對立統(tǒng)一”，解決了這個問題。 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。,

2、形式是邏輯的核心,形式邏輯是關(guān)于思維的邏輯形式及其規(guī)律的科學(xué)， 同時也研究一些認(rèn)識現(xiàn)實的簡單的邏輯方法。 是認(rèn)識客觀世界，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：判斷是對思維對象有所斷定的思維形式 推理：推理是從某個（或某些）判斷得出 另一個判斷的思維形式,推理由前提、結(jié)論和推理形式三個部分組成。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

3、，演繹與類比,形式邏輯的結(jié)構(gòu),所有的金屬都具有光澤。,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，那么就會膨脹,形式邏輯的例子,金屬：一種具有光澤（即對可見光強烈反射）、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： 抽象思維是運用概念、判斷、推理等思維形式，對客觀現(xiàn)實進(jìn)行間接的、概括的、反映的過程。 直覺思維： 突然對問題有“靈感”和“頓悟”，甚至對未來事物的結(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部分、側(cè)面

4、、屬性，分別加以研究。是認(rèn)識事物整體的必要階段。綜合是把事物各個部分、側(cè)面、屬性按內(nèi)在聯(lián)系有機地統(tǒng)一為整體，以掌握事物的本質(zhì)和規(guī)律。 比較與分類： 確定事物間差異點和共同點的思維方式叫比較。 抽象與概括： 抽象，理想模型、理想過程、理想實驗都是抽象的結(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)于運動的描述是伽利略建立，速度，加速度，平均速度等概念。對于運動現(xiàn)象背后的原因，當(dāng)時人們沒有一個明確的說法。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、物體受力時運動狀態(tài)的變化。不受力的情景是

5、伽利略的證明的思想，而物體受力后運動狀態(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動（動者恒動，靜者恒靜），而后分析物體受力時的運動情景。分析問題的思路是由簡單到復(fù)雜，由靜到動！,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）和力是其中的兩個基本概念，是邏輯的起點。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)系即是一個判斷，分別從物體受力時和物體不受力時來做出判斷！當(dāng)然在慣性的描述上，當(dāng)時牛頓用的是運動量（動量）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

6、動的定量描述。是從加速度，合外力以及質(zhì)量三個物理量間的關(guān)系式來表述的（F=ma）。其中最為核心的是力和運動間的因果關(guān)系，即一個運動現(xiàn)象背后力的原因！,牛頓運動定律,牛頓第三定律講述的是兩個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物體間的相互作用是通過作用力和反作用力來實現(xiàn)相互影響的，實質(zhì)是對力的概念的進(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力，大小相等，反向相反，作用在同一直線上。,牛頓運動定律,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，但是新的判斷與推理又會發(fā)展出新的深刻概念，是

7、思維發(fā)展的新起點。,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)實事物的本質(zhì)，舊有的規(guī)律不能反映出新的自然過程，舊有的推理方法不再適用時。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，必須對現(xiàn)有的知識內(nèi)容有足夠的了解后才能突破。而個人的學(xué)習(xí)就是發(fā)現(xiàn)自身認(rèn)識與新知識間的矛盾，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，我們就能實現(xiàn)自身的進(jìn)步，對自己來書就是創(chuàng)新。,解題必須的規(guī)范性。此對問題的思考具有促進(jìn)作用。也能體現(xiàn)個人的思維能力?？朔绞剑厚雎犓艘庖姡?解題過程必須做到下筆有據(jù)，了解每個公式步驟背后的知識要點，更重要的是體會其中所

8、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，往往會拋棄我們已學(xué)的知識，常用用本身已有的錯誤認(rèn)識來分析問題。 克服方式：比較！,規(guī)律的理解并不難，難點在于如何應(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)用時一定要做到與物理過程的對應(yīng)，理解等效描述的含義?？朔绞剑悍枌?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）推理的起點不清楚。推理是有一個開始的地方，這個地方就是題目中的信息，在題目中起點之前的內(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，必然包含多個規(guī)律。而規(guī)律的使用都是從一些大“源泉

9、”，需體會這些大源泉。同時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，也要明確各個規(guī)律描述的物理過程的差異?？朔后w會規(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。會將類似規(guī)律的使用混在一起，會將概念的使用混雜在不對應(yīng)的規(guī)律中。從一個大前提下得推理而發(fā)生了遺漏。 克服：對比，比較。循環(huán)。,（4）缺乏對推理步驟間聯(lián)系的思考。表現(xiàn)為對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的。此法有助于理解解題的過程，有助于體會思維過程。,在外力F作用下，一起勻速運動，判斷動摩擦因數(shù),且只有該加速度時，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動，物體相對斜面靜止。(1)請問物體所受合力朝那個方向？,(2)求解此時的加速度大小?,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）小車靜止或勻速運動