谈数学思维:何为逻辑思维能力?

谈数学思维:何为逻辑思维能力?
在不揣冒昧地提出数学的四个基本思想方法之后,对其中“量化思想方法”、“递归思想方法”和“结构思想方法”暂时还没什么后悔,——但对其中的第二个即“逻辑化思想方法”却颇有些担忧:老师们会不会误以为它只指“演绎推理”呢,它是不是排斥了“合情推理”呢?如果排斥了当今高度受重视的合情推理,那可危险了!

于是首先检查自己对“逻辑化思想方法”的解说。一看,觉得它幸好没说错:“所谓逻辑化思想方法,其主要特征是:第一,追求思维过程符合形式逻辑法则(同一律、矛盾律、排中律、充足理由律,概念、判断、演绎推理各法则,归纳法则、类比法则——合情推理必须遵守的法则等等)……”

但这种说法是否符合逻辑学的规定呢?或者,我们通常所说培养学生的“逻辑思维能力”是否只指“演绎思维能力”呢?

非得看书,找根据。

看书的结果是:逻辑思维方式既包括演绎推理也包括归纳推理和类比推理——而归纳推理和类比推理就是合情推理。


请看具体依据:

一、《普通逻辑学》,杨树森编著,安徽大学出版社2005年2月第3版

(第1页)“逻辑”是现代汉语中一个常用词,20世纪初由大学问家严复从英语“logic”翻译而来,是一个典型的音译外来词,其语源出自希腊文“ λ0γ0s”(逻各斯),有话语、思想、思维、理性、规律、原则、本质等多种意义。

在现代汉语中,“逻辑”也是一个多义词,其主要义项有:

(1)           事物本身发展的规律。……

(2)           思维的规律。……

(3)           理论、道理、根据、思路。……

(4)           某种特殊的观点,常含有贬义。……

(5)           一门科学的名称,即“逻辑学”的简称。

(第78页)本书根据教学的需要,对推理提出一种新的分类方法。

首先,……将推理分为演绎推理和非演绎推理两大类。……对演绎推理,又可以……分为简单判断(非模态)的推理、模态判断的推理、复合判断的推理。……对非演绎推理


,又可……分为归纳推理、类比推理、溯因推理以及探求因果联系的逻辑方法。

二、《数学课程标准(实验稿)解读》,北师大出版社2002年5月版

(第163页)推理有演绎推理、归纳推理、类比推理等(《辞海》1999年版第1986页)。

演绎推理……是必然性推理。……合情推理是根据已有的知识和经验,在某种情境和过程中推出可能性结论的推理。归纳推理、类比推理和统计推理是合情推理的三种重要形式。


让我们总结几个重要的结论:

第一,既然“逻辑”主要指思维规律,而演绎、归纳、类比等都是思维的方式,所以“逻辑思维”就包括了演绎思维、归纳思维和类比思维各种,从而“逻辑思维能力”就不只指演绎思维能力而同时也指归纳思维和类比思维的能力;最后,所谓“逻辑化思想方法”也就是努力让自己符合逻辑规则地开展演绎、归纳、类比等思维活动的态度和能力。

第二,上面的两个引文对“符合逻辑规则的思维方式”的分类不同,究竟该怎么分?

其实分类办法是不必强求统一的,看需要如何、标准如何而定。

参考了上面两本书之后,根据我们中小学数学教学的实际需要,我觉得照下面那样分类就可以了:

首先分为两大类:必然性思维和或然性思维。

再把这两大类细分为各自的二个小类:必然性思维包括演绎性思维、完全归纳思维两个小类;或然性思维则包括不完全归纳思维、类比思维两个小类。

这就需要做几点说明:首先,要注意学生将在高中学习的“数学归纳法”并不是归纳思维而是演绎思维,因为它是以“自然数公理”为大前提来进行演绎推理的思维过程;其次,所谓“完全归纳推理”是指:如果某一类事物中的每一个都有某属性,则可推出它们全体都会有该属性——这种思维方式的价值很小;再次,所谓“统计推理”,是指运用数理统计方法,对大量似乎重复出现的现象(其实不一定是雷同的现象)作出统计分析,然后提出某个推论,这推论只是一种可能性的或曰“统计规律性”的看法,从其


思维过程与思维方法的实质来看,其实可归于归纳推理——《普通逻辑学》中就将其确定为“统计归纳推理”;再次,“溯因推理”也可以归于归纳推理(《普通逻辑学》里就说到有的逻辑学理论的确是这么做的),至于“探求因果联系的逻辑方法”,一方面原本提出它们的英国大哲学家培根把它命名为归纳法,另一方面它们主要运用于自然科学研究而在数学中价值不大,故不必苛求。

第三,“合情推理”到哪里去了?

不完全归纳推理、类比推理就是合情推理,所以波利亚专门研究数学中合情推理的两卷集专著就分别命名为《数学与猜想:数学中的归纳和类比(第一卷)》和《数学与猜想合情推理摸式(第二卷)》。

也就是说:在数学中,思维、推理就是两类,一类是必然性推理,一类是或然性的合情推理;进一步说,数学要培养的“逻辑思维能力”就包括着必然性推理的能力与合情推理的能力,两者并重、缺一不可。

那么必然性推理与合情推理在数学学习中究竟是怎么“并重”的呢?