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小學(xué)生進(jìn)入中年級(jí),第二信號(hào)系統(tǒng)活動(dòng)逐漸占主要地位。他們的學(xué)習(xí)不再像初入學(xué)時(shí)那樣依賴直接的刺激 物,他們的抽象思維已有所發(fā)展,具備了從簡(jiǎn)單的比較、分類向簡(jiǎn)單的推理、概括等邏輯方法發(fā)展的基礎(chǔ)。因 此,中年級(jí)概念教學(xué)具有以下兩個(gè)明顯的特點(diǎn):
其一,開(kāi)始要求用較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言表述概念的內(nèi)涵。相對(duì)于低年級(jí),在表述概念的內(nèi)涵時(shí),教材逐漸加強(qiáng)了 語(yǔ)言的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性的要求。教材中,日常性的語(yǔ)言大大減少,如“東西”之類的詞語(yǔ)越來(lái)越少,取而代之 的是科學(xué)上常用的“物體”等詞語(yǔ)。
其二,教材所揭示的概念的內(nèi)涵與外延仍然是較低層次的。教材所揭示的概念的內(nèi)涵或外延都是比較簡(jiǎn)單 的、基本的。例如:“在水中浮著的物體受到一個(gè)向上的力,這個(gè)力就是水的浮力?!边@里只揭示了“浮力” 的方向,并沒(méi)有涉及浮力是如何產(chǎn)生的,浮力的本質(zhì)(水的壓力差)等。值得一提的是,有許多概念,教材并 沒(méi)有要求揭示其內(nèi)涵和外延。這類概念,或者是直接引用兒童日常生活中已形成的概念,如“螺絲釘”、“噴 壺”等;或者在引入日常概念的基礎(chǔ)上,尋找共同特征,如“果實(shí)”、“鳥(niǎo)”等;或者是直接引入科學(xué)概念, 讓兒童通過(guò)多次接觸、使用這些概念,去體驗(yàn)這些概念的大致含義,如“脊柱”、“關(guān)節(jié)”等;還有些概念是 在讓兒童觀察自然事物范例的基礎(chǔ)上,運(yùn)用歸納、概括的方法抽象出來(lái)的,如“哺乳動(dòng)物”、“溶解”等。
根據(jù)以上兩點(diǎn)特征以及概念本身的基本邏輯特征,教師在揭示概念的內(nèi)涵和外延時(shí),應(yīng)注意只使用簡(jiǎn)單的 和基礎(chǔ)的邏輯方法,并且只要求學(xué)生用這些邏輯方法去獲得概念,不要求他們知道這些方法本身的內(nèi)涵。在中 年級(jí),這些簡(jiǎn)單的和基礎(chǔ)的邏輯方法主要有以下幾種:
一、概念的限制法和概括法
概念的限制法是由外延寬的概念過(guò)渡到外延窄的概念的邏輯方法。應(yīng)用這種方法時(shí),要增加原概念的內(nèi)涵 ,使它的外延相應(yīng)地減少而過(guò)渡到新的外延較窄的概念。例如“砂質(zhì)土”的概念可由“土壤”的概念通過(guò)限制 而來(lái):
土壤——地面上能夠生長(zhǎng)植物的土。
砂質(zhì)土——地面上能夠生長(zhǎng)植物的、含砂多的土。
原概念的內(nèi)涵增加了“含砂多”,就可使其外延縮小,變?yōu)橥庋诱摹吧百|(zhì)土”這個(gè)新概念。
概念的限制法只在具有屬種關(guān)系的概念中進(jìn)行,而且有一定的限度。例如,
限制 限制 限制 果實(shí)─肉果─蘋果─紅玉蘋果。限制到具體的種“紅玉蘋果”,就不能繼續(xù)限制下去了。
概念的概括法是由外延窄的概念過(guò)渡到外延寬的概念的邏輯方法。應(yīng)用這種方法時(shí),就要通過(guò)減少原概念 的內(nèi)涵,使它的外延相應(yīng)地?cái)U(kuò)大,轉(zhuǎn)化為外延寬的新概念。例如,“土壤”的概念可以由“砂質(zhì)土”的概念通 過(guò)概括而來(lái):在“砂質(zhì)土”的內(nèi)涵中減去“含砂多的”幾個(gè)字,便可得到“土壤”的概念。
由于中年級(jí)兒童的認(rèn)知水平有限,自然教材并沒(méi)有嚴(yán)格按這種邏輯方法獲得概念,往往通過(guò)觀察直觀形象 的自然事物或現(xiàn)象,然后運(yùn)用語(yǔ)言歸納(概括)來(lái)得出概念。例如,“哺乳動(dòng)物”,是在讓學(xué)生觀察貓、牛、 猴、獅子的外形、繁殖、喂養(yǎng)后代的情況,找出它們的共同特征之后,再進(jìn)行歸納:“貓、牛、猴、獅子在外 形和繁殖、喂養(yǎng)后代方面有很多共同特征,它們是同一類動(dòng)物,叫做哺乳動(dòng)物?!苯滩闹羞€有“金屬”、“水 的凈化”等概念,也是采用類似方法獲得的。誠(chéng)然,這還是屬于由外延窄的概念過(guò)渡到外延寬的概念,也是概 括的一種形式。
二、概念的定義法。
它是通過(guò)揭示鄰近屬概念和種差來(lái)說(shuō)明概念內(nèi)涵的邏輯方法。用公式表示是:
被定義概念=種差+鄰近屬概念
定義法在中年級(jí)自然教材中有三種形式:
1.性質(zhì)定義 指用被定義概念所反映的對(duì)象的性質(zhì)作為種差下定義的方法。例如:
(附圖 {圖})
~~表示種差;==表示鄰近屬概念;
——表示被定義概念。(下同)
教材中還有“螺絲釘?shù)墓餐卣鳌?、“水的浮力”、“骨胳”、“污染物”、“溫度”、“?dǎo)體”、“絕 緣體”、“熱脹冷縮”等概念,是運(yùn)用性質(zhì)定義來(lái)揭示概念內(nèi)涵的。
2.發(fā)生定義 指用被定義概念所反映的對(duì)象的產(chǎn)生或形成過(guò)程中的特征、來(lái)源作為種差下定義的方法。例 如:
(附圖 {圖})
教材中還有“大氣”、“脫臼”、“污染源”、“擺”、“攝氏溫度”等概念是運(yùn)用發(fā)生定義來(lái)揭示概念 內(nèi)涵的。
3.功用定義 用被定義概念所反映的對(duì)象的功用作為種差下定義的方法。例如:
(附圖 {圖})
“土壤”的概念也屬功用定義。
三、概念的劃分法。
劃分是揭示概念外延的邏輯方法。物質(zhì)、生物的分類,一般都屬于劃分法。
劃分由劃分的母項(xiàng)、子項(xiàng)和劃分的依據(jù)三個(gè)部分組成。例如,對(duì)“土壤”概念可作如下劃分:
根據(jù)含砂和粘土的多少,可以把土壤分成三類:含砂多的叫砂質(zhì)土;含粘土多的叫粘質(zhì)土;砂和粘土含量 差不多的叫壤土。
在這里,含砂和粘土的多少是劃分依據(jù),土壤是母項(xiàng),砂質(zhì)土、粘質(zhì)土、壤土是子項(xiàng)。
教材中還有“肉果”和“干果”的概念是通過(guò)劃分得出來(lái)的。
四、語(yǔ)詞解釋法。
是對(duì)語(yǔ)詞的意義進(jìn)行規(guī)定或說(shuō)明的方法。它告訴我們一個(gè)語(yǔ)詞表達(dá)什么概念,并不揭示概念的本質(zhì)特征。 不是概念的定義,只是明確概念的一種重要的輔助方法。例如:
磁鐵指南的一端叫做南極。
其他還有“北極”、“上”、“下”等概念,都屬于用語(yǔ)詞解釋法說(shuō)明其含義的。
【關(guān)鍵詞】地理邏輯思維能力;新課改
中圖分類號(hào):G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2014)27-0034-02
隨著新課程改革的不斷推進(jìn),高考改革也逐步深化,立足近幾年的地理高考,其考試形式與內(nèi)容不斷創(chuàng)新,更加注重學(xué)生能力的考查。面對(duì)靈活多變的地理高考題型,考生失分較多,如何解決考生這方面的困境呢?古人常說(shuō)“授人以魚(yú),不如授人以漁”,傳授解決問(wèn)題的方法比直接給考生提供結(jié)果更有意義,也更能有效地幫助考生應(yīng)對(duì)變幻莫測(cè)的地理高考題型。邏輯思維能力是地理思維能力的重要方面,學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)是地理課程改革的方向,是地理課堂教學(xué)的主要目標(biāo),同時(shí)也是新課程高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容之一。
邏輯思維是思維的一種高級(jí)形式,是指符合世間事物之間關(guān)系(合乎自然規(guī)律)的思維方式,主要指遵循傳統(tǒng)形式邏輯規(guī)則的思維方式,是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)過(guò)程中借助于概念、判斷、推理反映現(xiàn)實(shí)的過(guò)程。本文地理邏輯思維能力指的是通過(guò)已學(xué)的地理知識(shí)、理論對(duì)事物進(jìn)行分析、綜合、分類、比較、歸納、演繹、抽象、概括等,有條理、準(zhǔn)確表達(dá)自己思維過(guò)程的能力。
學(xué)生地理邏輯思維能力的培養(yǎng)、訓(xùn)練應(yīng)貫穿在整個(gè)高中地理教學(xué)中,從常態(tài)課的課前準(zhǔn)備、實(shí)施過(guò)程到課后的鞏固、落實(shí)中,教師有意識(shí)地將地理邏輯思維能力培養(yǎng)的理念設(shè)計(jì)入每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,使學(xué)生在潛移默化中不斷強(qiáng)化地理思想、提高能力。
一、設(shè)計(jì)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生邏輯思維的導(dǎo)學(xué)案
與傳統(tǒng)的教案相比,導(dǎo)學(xué)案要求從學(xué)生“如何學(xué)”的角度出發(fā),以學(xué)生的認(rèn)知水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)為依據(jù),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu),改變了過(guò)去以“教”為主導(dǎo)的單一被動(dòng)、枯燥乏味的授課方式,體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的主動(dòng)性,注重學(xué)生知識(shí)的獲得,更注重學(xué)生自主、合作探究學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。導(dǎo)學(xué)案的特點(diǎn)有利于在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的地理邏輯思維能力,能做到充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、充分尊重學(xué)生的個(gè)性差異,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。由于地理邏輯思維的基本過(guò)程由“分析綜合”、“分類比較”、“歸納演繹”、“判斷推理”等共同構(gòu)成。因此,在導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計(jì)中,除了要有意識(shí)地去引導(dǎo)學(xué)生整理、歸納、概括、總結(jié)知識(shí)點(diǎn)外,還應(yīng)注意設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)讓學(xué)生學(xué)會(huì)判斷、推理、演繹,通過(guò)一系列的過(guò)程,讓學(xué)生學(xué)會(huì)思索,不僅要知其然,還要知其所以然。這就要求導(dǎo)學(xué)案的知識(shí)結(jié)構(gòu)、問(wèn)題難易設(shè)計(jì)要有層次性、有遞進(jìn)性,符合學(xué)生的邏輯思維順序,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,思維從“我是怎么樣想的”、“我為什么這樣想”、“我還想到了什么”“我能否找出它們的共同點(diǎn)――是什么”、“我有什么樣的感悟”等思索過(guò)程中逐步推進(jìn)。
例如,在三圈環(huán)流知識(shí)點(diǎn)中,講解不同氣壓帶、風(fēng)帶影響下的天氣狀況時(shí),在導(dǎo)學(xué)案中,可以先給學(xué)生加以提示,讓學(xué)生自主分析,最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出哪類氣壓帶、風(fēng)帶容易帶來(lái)降水,哪類氣壓帶、風(fēng)帶不易帶來(lái)降水,對(duì)于學(xué)生在后面章節(jié)中,通過(guò)學(xué)習(xí)不同氣候類型的成因分析其氣候特征起到了鋪墊的作用。
二、課堂學(xué)習(xí)時(shí)要注重對(duì)學(xué)生思維過(guò)程的組織
皮亞杰說(shuō)過(guò):“一切真理都要由學(xué)生自己獲得,或由他們重新發(fā)現(xiàn),至少由他們重建,而不是簡(jiǎn)單地傳授給他們。”真理的獲得過(guò)程實(shí)際上是邏輯思維能力培養(yǎng)的過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生的地理邏輯思維能力,要求在地理課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)過(guò)反復(fù)誘導(dǎo),讓學(xué)生進(jìn)行有意識(shí)地調(diào)節(jié)、支配、檢查、調(diào)整和矯正,逐步學(xué)會(huì)排除各種干擾和暗示,控制信息量,提高思維活動(dòng)的效果和速度,讓學(xué)生能夠在紛繁復(fù)雜的知識(shí)信息中概括出原理性的東西。在課堂上,教師可以根據(jù)課程內(nèi)容和環(huán)節(jié)舉出一些貼切生活的實(shí)例,一些比較感性的東西以及生動(dòng)形象的圖片,既能夠引起學(xué)生的興趣,充分調(diào)動(dòng)大腦細(xì)胞,又有利于學(xué)生將這些感性的實(shí)例與理性的知識(shí)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)從感性到理性的轉(zhuǎn)化與結(jié)合,啟發(fā)學(xué)生的思維,這就要求教師在課堂上要對(duì)學(xué)生由感性材料上升到理性知識(shí)的過(guò)程中加以指導(dǎo),并且要及時(shí)關(guān)注學(xué)生反饋的實(shí)際效果,糾正學(xué)生思維上的認(rèn)知錯(cuò)誤,以此指導(dǎo)學(xué)生形成正確的思維概念。
比如,教學(xué)世界洋流分布規(guī)律時(shí),在課本中的“世界海洋表層洋流的分布(北半球)”這幅圖中,洋流分布在全球多個(gè)海域,包含不同性質(zhì)、名稱。如果教師直接讓學(xué)生自行觀察圖,總結(jié)洋流分布規(guī)律,面對(duì)如此大的信息量,大部分學(xué)生往往會(huì)不知所措,在短時(shí)間內(nèi)難以有效落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)。所以,這就要求教師在課堂學(xué)習(xí)中進(jìn)行有效地指導(dǎo),以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的目的。教師可指導(dǎo)學(xué)生分步完成學(xué)習(xí)任務(wù),化繁為簡(jiǎn)。首先,教師先要求學(xué)生觀察北半球太平洋中低海區(qū)和中高海區(qū)洋流的分布規(guī)律,并畫出來(lái);其次,教師再要求學(xué)生觀察北半球大西洋中低海區(qū)和中高海區(qū)洋流的分布規(guī)律,并畫出來(lái);再次,讓學(xué)生比較北半球兩個(gè)大洋洋流分布狀況,找出其中的規(guī)律。采用同樣的方法,讓學(xué)生畫南半球的洋流分布。最后指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、歸納,并畫出洋流模式圖,用洋流模式圖解釋印度洋的實(shí)際洋流,引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑,激勵(lì)學(xué)生探究,讓學(xué)生在思維的碰撞中提升思考的能力。
三、設(shè)計(jì)提高學(xué)生邏輯思維能力的實(shí)效習(xí)題
除了在課堂學(xué)習(xí)中要注重提高學(xué)生的邏輯思維能力,課后地理習(xí)題的鞏固也是訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維能力的有效途徑之一。具備地理思想是學(xué)生解決地理問(wèn)題的關(guān)鍵之一,地理思想是地理活動(dòng)中解決問(wèn)題的基本觀點(diǎn)和根本想法,是對(duì)地理概念、命題、規(guī)律、方法和技巧的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。在地理學(xué)習(xí)過(guò)程中,多指導(dǎo)學(xué)生采用地理方法、地理思想去解答地理問(wèn)題,教給學(xué)生解決問(wèn)題的方法、思考問(wèn)題的地理思想,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)已學(xué)的地理知識(shí)、理論對(duì)事物進(jìn)行分析、綜合、分類、比較、歸納、演繹、抽象、概括,提高學(xué)生的地理邏輯思維能力。所以,課堂習(xí)題的選擇不在于量多,而貴在精、有效性、針對(duì)性;習(xí)題的講解側(cè)重點(diǎn)不在于檢驗(yàn)學(xué)生的正確率,而是在于引導(dǎo)學(xué)生掌握做題的方法及規(guī)律,讓學(xué)生不僅僅是簡(jiǎn)單地學(xué)習(xí)到了地理知識(shí),而是能夠?qū)W(xué)到的東西舉一反三地應(yīng)用,真正做到活學(xué)活用。在地理教學(xué)環(huán)節(jié),教師應(yīng)時(shí)刻關(guān)注學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng),體現(xiàn)了地理新課改的理念之一,既不增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),同時(shí)又能夠有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。
例如,在2014年福建地理高考卷中的客觀題9~10,典型地體現(xiàn)出了對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的考查。
圖5示意1月、7月北半球緯向風(fēng)的平均風(fēng)向及風(fēng)速(單位:m/s)隨緯度和高度的變化。讀圖回答9~10題。
9.圖中風(fēng)向和風(fēng)速季節(jié)變化最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.下列地理現(xiàn)象與圖中風(fēng)向、風(fēng)速緯度分布規(guī)律相似的是( )
A.氣溫分布 B.降水分布 C.地勢(shì)起伏 D.洋流分布
第9題,從題干以及圖中信息分析,此圖為以赤道為軸左右對(duì)稱點(diǎn)為同一地點(diǎn),不同月份的風(fēng)向風(fēng)速圖。通過(guò)讀圖,對(duì)比分析,①地7月份的風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng),風(fēng)速為
10m/s,圖中相對(duì)應(yīng),1月份的風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng),風(fēng)速5m/s~10m/s;②地7月份的風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng),風(fēng)速為5m/s,1月份風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng),風(fēng)速10m/s~15m/s;③地7月份的風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng),風(fēng)速0~5m/s,1月份為西風(fēng),風(fēng)速為0;④地7月份的風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng),風(fēng)速15m/s~20m/s,1月份的風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng),風(fēng)速為20m/s;通過(guò)對(duì)四地不同月份風(fēng)速、風(fēng)向的概括、對(duì)比,可知答案為B選項(xiàng)。
第10題,從抽象、概括出圖中北緯中、低緯地區(qū)的風(fēng)向,歸納得出北半球的氣壓帶風(fēng)帶圖,通過(guò)演繹、推導(dǎo),得出洋流分布模式圖。
學(xué)生的地理邏輯思維能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)循序漸進(jìn)、貫穿于中學(xué)地理教學(xué)始終的過(guò)程,需要教師不斷探索新的、利于提高學(xué)生邏輯思維能力的教學(xué)方法和教學(xué)模式。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;CDIO;課程設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16727800(2012)011015603
作者簡(jiǎn)介:?jiǎn)渭伊瑁?979-),男,碩士,廣東白云學(xué)院計(jì)算機(jī)系講師,研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)安全。
0 引言
為了應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化形勢(shì)下產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新工程人才的大量需求,以美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)為首的世界幾十所大學(xué)展開(kāi)了CDIO工程教育模式改革。從2000年起,麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2 000萬(wàn)美元巨額資助,經(jīng)過(guò)4年的探索研究,創(chuàng)立了 CDIO 工程教育理念,并成立了以 CDIO命名的國(guó)際合作組織。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、 實(shí)踐的、 課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。
1 傳統(tǒng)《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)不足
1.1 課堂理論教學(xué)存在的問(wèn)題
《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)理論教學(xué)是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的輔助階段,講課的地點(diǎn)一般放在實(shí)驗(yàn)室,其手段采用多媒體方式,其目的是教會(huì)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)所必備的理論知識(shí),對(duì)整個(gè)的課程設(shè)計(jì)起指導(dǎo)作用。但是以往教師在課堂講授時(shí),教學(xué)的內(nèi)容跟不上時(shí)代的步伐,一些新的理論、新的技術(shù)與方法在網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域得以應(yīng)用,卻在課堂教學(xué)的內(nèi)容中沒(méi)能體現(xiàn)出來(lái)。課堂理論的教學(xué)相對(duì)比較枯燥難懂,很多課堂的教學(xué)內(nèi)容很少與實(shí)際的工程應(yīng)用相聯(lián)系,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高,學(xué)的東西難于致用。課程設(shè)計(jì)的效果達(dá)不到目的。
1.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題
目前網(wǎng)絡(luò)工程本科畢業(yè)生存在的主要問(wèn)題在于實(shí)踐能力不強(qiáng),需要企業(yè)進(jìn)行崗前培訓(xùn)才能勝任工作。實(shí)踐過(guò)程是課程設(shè)計(jì)的主體,但是在以往的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)缺少實(shí)際工程性的內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容很少與實(shí)際的工程應(yīng)用相聯(lián)系,達(dá)不到社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程人才的崗位需求。甚至有些教師只是把所學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生重做一遍,既激發(fā)不了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意愿,也達(dá)不到好的教學(xué)效果。忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中,《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)有時(shí)需要多臺(tái)設(shè)備連成網(wǎng)絡(luò)的形式,需要體現(xiàn)學(xué)生之間共同協(xié)作的能力,但在實(shí)驗(yàn)中,由于一些自主性差的學(xué)生往往只在旁邊觀看,沒(méi)有進(jìn)行實(shí)際的操作,導(dǎo)致動(dòng)手能力欠缺。針對(duì)上述問(wèn)題,文章將CDIO教學(xué)理念引入到《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)中,進(jìn)行了認(rèn)真的研究、探索與實(shí)踐,取得了很好的效果,對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神具有重要的意義。
2 基于CDIO課程設(shè)計(jì)改革探索
根據(jù)CDIO教學(xué)模式的理念,結(jié)合廣東白云學(xué)院學(xué)生的實(shí)際情況,對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索與實(shí)踐。課程設(shè)計(jì)的流程如圖1所示。
2.1 課程設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)以實(shí)踐教學(xué)為主要方式,是對(duì)《網(wǎng)絡(luò)工程》課程教學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)的延伸和補(bǔ)充,是對(duì)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用,其目的是發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,加深學(xué)生對(duì)該課程所學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步理解與鞏固,提高學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,并培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)。針對(duì)應(yīng)用型人才,應(yīng)該首先將教學(xué)重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)崗位需要的實(shí)踐能力上面。要保證影響學(xué)生就業(yè)的關(guān)鍵性的實(shí)踐能力的培養(yǎng),使學(xué)生不需要接受企業(yè)崗前培訓(xùn)就可以直接工作,從而增強(qiáng)學(xué)生在就業(yè)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)引入企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目,使學(xué)生具備如下能力:①了解網(wǎng)絡(luò)工程的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),具有繼續(xù)深造和從事本網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的知識(shí)結(jié)構(gòu);②懂得工程項(xiàng)目中有關(guān)管理、工程經(jīng)濟(jì)、合同法等知識(shí);③掌握網(wǎng)絡(luò)工程中基本形態(tài)、典型技術(shù)、核心概念和網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目整個(gè)生命周期中各階段的工作流程。
2.2 教學(xué)方法設(shè)計(jì)
把企業(yè)實(shí)際的工程項(xiàng)目引入課程設(shè)計(jì)的教學(xué)中來(lái),根據(jù)工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期制定基于CDIO理念的教學(xué)大綱,在師生課程設(shè)計(jì)教與學(xué)過(guò)程中貫徹該大綱,在教學(xué)過(guò)程中采用以下方法。
(1)工程項(xiàng)目法。課程設(shè)計(jì)突出網(wǎng)絡(luò)工程特點(diǎn)。從我校學(xué)生的定位來(lái)說(shuō),我們將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位在“工程型”人才,按網(wǎng)絡(luò)工程前段、中段和后段三個(gè)階段設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容,每個(gè)階段都有相應(yīng)的支撐核心能力培養(yǎng)。通過(guò)具體的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目(包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)),從項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)到項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行的生命周期為整體,讓學(xué)生主動(dòng)地參與理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化過(guò)程中來(lái)。
(2)真實(shí)環(huán)境法。按照真實(shí)性學(xué)習(xí)理論,以來(lái)源于企業(yè)的項(xiàng)目為中心組織項(xiàng)目課程,能最大限度地發(fā)揮項(xiàng)目課程的功能。學(xué)校與企業(yè)比較起來(lái),在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力方面存在著不足。很多教師已經(jīng)意識(shí)到,學(xué)生在學(xué)校里三年都學(xué)不會(huì)的技能,很可能在企業(yè)不到三個(gè)月就學(xué)會(huì)了。主要原因是企業(yè)里有真實(shí)的工作項(xiàng)目、真實(shí)的工作環(huán)境以及真實(shí)的工作壓力,這都是學(xué)校無(wú)法復(fù)制的。于是我們把源于企業(yè)的真實(shí)的工程項(xiàng)目引入課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,教師參照企業(yè)內(nèi)組織結(jié)構(gòu)情況,挑選一到兩個(gè)學(xué)生做項(xiàng)目經(jīng)理,負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的生命周期,分工,協(xié)調(diào)等工作都由該項(xiàng)目經(jīng)理完成。每個(gè)學(xué)生的實(shí)踐過(guò)程像在真實(shí)企業(yè)的員工一樣,使學(xué)生將來(lái)能“零距離”上崗。
(3)量體裁衣法。教師要了解學(xué)生的實(shí)際情況,尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,選擇合適的崗位和項(xiàng)目,對(duì)于不同學(xué)生群體不同的專業(yè)定位,其關(guān)鍵的實(shí)踐能力也不同。為了防止興趣過(guò)散情況的發(fā)生,教師可以根據(jù)工程項(xiàng)目情況劃分幾個(gè)項(xiàng)目小組,由學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好、專業(yè)特長(zhǎng)挑選相應(yīng)的項(xiàng)目組。實(shí)際的過(guò)程就像企業(yè)員工根據(jù)自己的專業(yè)特長(zhǎng)、興趣愛(ài)好應(yīng)聘實(shí)際的工作崗位一樣。如果專業(yè)定位于培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程師,那么組建網(wǎng)絡(luò)的能力就是這個(gè)專業(yè)的關(guān)鍵實(shí)踐能力;如果專業(yè)定位于培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)管理人員,那么使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的能力就是這個(gè)專業(yè)的關(guān)鍵實(shí)踐能力。
2.3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容要以就業(yè)為導(dǎo)向,在實(shí)踐過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行廣泛深入的社會(huì)調(diào)查,參照如圖2所示的CDIO能力結(jié)構(gòu)。
明確用人單位對(duì)本專業(yè)人才有哪些崗位能力方面的要求,其中哪些是核心能力,哪些是一般能力,要圍繞核心能力并根據(jù)CDIO理念制定《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)大綱。教學(xué)大綱中要體現(xiàn)怎樣通過(guò)具體的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目(包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)),從項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)到項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行的生命周期為整體,讓學(xué)生主動(dòng)地參與理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化過(guò)程中來(lái)。在《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)教學(xué)中,教師要深刻理解CDIO的理念,既注重抽象理論知識(shí)的“教”和“學(xué)”,又強(qiáng)調(diào)了教學(xué)過(guò)程中“做”的重要意義;設(shè)計(jì)怎樣的課程考核體系既增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。CDIO的 12 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都是圍繞如何實(shí)現(xiàn) CDIO 大綱目標(biāo)的,進(jìn)行 CDIO改革,將帶來(lái)從理念到課程到教學(xué)到評(píng)估的整體改革。標(biāo)準(zhǔn) 5 是“培養(yǎng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”, 要求課程計(jì)劃中包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)容,包括一個(gè)基本水平和一個(gè)高級(jí)水平;在《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)時(shí)我們采用二、三級(jí)項(xiàng)目教學(xué)體系,在實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)生有機(jī)會(huì)參與產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行;標(biāo)準(zhǔn) 8 是“主動(dòng)學(xué)習(xí)”, 主動(dòng)學(xué)習(xí)是學(xué)生直接參與到思考問(wèn)題解決問(wèn)題的活動(dòng)中,不提倡被動(dòng)的知識(shí)傳授,我們采用“角色”培養(yǎng)法,讓學(xué)生充當(dāng)實(shí)際的企業(yè)員工,讓學(xué)生運(yùn)用知識(shí)去操作、應(yīng)用、分析和評(píng)測(cè)。這些標(biāo)準(zhǔn)在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力方面有很大的作用。所以在設(shè)計(jì)基于CDIO理念的《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí),我們基于以下幾點(diǎn)考慮。
(1)實(shí)踐項(xiàng)目具有一定新穎性。教師在設(shè)計(jì)《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目時(shí),應(yīng)該隨著技術(shù)的發(fā)展而變化,項(xiàng)目的選取內(nèi)容要注意更新,不能一成不變,要使用網(wǎng)絡(luò)工程行業(yè)當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)、主流技術(shù),保持與行業(yè)發(fā)展同步,使學(xué)生在畢業(yè)后知識(shí)能力滿足社會(huì)和企業(yè)發(fā)展的要求。
(2)課程設(shè)計(jì)題目的多樣性。企業(yè)的工程項(xiàng)目較多,教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,因材施教,合理安排實(shí)踐內(nèi)容,根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研及時(shí)調(diào)整部分知識(shí)結(jié)構(gòu),題目既要緊密圍繞課本知識(shí)點(diǎn),又要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,難易程度不等、形式多樣。整個(gè)過(guò)程始終遵循CDIO“做中學(xué)”的原則,引導(dǎo)學(xué)生完成從理解問(wèn)題、構(gòu)思設(shè)計(jì)、實(shí)施到運(yùn)作的整個(gè)過(guò)程。這樣,既達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、分析解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。
(3)項(xiàng)目是真實(shí)地來(lái)源于企業(yè)。按照真實(shí)性學(xué)習(xí)理論,以來(lái)源于企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目為中心組織《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì),能最大限度地發(fā)揮CDIO模式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐項(xiàng)目最好來(lái)自產(chǎn)業(yè)第一線,是企業(yè)真正需要解決的問(wèn)題。學(xué)生在校可以“零距離”接觸企業(yè)崗位,畢業(yè)后不用培訓(xùn)就可上崗。
(4)實(shí)踐過(guò)程分工與合作。開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,鼓勵(lì)學(xué)生互相溝通、共同探討、共同參與。課程設(shè)計(jì)是獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),是對(duì)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用,正好符合CDIO強(qiáng)調(diào)的項(xiàng)目完整性與綜合性。一個(gè)基于項(xiàng)目的課題設(shè)計(jì),一個(gè)學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)完成,因此通常考慮分組合作的形式,每個(gè)小組由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)與指導(dǎo)老師溝通、匯報(bào)以及整個(gè)課題的完成進(jìn)度。這種形式從開(kāi)始的查閱資料、需求分析、整體方案的設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)以及整個(gè)過(guò)程中不斷地討論、不斷地解決問(wèn)題,每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以鍛煉學(xué)生的溝通能力、解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
2.4 考核方式設(shè)計(jì)
《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)結(jié)束之前,指導(dǎo)老師要對(duì)課程的完成情況進(jìn)行考核??己说男问蕉鄻?,標(biāo)準(zhǔn)11是“學(xué)生CDIO能力的考核”,CDIO大綱所要求的能力的考核方法必須與 CDIO的理念相一致,考核方法包括筆試、口試、學(xué)生行為觀察、等級(jí)量表、學(xué)生反思、日記、檔案袋評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)等。為此,我們?cè)凇毒W(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,采用兩級(jí)考核方式,教師(充當(dāng)用戶或是驗(yàn)收專家的角色)考核、組長(zhǎng)(充當(dāng)項(xiàng)目經(jīng)理的角色)考核,考核設(shè)計(jì)的成績(jī)表如表1所示。
3 實(shí)踐結(jié)果分析
實(shí)踐與探索表明,用CDIO理念引導(dǎo)該課程的課程設(shè)計(jì),效果良好。如表2所示。
在《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)中應(yīng)用CDIO教學(xué)模式,真正達(dá)到了“做中學(xué)”,鍛煉學(xué)生從構(gòu)思、設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的整合過(guò)程。大大提高了大學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),對(duì)基于工程項(xiàng)目的學(xué)習(xí)有著非常重要的意義,達(dá)到了社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程人才的崗位要求。
4 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于應(yīng)用型本科《網(wǎng)絡(luò)工程》課程設(shè)計(jì)教學(xué),需要不斷探索教學(xué)方法策略,CDIO工程教育模式采用現(xiàn)代教學(xué)理論,創(chuàng)新教學(xué)方法,提供新的學(xué)習(xí)環(huán)境,從項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作過(guò)程教學(xué),有利于學(xué)生掌握個(gè)人和人際技能,提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及創(chuàng)新能力,同時(shí)使學(xué)生掌握了專業(yè)必備科技知識(shí),讓學(xué)生走出校門之前在心理上和職業(yè)素質(zhì)上具備了企業(yè)的崗位能力。
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關(guān)鍵詞:Peirce;科學(xué)家;邏輯學(xué)家;科學(xué);指號(hào)學(xué);化學(xué)概念
CharlesSandersPeirce(1839-1914),其一生曾作為“一個(gè)美國(guó)人的悲劇”〔1〕,現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越多地被認(rèn)為是他那個(gè)時(shí)代、也是美國(guó)至今產(chǎn)生的最有創(chuàng)造性、最具多才多藝的偉大思想家。他廣博的研究涉及非常不同的知識(shí)領(lǐng)域:天文學(xué)、物理學(xué)、度量衡學(xué)、測(cè)地學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、哲學(xué)、科學(xué)理論和科學(xué)史、指號(hào)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)和實(shí)驗(yàn)心理學(xué)等等。而且這里的許多領(lǐng)域,Peirce在不同程度上被視為倡導(dǎo)者、先驅(qū)甚至是“鼻祖”。Russell早就做出評(píng)價(jià):“毫無(wú)疑問(wèn),他是十九世紀(jì)末葉最有創(chuàng)見(jiàn)的偉人之一,當(dāng)然是美國(guó)前所未有的最偉大的思想家?!薄?〕而當(dāng)代在世哲學(xué)家H.Putnam稱他為“所有美國(guó)哲學(xué)家中高聳的巨人”〔3〕。
雖然Peirce的思想具有極為廣闊的視野,但當(dāng)今學(xué)者所公認(rèn)、Peirce本人也承認(rèn)的他的兩個(gè)主要研究領(lǐng)域卻是科學(xué)和邏輯學(xué)。科學(xué)和邏輯學(xué)是Peirce畢生付出精力最多的兩個(gè)領(lǐng)域,也是他在大學(xué)畢業(yè)后決定他一生將做什么時(shí)曾猶豫不決的兩種選擇。但在其學(xué)術(shù)興趣上它們是他的孿生子,二者在理論聯(lián)系上常常是融為一體,成為Peirce最傾心關(guān)注的焦點(diǎn)。而且,作為科學(xué)家和邏輯學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)是Peirce整個(gè)哲學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)與出發(fā)點(diǎn),是貫穿他一生思想發(fā)展變化的重要影響因素。實(shí)際上,科學(xué)和邏輯學(xué)的共同追求正是Peirce為自己所界定的生活目標(biāo)。把握他的這一顯著特征,我們可考察作為科學(xué)家的Peirce與作為邏輯學(xué)家的Peirce之間的某些聯(lián)系。
1科學(xué)家職業(yè)、邏輯學(xué)家志向
從實(shí)際從事職業(yè)來(lái)看,Peirce是位科學(xué)家,包括化學(xué)家、大地測(cè)量員、物理學(xué)家、天文學(xué)家、工程師、發(fā)明家、實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家等等;同時(shí)這也是他謀生的門路,是他最早獲得學(xué)術(shù)名聲的領(lǐng)域。
成為一名科學(xué)家,Peirce具有非常優(yōu)越的條件;同時(shí)這也是他的親戚朋友尤其是父親所期望的。Peirce出生于具有良好科學(xué)氛圍的家庭,特別是其父親BenjaminPeirce是哈佛大學(xué)天文學(xué)和數(shù)學(xué)Perkins教授,也是當(dāng)時(shí)美國(guó)最有影響的數(shù)學(xué)家。Peirce從小由其父親教授數(shù)學(xué)、物理學(xué)和天文學(xué)等學(xué)科;其聰穎智慧深得父親欣賞。而Peirce本人也深受父親影響,尤其是在父親1880年去世之后,他極想遵照父親遺愿而繼承父親的事業(yè),從此專注于科學(xué)研究。
在Peirce十幾歲時(shí),他已經(jīng)在家中建立了私人化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,并寫出了《化學(xué)史》;其叔叔去世后,他又繼承了他叔叔的化學(xué)和醫(yī)學(xué)圖書館。1859年從哈佛大學(xué)畢業(yè)后,他父親安排他在美國(guó)海岸測(cè)量局(后來(lái)改名為海岸和地質(zhì)測(cè)量局)野地考察隊(duì)作為臨時(shí)助手學(xué)習(xí)鍛煉了一年;而同時(shí)他私下跟隨哈佛動(dòng)物學(xué)家LouisAgassiz學(xué)習(xí)分類學(xué)方法。1862年進(jìn)入哈佛的Lawrence科學(xué)研究所,并于1863年畢業(yè)獲得化學(xué)理學(xué)士。其間于1861年他再次進(jìn)入海岸測(cè)量局,但這次是作為長(zhǎng)期助手;1884年10月至1885年2月主管度量衡辦公室;1867年父親成為海岸地質(zhì)測(cè)量局的第三任主管,Peirce于同年7月1日由助手(Aide)提為副手(Assistant),職位僅次于主管;他的這一職位上一直持續(xù)到1891年12月31日,時(shí)間達(dá)24年半之久。從1872年11月開(kāi)始,他又負(fù)責(zé)鐘擺實(shí)驗(yàn);在1873—1886年間他在歐洲、美國(guó)以及其他地方的站點(diǎn)進(jìn)行鐘擺實(shí)驗(yàn)。晚年(1896年直到1902年)主要為圣勞倫斯能量公司做顧問(wèn)化學(xué)工程師。
同時(shí),Peirce在1867年被安排在氣象臺(tái)從事觀測(cè)工作,并于1869年被任命為副手。他曾是一次日環(huán)食和兩次日全食現(xiàn)象的觀測(cè)者,還負(fù)責(zé)使用氣象臺(tái)新獲得的天體光度計(jì)。1871年其父親獲得國(guó)會(huì)授權(quán)進(jìn)行橫跨大陸的地質(zhì)測(cè)量,Peirce由此又成了職業(yè)的大地測(cè)量員和度量衡學(xué)家。
Peirce生前雖只出版過(guò)一本科學(xué)方面的書(《光測(cè)研究》(1878)),為《theNation》雜志撰寫的短評(píng)、書評(píng)現(xiàn)多收集在由Ketner和Cook編輯出版的《ContributionstotheNation》中;但他在海岸地測(cè)局和哈佛氣象臺(tái)的諸多貢獻(xiàn)已經(jīng)為他(也為這兩機(jī)構(gòu))在很年輕時(shí)就贏得了國(guó)際(特別是在歐洲)聲譽(yù)(Peirce1870年、1875年、1877年、1880年和1883年先后五次接受測(cè)量局任務(wù)到歐洲考察,同歐洲的許多科學(xué)家建立了聯(lián)系,并極力主張擴(kuò)大科學(xué)界的國(guó)際聯(lián)系)。Peirce于1867年成為美國(guó)文理學(xué)院的常駐會(huì)員,1877被選為國(guó)家科學(xué)院的成員,1880年被選為倫敦?cái)?shù)學(xué)學(xué)會(huì)成員,1881年被選進(jìn)入美國(guó)科學(xué)進(jìn)步協(xié)會(huì)。而且值得一提的是,現(xiàn)在Peirce已被認(rèn)為是采用光波長(zhǎng)來(lái)測(cè)定米制長(zhǎng)的先驅(qū)。
然而,盡管他原本可以很好地專職于科學(xué)職業(yè),并有廣闊的前景;并且事實(shí)上,他也是由化學(xué)進(jìn)入了各種各樣的科學(xué)部門,并投入了極大的興趣和精力,成為美國(guó)當(dāng)時(shí)杰出的科學(xué)家。但與邏輯學(xué)相比,它們只是他生命的第二焦點(diǎn)。
從理想志向來(lái)看,Peirce視邏輯學(xué)為其天職。早年在父親指導(dǎo)下學(xué)習(xí)《純粹理性批判》時(shí)就認(rèn)為康德的失敗主要在于其“平庸的邏輯”,要超越康德體系,必須發(fā)展一種嶄新的邏輯。他聲稱在12歲時(shí)已經(jīng)除了邏輯別無(wú)其他追求;甚至在生活潦倒、疾病纏身的困境中他依然堅(jiān)持這一工作。他建有自己的私人邏輯史圖書館,他是近代以來(lái)少有的精通古代和中世紀(jì)邏輯的一位邏輯學(xué)家。他自己說(shuō),他是自中世紀(jì)以來(lái)唯一全身心貢獻(xiàn)于邏輯學(xué)的人,并聲稱他是終生的邏輯推理學(xué)習(xí)者。1906年他在美國(guó)《WHO’SWHO》中把自己命名為一名邏輯學(xué)家,這在當(dāng)時(shí)是絕無(wú)僅有的現(xiàn)象。晚年在Milford的Arisbe,他形容自己為田園邏輯學(xué)家、邏輯學(xué)隱士。與具有美好前程的科學(xué)職業(yè)相比,Peirce之所以熱中于當(dāng)時(shí)不可能成為謀生手段的邏輯學(xué),更多的是出于對(duì)自己既定學(xué)術(shù)目標(biāo)的追求:要發(fā)展一種有前途的邏輯。他對(duì)于邏輯的執(zhí)著和熱情,使得他在邏輯學(xué)上的貢獻(xiàn)并不亞于科學(xué)。
年僅二十幾歲時(shí),Peirce就開(kāi)始在哈佛和Lowell學(xué)院作關(guān)于邏輯學(xué)的演講;從1879年直到1884年,在保持海岸地質(zhì)測(cè)量局職位的同時(shí),他作為JohnsHopkins大學(xué)(美國(guó)歷史上第一所研究生學(xué)院)的兼職邏輯學(xué)講師(這是他一生唯一一次獲得的大學(xué)職位),并在這期間出版了他第二本書(也是最后一本)《邏輯研究》(1883年,Pei
rce主編)。這本書在當(dāng)時(shí)的美國(guó)乃至整個(gè)歐洲都有較大影響。在1901年,他為Baldwin的《哲學(xué)心理學(xué)辭典》撰寫了大部分的邏輯學(xué)詞條。
雖然Peirce只有短暫的學(xué)院生活來(lái)傳播他的邏輯理論,但在他那個(gè)時(shí)代,Peirce已經(jīng)是一位國(guó)際性人物。在五次訪問(wèn)歐洲期間,雖然他是作為科學(xué)家去考察,但不僅碰到了許多著名科學(xué)家,也會(huì)見(jiàn)了當(dāng)時(shí)知名的數(shù)學(xué)家與邏輯學(xué)家,包括DeMorgan、McColl、Jevons、Clifford、Spencer等,還與Cantor、Kempe、Jourdain、Victoria夫人等保持著通信關(guān)系。1877年英國(guó)數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家W.K.Clifford評(píng)價(jià)“CharlesPeirce...是最偉大的在世邏輯學(xué)家,是自Aristotle以來(lái)已經(jīng)為這一學(xué)科增加實(shí)質(zhì)內(nèi)容的第二個(gè)人,那另一個(gè)是GeorgeBoole,《思維規(guī)律》的作者?!薄?〕
而在今天,Peirce學(xué)者不斷發(fā)掘出的Peirce的邏輯尤其是現(xiàn)代邏輯貢獻(xiàn)更是值得重視。一般認(rèn)為,他早期主要是作為一名布爾主義者(Boolean)從事代數(shù)邏輯方面的研究,而晚年他的貢獻(xiàn)主要集中于圖表邏輯方面,主要包括存在圖表系統(tǒng)和價(jià)分析法。1870年P(guān)eirce的“描述一種關(guān)系邏輯記法,源于對(duì)Boole邏輯演算的擴(kuò)充”是現(xiàn)代邏輯史上最重要的著作之一,因?yàn)樗谝淮卧噲D把Boole邏輯代數(shù)擴(kuò)充到關(guān)系邏輯,并在歷史上第一次引入(比Frege的Begriffschrift早兩年)多元關(guān)系邏輯的句法。在1883年之前他已經(jīng)發(fā)展了量化邏輯的完全的句法,與直到1910年才出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)的Russell-Whitehed句法僅僅在特殊符號(hào)上有點(diǎn)不同。
在對(duì)于數(shù)理邏輯貢獻(xiàn)的廣泛性和獨(dú)創(chuàng)性方面,Peirce幾乎是無(wú)與倫比。與邏輯主義學(xué)派的Frege相比,Peirce的特殊貢獻(xiàn)不在定理證明方面上,而更多的是在新穎的邏輯句法系統(tǒng)和基本邏輯概念的精制化發(fā)展上。他創(chuàng)造了十多個(gè)包括二維句法系統(tǒng)在內(nèi)的不同邏輯句法系統(tǒng)。把實(shí)質(zhì)條件句算子(在他那里的形式為“—<”)引入了邏輯學(xué),比Shaffer早40年發(fā)展了Shaffer豎并僅僅基于這一算子發(fā)展了一完全的邏輯系統(tǒng)。還獨(dú)立地系統(tǒng)采用了真值表方法和歸謬賦值法,過(guò)早地意識(shí)到Skolem前束范式的技術(shù)。在JohnsHopkins大學(xué)教書期間,Peirce開(kāi)始研究四色圖猜想并發(fā)展了邏輯和拓?fù)鋵W(xué)特別是拓?fù)鋱D論之間的廣泛聯(lián)系。
我們看到,Peirce不僅是有著突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,同時(shí)也是著名的邏輯學(xué)家。然而在二者關(guān)系上,首要的一點(diǎn)是:他承認(rèn)自己熱愛(ài)科學(xué),但坦言對(duì)于科學(xué)的研究只是為了他的邏輯;因?yàn)檫壿嫷难芯啃枰獜母鞣N特殊科學(xué)(還有數(shù)學(xué))的實(shí)際推理方法中概括出一般的邏輯推理方法,而決不是僅僅從邏輯書籍或講課中背誦、記憶和解題;多樣化的科學(xué)研究正是為了邏輯之全面概括,由它們獲得的材料形成了邏輯學(xué)的基礎(chǔ)和工具。實(shí)際上,這種前后的“從屬關(guān)系”最突出地表現(xiàn)在他晚年常常是以作為科學(xué)家的收入來(lái)維持從事邏輯學(xué)研究的時(shí)間。
2邏輯學(xué)作為科學(xué)
雖然上文表明邏輯學(xué)家Peirce與科學(xué)家Peirce之間有近乎目的與手段間的主從關(guān)系,但事實(shí)上并非如此簡(jiǎn)單,它們還有更為深刻的一層關(guān)系,那就是:邏輯學(xué)也是科學(xué)。很顯然,這是Peirce長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷已經(jīng)使得他以科學(xué)的方法處理所有問(wèn)題(他有時(shí)的確稱自己為“實(shí)驗(yàn)室哲學(xué)家”)包括邏輯學(xué)了。
我們首先看,科學(xué)在Peirce那里意味著什么?Peirce看到大多數(shù)人包括科學(xué)界之外的人都習(xí)慣于把科學(xué)視為特殊種類的(主要是指系統(tǒng)化的)知識(shí),而他更愿意像古希臘人那樣把科學(xué)作為認(rèn)知的方法,但他強(qiáng)調(diào)這種方法一定要是科學(xué)探究(inquiry)的方法。知識(shí)開(kāi)始于懷疑,為了尋求確定的信念我們必須要解決(settle)懷疑,一般解決懷疑的方法主要有情感方法(求助于自己的感覺(jué)傾向)、信忠團(tuán)體的方法(選擇那些最適合其社會(huì)團(tuán)體的那一信念)和尊重的方法(求助于自己對(duì)于某特別個(gè)人或機(jī)構(gòu)的尊重之感情)等;但這些方法本質(zhì)上都是自我中心的非客觀的方法,它們往往只通過(guò)懷疑者自己的行為、意愿來(lái)選擇信念,缺乏足夠的證據(jù)。而真正客觀的方法只有科學(xué)探究的方法,在這種方法指引之下,探究者從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)基于科學(xué)共同體(community)的合作去尋求真理(TRUTH)或?qū)嵲冢≧eality),這也正是科學(xué)活動(dòng);最終的真理性認(rèn)識(shí)可能并不是由某一實(shí)際的探究者所發(fā)現(xiàn),但只要是遵循這種方法、運(yùn)用先前的結(jié)果,最后都必定會(huì)一致達(dá)到真理的。這正是Peirce在《通俗科學(xué)月刊》上發(fā)表的兩篇經(jīng)典性論文《信念的確定》和《如何使我們的觀念清楚明白》中所闡述的實(shí)用主義(與后來(lái)James版本的實(shí)用主義有很大不同)方法相一致的,事實(shí)上如Peirce所指出的,實(shí)用主義不是什么世界觀,本質(zhì)上是一種方法,一種科學(xué)探究的方法。而與此同時(shí),我們看到,Peirce把邏輯學(xué)視為設(shè)計(jì)研究方法的藝術(shù),是方法之方法,它告訴我們?nèi)绾芜M(jìn)行才能形成一個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃;邏輯就是對(duì)于解決懷疑的客觀方法的研究,是對(duì)于達(dá)到真理之方式的研究,其目的就是要幫助我們成為“科學(xué)人”?,F(xiàn)代科學(xué)之優(yōu)于古代之處也正在于一個(gè)好的邏輯,健全的邏輯理論在實(shí)踐上能縮短我們獲知真理的等待時(shí)間,使得預(yù)定結(jié)果加速到來(lái)。
但是我們發(fā)現(xiàn),他在思想更為成熟的階段是把邏輯學(xué)的科學(xué)屬性放置于指號(hào)學(xué)(Semiotics或更多的是Semieotics)的語(yǔ)境中來(lái)考察的,雖然這種處理與以上把邏輯學(xué)視為科學(xué)方法之研究存在著根本上的一致性。
Peirce不止一次指出,在最廣泛的意義上的邏輯學(xué)就是指號(hào)學(xué)或關(guān)于指號(hào)的理論,僅僅是指號(hào)學(xué)的另一個(gè)名字?!?〕它包括三個(gè)部門:批判邏輯學(xué)(CriticalLogic),或狹義上的邏輯學(xué),是指號(hào)指稱其對(duì)象的一般條件的理論,也即我們一般所謂邏輯學(xué);理論語(yǔ)法(SpeculativeGrammar),是指號(hào)具有有意義特征的一般條件的學(xué)說(shuō);理論修辭(SpeculativeRhetoric),又叫方法論(methodeutic),是指號(hào)指稱其解釋項(xiàng)的一般條件的學(xué)說(shuō)?!?〕這種劃分可能受中世紀(jì)大學(xué)三學(xué)科:語(yǔ)法、辯證法(或邏輯學(xué))和修辭的課程設(shè)置的影響,指號(hào)學(xué)在某種程度上可視為對(duì)于中世紀(jì)后期所理解的邏輯的現(xiàn)代化版本。而我們?cè)诖诵枰獜?qiáng)調(diào)的是,Peirce把指號(hào)學(xué)視為經(jīng)驗(yàn)科學(xué)、觀察科學(xué)。推理就是對(duì)于指號(hào)的操作,觀察在其中發(fā)揮著重要作用;指號(hào)學(xué)同其它經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的不同在于它們實(shí)驗(yàn)操作對(duì)象不一樣,在于其它科學(xué)的目的僅僅是發(fā)現(xiàn)“實(shí)際上是什么”而邏輯科學(xué)要探明“必定是什么”。但既然是經(jīng)驗(yàn)科學(xué),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的科學(xué)人進(jìn)行邏輯推理所得到的結(jié)論就是可錯(cuò)的即準(zhǔn)必然的(事實(shí)上,任何邏輯必然都只是相對(duì)于特定
推理前提而產(chǎn)生必然的特定結(jié)論)。
更進(jìn)一步,Peirce把狹義上的邏輯學(xué)(logicexact)分成假設(shè)邏輯(abductivelogic)、演繹邏輯和歸納邏輯三部分。顯然這比傳統(tǒng)邏輯上演繹(必然的)、歸納(可能的)二分的做法多出了內(nèi)容。Peirce得出這樣的結(jié)論是對(duì)于Aristotle三段論基本格研究的結(jié)果,他認(rèn)為Barbara集中表現(xiàn)了演繹推理的本質(zhì),而作為特殊的演繹三段論Baroco(把Barbara中結(jié)論的否定作前提、小前提的否定作結(jié)論)和Bocardo(把Barbara中的結(jié)論的否定作前提、大前提的否定作結(jié)論),如果把它們的結(jié)論考慮為或然性的,則分別相應(yīng)于假設(shè)推理(abductivereasoning)和歸納推理。但更重要的是,Peirce在此顯示出了邏輯學(xué)與科學(xué)的最合理的緊密聯(lián)系。在他看來(lái),演繹邏輯也即數(shù)學(xué)的邏輯,而假設(shè)邏輯和歸納邏輯主要就是科學(xué)的邏輯。在演繹邏輯已經(jīng)得到普遍承認(rèn)的情況下,他終生的愿望就是要把歸納和假設(shè)(Abduction)同演繹一起堅(jiān)固地和永久地確立在邏輯概念之中。在科學(xué)探究過(guò)程中,假設(shè)、演繹和歸納先后組成了三個(gè)不同階段的科學(xué)方法,它們的共同作用使得科學(xué)探究能自我修正。
Peirce把假設(shè)放在首位,作為科學(xué)探究程序的第一步,目的在于發(fā)現(xiàn)和形成假說(shuō)。假設(shè)是為解釋違反規(guī)律(或習(xí)慣)的意外事實(shí)而產(chǎn)生假說(shuō)的過(guò)程,它能產(chǎn)生新信息,Peirce把它視為所有科學(xué)研究甚至是所有普通人的活動(dòng)的中心。但這種假設(shè)并沒(méi)有提供安全可靠的結(jié)論,假說(shuō)必須要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)。于是,還需要演繹來(lái)解釋(explicate)和演示(demonstrate)假說(shuō)即得出預(yù)言;再后由歸納回歸到經(jīng)驗(yàn),旨在通過(guò)觀察被演繹出的結(jié)果是否成立來(lái)證實(shí)或否證那些假說(shuō),即決定假說(shuō)的可信賴度。在這連續(xù)的三種推理形式中,假設(shè)是從意外事實(shí)(surprisingfacts)推到對(duì)事實(shí)的可能性解釋,演繹是從假說(shuō)前提推到相應(yīng)結(jié)論,歸納則是從實(shí)例到一般化概括。經(jīng)過(guò)這樣的科學(xué)探究,我們?cè)诳茖W(xué)共同體中將能不斷接近真理。
3邏輯學(xué)中的化學(xué)概念移植
為更具體地論述Peirce的科學(xué)研究與邏輯學(xué)研究之間的緊密聯(lián)系,我們?cè)诖丝烧劦絇eirce對(duì)科學(xué)中的許多概念向邏輯學(xué)研究的成功應(yīng)用,這突出表現(xiàn)在化學(xué)上。因?yàn)榛瘜W(xué)是Peirce的大學(xué)專業(yè),也是他進(jìn)入整個(gè)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的入口。
邏輯學(xué)作為一門特殊的學(xué)科領(lǐng)域,事實(shí)上從近代以來(lái),就從數(shù)學(xué)(包括代數(shù)和幾何)理論那里找到了非常有力的發(fā)展動(dòng)力和理論技術(shù)。我們?cè)诖苏劦降幕瘜W(xué)概念應(yīng)用作為整個(gè)自然科學(xué)概念推廣中的一例其實(shí)也是Peirce為發(fā)展邏輯學(xué)而提出的。
首先,Peirce晚年極為傾心的存在圖表邏輯構(gòu)想正是基于化學(xué)圖表原理(可能還有拓?fù)鋵W(xué)方法的啟發(fā))。存在圖表是Peirce在其指號(hào)學(xué)背景下對(duì)Euler圖和Venn圖的重大發(fā)展,具有極強(qiáng)的表現(xiàn)力。其在自然、直觀、易操作上要遠(yuǎn)勝于代數(shù)方法(包括標(biāo)準(zhǔn)的Peano-Russell記法),因?yàn)槲覀冃撵`的思想過(guò)程被同構(gòu)地展現(xiàn)在推理者面前,對(duì)于圖表的操作代替了在化學(xué)(和物理)實(shí)驗(yàn)中對(duì)于實(shí)物的操作?;瘜W(xué)家把這樣的實(shí)驗(yàn)描述為向自然(Nature)的質(zhì)疑,而現(xiàn)在邏輯學(xué)家對(duì)于圖表的實(shí)驗(yàn)就是向所關(guān)涉邏輯關(guān)系之本性(Nature)的置疑?!?〕
第二個(gè)例子,現(xiàn)代邏輯(可能從《數(shù)學(xué)原理》開(kāi)始)中的一對(duì)基本概念:命題和命題函項(xiàng)(或有時(shí)稱為閉語(yǔ)句和開(kāi)語(yǔ)句)原本就是來(lái)自化學(xué)中的“飽和”(Saturation或Gesättigkeit)和“未飽和”概念。Peirce用黑點(diǎn)或短線來(lái)代替語(yǔ)句中的“指示代詞”(即邏輯中的自變?cè)?,得到形如“——大于——”、“A大于——”這樣的形式,它們分別被稱為關(guān)系述位(relativerhema)(區(qū)別于像系詞一樣的關(guān)系詞項(xiàng))和非關(guān)系述位,也即他那里的謂詞(謂詞是幾元的取決于我們到底如何選擇去分析命題)。他指出,述位不是命題,并坦言“述位在某種程度上與帶有未飽和鍵(unsaturatedbonds)的化學(xué)原子或化學(xué)基極為相似。”〔8〕然而不無(wú)意外,我們發(fā)現(xiàn)同時(shí)期歐洲大陸的Frege也正在獨(dú)立地從化學(xué)概念得到邏輯研究的靈感。他把諸如“……的父親”的函項(xiàng)記號(hào)稱為“未飽和的”或“不完全的”表達(dá)式,以與專有名詞相區(qū)別。〔9〕
另外一個(gè)例子是Peirce提出的價(jià)分析(ValencyAnalysis)法。正如名字所顯示出的,它同化學(xué)中的化合價(jià)概念密切相關(guān),Peirce所使用的詞語(yǔ)Valency直接源于化學(xué)中的術(shù)語(yǔ)Valence即化合價(jià)。價(jià)分析是Peirce在圖表化邏輯思想指引下于存在圖表(ExistentialGraphs)之外創(chuàng)設(shè)的另一種二維表現(xiàn)法。其中,顯然他是把思想中概念的組合與“化學(xué)離子”的組合相比擬,如他采用類似“——”這樣的結(jié)構(gòu)表示帶有“開(kāi)放端(looseend)”(即黑點(diǎn)后面的橫線)的實(shí)體,即謂詞;這就是化學(xué)中離子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單變形。由于它們的開(kāi)放端導(dǎo)致的“不穩(wěn)定”(正像離子本身不穩(wěn)定一樣),開(kāi)放端之間就可能連接起來(lái)形成共同“鍵”(bond)。如“——”同“——”可形成“——”樣式的新結(jié)構(gòu)〔10〕。正是利用這樣的離子組鍵技術(shù),Peirce成功證明了其著名的化歸論題,即對(duì)于三元以上關(guān)系都可化歸到三元和三元以下的關(guān)系,但一元、二元和三元關(guān)系卻不能化歸。這一論題是他哲學(xué)思想體系中所堅(jiān)持的三分法原則的邏輯證明。
綜觀Peirce的科學(xué)家經(jīng)歷和邏輯學(xué)家志向,Peirce把邏輯學(xué)視為對(duì)于各種科學(xué)推理方法的概括,同時(shí)又把邏輯學(xué)理論指導(dǎo)、應(yīng)用于科學(xué)研究過(guò)程。二者緊密相連,互為作用。而更為突出的,他的邏輯貢獻(xiàn)大都可追溯到其多樣化的科學(xué)研究,他的邏輯獨(dú)創(chuàng)往往也是其科學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)的啟發(fā)性建議。筆者以為,研究Peirce的這些方面,我們至少可得出以下啟示:邏輯學(xué)應(yīng)從數(shù)學(xué)和科學(xué)推理實(shí)踐中概括推理的一般本質(zhì);邏輯學(xué)家應(yīng)盡可能學(xué)習(xí)、掌握科學(xué)(傳統(tǒng)邏輯就因?yàn)闆](méi)有這樣做而失敗,科學(xué)家非邏輯學(xué)家或邏輯學(xué)家非科學(xué)家都不能勝任于對(duì)科學(xué)推理的分析工作),因?yàn)橥貙捵约旱目茖W(xué)研究領(lǐng)域必將能加強(qiáng)邏輯學(xué)家對(duì)于邏輯科學(xué)的貢獻(xiàn)能力;同時(shí)科學(xué)家要想更為一般地把握住推理方法也應(yīng)了解邏輯學(xué),但是前者在當(dāng)前學(xué)術(shù)界值得特別注意。當(dāng)前處于被冷落地位的邏輯學(xué)要想擺脫這種局面,必須加快發(fā)展自己;而經(jīng)驗(yàn)科學(xué)(不再僅僅是數(shù)學(xué))必能使得邏輯學(xué)發(fā)展獲得新的生命力,這已經(jīng)是被現(xiàn)代邏輯的發(fā)展史(特別是初創(chuàng)時(shí)期)所證實(shí)的。
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Peirce:TheScientistandLogician
―、防治“邏輯恐懼癥”
由教育部組織編寫、高等教育出版社出版的面向21世紀(jì)課程教材——《邏輯學(xué)教程》,成為目前權(quán)威性、方向性的邏輯教材。它反映我國(guó)邏輯學(xué)界改革傳統(tǒng)邏輯,使邏輯學(xué)迅速走上“現(xiàn)代化”的強(qiáng)烈愿望。教材中大量引進(jìn)了符號(hào)邏輯內(nèi)容,形成了高度抽象化的符號(hào)體系畫面,但由此邏輯學(xué)在大學(xué)生,尤其是文科大學(xué)生眼里就變得越發(fā)艱深,難以接受。冗長(zhǎng)的符號(hào)公式、純理論的機(jī)械演算,使他們?cè)谛睦砩蠈?duì)邏輯學(xué)產(chǎn)生了距離感、畏懼感,由此釀成了“邏輯恐懼癥”。學(xué)生們認(rèn)為邏輯學(xué)高深莫測(cè),太抽象,太難學(xué)。進(jìn)而產(chǎn)生“邏輯學(xué)有什么用”的疑問(wèn),覺(jué)得邏輯理論與現(xiàn)實(shí)缺少聯(lián)系,對(duì)邏輯學(xué)的功用感到茫然。因此,大大削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)邏輯的興趣與信心:“邏輯恐懼癥”造成了邏輯學(xué)習(xí)者的心理屏障,嚴(yán)重影響著邏輯學(xué)的普及與應(yīng)用,所以必須防治“邏輯恐懼癥”:如何防治“邏輯恐懼癥”?主要是使邏輯學(xué)貼近現(xiàn)實(shí),也就是同以自然語(yǔ)言為表現(xiàn)形式的普通邏輯思維實(shí)際密切聯(lián)系。這是邏輯學(xué)的重要價(jià)值取向,也是其生命力之所在:大量事實(shí)說(shuō)明社會(huì)大眾,尤其是大學(xué)生,他們需要邏輯:改革幵放的新形勢(shì),要求研究新情況,解決新問(wèn)題.尤其是大學(xué)生們希望邏輯學(xué)課程能幫助他們形成正確而敏捷的思路,對(duì)當(dāng)前社會(huì)事件和學(xué)習(xí)課題進(jìn)行推理和論證,提高思維能力和表述能力。邏輯學(xué)是一門工具性質(zhì)的學(xué)科,只有得到實(shí)際應(yīng)用,才體現(xiàn)出它的社會(huì)價(jià)值,同時(shí)邏輯應(yīng)用也是獲取其生存價(jià)值的必要手段。應(yīng)用性是邏輯學(xué)的永恒的價(jià)值主題,要體現(xiàn)這一主題,關(guān)鍵是防治“邏輯恐懼癥”,而防治“邏輯恐懼癥”的靈丹妙藥應(yīng)該是改變邏輯理論與自然語(yǔ)言、日常思維相脫節(jié)的偏向,重視邏輯學(xué)的語(yǔ)言取向,緊密聯(lián)系表達(dá)普通思維的自然語(yǔ)言,開(kāi)發(fā)邏輯學(xué)在以自然語(yǔ)言為現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)的社會(huì)思維實(shí)際中的應(yīng)用。必須重視思維的語(yǔ)言載體,方正邏輯學(xué)的價(jià)值取向,將邏輯理論、方法、技巧,積極地向普通思維實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化,充分體現(xiàn)邏輯學(xué)應(yīng)有的價(jià)值和地位,形成該學(xué)科發(fā)展的良性循環(huán)。
二、辨析邏輯學(xué)研究對(duì)象
邏輯學(xué)研究的傳統(tǒng)對(duì)象是人的思維,它強(qiáng)調(diào)研究思維形式及其規(guī)律。但是,什么是思維?心理學(xué)說(shuō)思維是自覺(jué)的心理活動(dòng);哲學(xué)說(shuō)是理性認(rèn)識(shí)活動(dòng);神經(jīng)科學(xué)說(shuō)是神經(jīng)搭接??芍^“仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智'莫衷一是??傊疾痪哂兄苯蝇F(xiàn)實(shí)性。思維形式或結(jié)構(gòu)是什么?有關(guān)專家指出它是大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)按照特定的規(guī)律、以特殊的形式形成的,是神經(jīng)元的復(fù)雜搭接形式。如此說(shuō),思維形式或結(jié)構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的,這樣一來(lái),強(qiáng)調(diào)研究思維形式就給邏輯學(xué)蒙上了神秘的面紗,使學(xué)習(xí)者容易產(chǎn)生心理障礙。實(shí)際上邏輯研究的所謂“思維形式”如所有S是p”“如果P,那么q”等等,并不是神經(jīng)搭接形式,而是語(yǔ)言表達(dá)形式,或者稱之為以語(yǔ)言模式化的思維的表達(dá)形式。而邏輯學(xué)稱之為“思維形式”或“思維的邏輯形式”,一味地回避語(yǔ)言形式。波蘭著名邏輯學(xué)家盧卡西維茨說(shuō)思維是一種心理現(xiàn)象,而心理現(xiàn)象是沒(méi)有外延的,一個(gè)沒(méi)有外延的對(duì)象的形式指的是什么呢?思維形式這個(gè)表達(dá)式是不精確的?!彼€說(shuō):“邏輯與思維的關(guān)系并不比數(shù)學(xué)與思維的關(guān)系多?!睌?shù)學(xué)未強(qiáng)調(diào)它研究對(duì)象是思維,從基礎(chǔ)教育到高等教育,數(shù)學(xué)被學(xué)生們饒有興致地學(xué)習(xí)著;而邏輯學(xué)偏偏聲稱研究思維,便使曾經(jīng)被編人中學(xué)語(yǔ)文的邏輯知識(shí)短文為了“降低難度”而刪除,邏輯課在大學(xué)文科課程中雖被保存著,但也被學(xué)生視為“艱深難學(xué)”,沒(méi)有興趣;我國(guó)邏輯學(xué)家李先焜教授說(shuō)一般都認(rèn)為邏輯是研究思維形式和思維規(guī)律的科學(xué),邏輯研究的對(duì)象是人的思維。實(shí)際上,這只是一種歷史的觀念,而且是一種不太科學(xué)的觀念。邏輯研究的直接對(duì)象應(yīng)該是語(yǔ)言??梢哉f(shuō),就其直接意義而言,邏輯研究的是語(yǔ)言。
語(yǔ)言可分為自然語(yǔ)言與人工語(yǔ)言。自然語(yǔ)言是人們?nèi)粘J褂玫恼Z(yǔ)言;人工語(yǔ)言是人工構(gòu)造的表意符號(hào)系統(tǒng).又稱符號(hào)語(yǔ)言3邏輯學(xué)研究的詞項(xiàng)、命題、推理等邏輯形式都表述為人工語(yǔ)言,這種人工語(yǔ)言實(shí)質(zhì)也是自然語(yǔ)言的抽象,行使的是自然語(yǔ)言的某種職能。傳統(tǒng)邏輯中全稱否定命題“所有S不是P”是語(yǔ)言形式.現(xiàn)代邏輯將其形式化為VX(SP⑴),這是人工語(yǔ)言公式,不是所謂的“思維形式”。傳統(tǒng)邏輯中所謂“思維形式”包括“概念”、“判斷”等,確切地說(shuō)應(yīng)是心理學(xué)研究的對(duì)象。所以現(xiàn)代邏輯教材中使用“詞項(xiàng)”、“命題”或“陳述”等術(shù)語(yǔ)取代“概念”、“判斷”。邏輯學(xué)研究的主體是推理形式,這種推理形式在傳統(tǒng)邏輯中是用“S是P”、“s不是P”這類語(yǔ)句組成的?,F(xiàn)代邏輯中則是用的人工語(yǔ)言形式化,即以一定的符號(hào)所表述的公式。這些公式表示的是符號(hào)與符號(hào)之間的一種關(guān)系,這種關(guān)系表達(dá)的是客觀的推理關(guān)系,具有客觀必然性??梢?jiàn),認(rèn)為邏輯學(xué)直接研究的是語(yǔ)言符號(hào),并不否認(rèn)它是研究推理關(guān)系的科學(xué),但是這與心理學(xué)的研究是有區(qū)別的,心理學(xué)研究思維形式,研究推理,因?yàn)樗季S推理本身是一種心理過(guò)程。心理學(xué)研究人們實(shí)際的推理心理過(guò)程,它是作為心理描述的科學(xué)。邏輯學(xué)研究符號(hào)表達(dá)的客觀推理關(guān)系,不是描述心理過(guò)程。這是不能混淆的。這里、說(shuō)邏輯學(xué)直接研究對(duì)象是語(yǔ)言符號(hào)、并不否認(rèn)語(yǔ)言與思維的緊密聯(lián)系。但是,邏輯學(xué)研究的符號(hào)公式不能直接稱為思維形式。這里又需要將邏輯學(xué)與哲學(xué)認(rèn)識(shí)論區(qū)別開(kāi)來(lái)。哲學(xué)認(rèn)識(shí)論直接研究思維,而邏輯學(xué)直接研究的是語(yǔ)言。當(dāng)然,邏輯學(xué)最終要與哲學(xué)認(rèn)識(shí)論相聯(lián)系并受其指導(dǎo)。
說(shuō)邏輯學(xué)研究語(yǔ)言,又要注意將邏輯學(xué)的研究與語(yǔ)言學(xué)的研究區(qū)別開(kāi)來(lái)。盡管在西方存在著邏輯學(xué)與語(yǔ)言學(xué)逐漸融合的現(xiàn)象,但二者作為不同學(xué)科還是有區(qū)別的。李先焜先生指出:“邏輯學(xué)是一門規(guī)范性學(xué)科,語(yǔ)言學(xué)是一門描述性學(xué)科;邏輯學(xué)主要研究語(yǔ)言符號(hào)的定義方法和推理關(guān)系,語(yǔ)言學(xué)主要研究各種語(yǔ)句的表現(xiàn)形式;邏輯學(xué)主要研究語(yǔ)言的深層結(jié)構(gòu),語(yǔ)言學(xué)則比較重視語(yǔ)言的表層結(jié)構(gòu)?!笨梢?jiàn),同樣以語(yǔ)言符號(hào)為研究對(duì)象,但邏輯學(xué)與語(yǔ)言學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同,方法不同,結(jié)果也不同。語(yǔ)言學(xué)著重于研究語(yǔ)形的形成,語(yǔ)義的情感意義;邏輯學(xué)著重研究語(yǔ)形的變形,語(yǔ)義的理性意義。
三、加強(qiáng)人工語(yǔ)言與自然語(yǔ)言的結(jié)合
邏輯學(xué)研究語(yǔ)言又有對(duì)象語(yǔ)言和元語(yǔ)言之分,像語(yǔ)言就是被研究的符號(hào)和語(yǔ)言,例如:各種命題形式、推理形式、邏輯規(guī)律的符號(hào)表達(dá)式;元語(yǔ)言就是用來(lái)討論對(duì)象語(yǔ)言的語(yǔ)言,如關(guān)于各種命題形式和推理形式的定義,以及對(duì)各種推理規(guī)則的描述,使用的自然語(yǔ)言為元語(yǔ)言,我們的邏輯學(xué)教材中的兀語(yǔ)言具體說(shuō)就是現(xiàn)代漢語(yǔ)。邏輯學(xué)研究的對(duì)象語(yǔ)言主要是人工語(yǔ)言(即符號(hào)語(yǔ)言),在邏輯學(xué)的研究及學(xué)習(xí)中,必須注重人工語(yǔ)言與自然語(yǔ)言緊密結(jié)合。邏輯學(xué)是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的科學(xué)。邏輯學(xué)的研究與學(xué)習(xí)要解決這兩方面問(wèn)題,完成這兩種任務(wù)都必須使人工語(yǔ)言緊密結(jié)合自然語(yǔ)言。其中,人工語(yǔ)言是工具,自然語(yǔ)言是基礎(chǔ)。人工語(yǔ)言是直接研究領(lǐng)域,自然語(yǔ)言是應(yīng)用領(lǐng)域,二者相輔相成。
首先,討論、理解、掌握邏輯學(xué)的理論,必須將人工語(yǔ)言結(jié)合自然語(yǔ)言。邏輯學(xué)的對(duì)象語(yǔ)言是符號(hào)、公式等,是人工語(yǔ)言。對(duì)人工語(yǔ)言詮釋、理解只有通過(guò)自然語(yǔ)言才能通俗易懂、深入淺出、生動(dòng)活潑。命題形式是呆板的,推理演算是機(jī)械的,但自然語(yǔ)言是生動(dòng)靈活的,自然語(yǔ)言表述的普通思維實(shí)際是具體形象的,邏輯學(xué)研究的人工語(yǔ)言(即符號(hào)語(yǔ)言〉與自然語(yǔ)言結(jié)合起來(lái),邏輯學(xué)原理就有了血肉了。自然語(yǔ)言是活生生的,邏輯學(xué)的符號(hào)、公式等人工語(yǔ)言只不過(guò)是對(duì)自然語(yǔ)言的抽象。解釋諸如命題式、推理式、邏輯規(guī)律表達(dá)式等,用確切而通俗的元語(yǔ)言——自然語(yǔ)言,將抽象的邏輯學(xué)原理、公式具體化、形象化,深人淺出,才能使學(xué)習(xí)者準(zhǔn)確理解、盡快掌握邏輯學(xué)基本知識(shí)、基本原理。邏輯教學(xué)必須注重以生動(dòng)引人的自然語(yǔ)言講解邏輯概念、術(shù)語(yǔ)、原理、規(guī)律等,聯(lián)系現(xiàn)實(shí),舉例引證,充分說(shuō)明邏輯理論內(nèi)容。這是首先要解決的邏輯學(xué)的理論性任務(wù)。
其次,要解決邏輯學(xué)的實(shí)踐性的任務(wù)也必須是自然語(yǔ)言與人工語(yǔ)言結(jié)合。我國(guó)邏輯學(xué)家彭漪漣教授曾在《趣味邏輯學(xué)》一書中指出邏輯學(xué)的生命在于聯(lián)系實(shí)際,邏輯學(xué)的力量在于指導(dǎo)實(shí)踐”。解決邏輯學(xué)聯(lián)系實(shí)際、指導(dǎo)實(shí)踐的關(guān)鍵是邏輯學(xué)緊密結(jié)合自然語(yǔ)言=自然語(yǔ)言是邏輯學(xué)最廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,也是其最誘人的價(jià)值取向。離開(kāi)了生動(dòng)活潑的自然語(yǔ)言現(xiàn)實(shí),將使邏輯學(xué)趨于機(jī)械、繁瑣、呆板,那么邏輯學(xué)就會(huì)被人譏為“催眠術(shù)”、“符號(hào)游戲”。
回顧邏輯史的經(jīng)驗(yàn)很值得重視。古希臘亞里士多德邏輯具有開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn),因?yàn)樗c自然語(yǔ)言緊密結(jié)合,研究論辯,適應(yīng)社會(huì)需求,所以受到歡迎。古羅馬邏輯主要講授修辭中邏輯,為講授錐辯術(shù)提供理論和方法的基礎(chǔ)’所以社會(huì)影響很大,:在我國(guó),先秦時(shí)期邏輯的研究也很有影響。{墨經(jīng)》《無(wú)名》以及《白馬論》等著作都是邏輯理論與自然語(yǔ)言結(jié)合的內(nèi)容。這些都說(shuō)明邏輯學(xué)源于當(dāng)時(shí)社會(huì)語(yǔ)言現(xiàn)實(shí),又眼務(wù)于社會(huì)語(yǔ)言現(xiàn)實(shí),充分選擇了積極、正確的價(jià)值取向,體現(xiàn)了邏輯學(xué)的應(yīng)用意義與社會(huì)價(jià)值,顯示了邏輯學(xué)旺盛的生命力。今天,邏輯學(xué)要生存、發(fā)展,同樣要緊密結(jié)合自然語(yǔ)言,緊密聯(lián)系思維實(shí)際,服務(wù)于現(xiàn)實(shí)需要,只有如此,才能重塑邏輯學(xué)的美好形象,發(fā)揮其工具作用,改變被冷落的困境。
語(yǔ)言表達(dá)思維,邏輯學(xué)中的符號(hào)語(yǔ)言表達(dá)式是以語(yǔ)言模式化的思維的表達(dá)形式。但是,現(xiàn)代邏輯的高度抽象化、形式化,往往脫離自然語(yǔ)言、思維實(shí)際。我國(guó)語(yǔ)言邏輯學(xué)家陳宗明教授曾經(jīng)說(shuō)現(xiàn)代人的思維是極其精密的,其語(yǔ)言表達(dá)也是豐富多彩的“形式邏輯的軟弱無(wú)力是與它不重視自然語(yǔ)言的研究有關(guān)的……,它過(guò)度抽象,大大降低了使用價(jià)值。類似語(yǔ)言的表里問(wèn)題,形式邏輯更是缺乏應(yīng)有的關(guān)心。20世紀(jì)70年代,非形式邏輯與批判性思維迅速興起,在國(guó)外已成為正式學(xué)科,許多學(xué)校開(kāi)始了這種學(xué)科教學(xué)。這實(shí)際上是對(duì)高度形式化的邏輯學(xué)的辯證否定。要適應(yīng)時(shí)代的要求、社會(huì)的需要,邏輯學(xué)研究及教學(xué)必須與自然語(yǔ)言緊密結(jié)合。讓自然語(yǔ)言為邏輯學(xué)提供現(xiàn)實(shí)材料和新鮮課題。要以符號(hào)語(yǔ)言為工具,對(duì)自然語(yǔ)言內(nèi)在意義、邏輯關(guān)系進(jìn)行分析,揭舉語(yǔ)言深層邏輯結(jié)構(gòu),解決自然語(yǔ)言中的邏輯問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:計(jì)量;真度;均值;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2013)05-0-01
計(jì)量學(xué)具有客觀的特點(diǎn),是具有形式化與符號(hào)化的特點(diǎn),計(jì)量邏輯需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行推理,對(duì)結(jié)果進(jìn)行求解與論證。在計(jì)量邏輯中對(duì)真度進(jìn)行求解,要以基本概念為入手點(diǎn),在邏輯中引入公式,在相應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯計(jì)算。近年來(lái),在對(duì)于劑量邏輯學(xué)的研究中,我國(guó)學(xué)者,對(duì)二值命題的邏輯公式進(jìn)行研究,并給出了相應(yīng)的條件真值的理論。在真度概念的推廣上,應(yīng)用程度化的思想,將真值概念與邏輯系統(tǒng)相融合,結(jié)合計(jì)量邏輯科學(xué)中的特點(diǎn),使得我國(guó)在計(jì)量邏輯學(xué)科當(dāng)中的發(fā)展已經(jīng)取得了很大進(jìn)步,但是還有很大的成長(zhǎng)空間,相應(yīng)計(jì)量邏輯中的計(jì)算需要進(jìn)一步的研究。
在利用真值來(lái)表達(dá)計(jì)量邏輯中的概念這種思想是在上個(gè)世紀(jì)七十年代,由邏輯學(xué)者進(jìn)行提出的,隨后在各教授學(xué)者的不斷研究下,均值理論、概率邏輯的理論、廣義的重言式理論等不同邏輯表現(xiàn)形勢(shì)不斷發(fā)展,并且不斷的受到計(jì)量邏輯學(xué)者的關(guān)注與研究。在本世紀(jì)初,我國(guó)著名的王國(guó)俊教授首先在對(duì)研究多年的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了發(fā)展,提出了賦值的真度理論,并且將經(jīng)典的命題邏輯引入到公式的真值理論,將相應(yīng)的命題邏輯與加權(quán)真度與輔助進(jìn)行結(jié)合,應(yīng)用于相應(yīng)的邏輯公式與定理。并且,在進(jìn)行真度概念的研究上,提出了相似度的概念,用清晰的邏輯理論建立了具有形式推理與數(shù)值計(jì)算特點(diǎn)的計(jì)量邏輯學(xué),為計(jì)量邏輯研究提供了有效的工具,促進(jìn)了計(jì)量邏輯的發(fā)展。在計(jì)量邏輯理論當(dāng)中,對(duì)于真值的均值的表示形勢(shì)說(shuō)明了在真值計(jì)算中,通過(guò)對(duì)公式誘導(dǎo),所得到的真值應(yīng)該建立在函數(shù)定義域的計(jì)算上,取其算數(shù)的平均值。并且,利用真值的定義,進(jìn)行均值的表示,使得邏輯系統(tǒng)的極限定理得到運(yùn)用,并將證明過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化。在進(jìn)行命題邏輯與連續(xù)值邏輯的計(jì)算中,根據(jù)相應(yīng)的模型分析,采用合理的規(guī)范命題,通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算,有效的解決了命題公式中的對(duì)于真度計(jì)量的問(wèn)題。在計(jì)量邏輯學(xué)當(dāng)中,對(duì)于近似的推理誤差研究以及語(yǔ)義的程度化研究目前還有所不足,在計(jì)量邏輯學(xué)科的發(fā)展中,要進(jìn)行不斷的完善,加強(qiáng)計(jì)量邏輯學(xué)的發(fā)展。
計(jì)量邏輯學(xué)中,真度的計(jì)量理論均值表現(xiàn)形式。在計(jì)量邏輯的均值表達(dá)上,假設(shè)S= {p1, p2, …}為可數(shù)的集合,同時(shí)邏輯的連接詞為,并且在F( S)中,自由代數(shù)由S生成。稱F( S) 中的元素為合式公式,簡(jiǎn)稱為公式,稱S中的元素為原子公式。假設(shè)A( p1, …, pm) 是公式,則A可自然地誘導(dǎo)一個(gè)布爾函數(shù)fA: {0, 1}m{0, 1}。v( A) 的值只與且只與v在p1到pm處的值有聯(lián)系,因此,其值具有2m種可能性。在計(jì)算中,假定A的真度為v( A) =1的比例,記為S( A),即S( A) =f A-1( 1) 2n對(duì)于n值命題邏輯公式而言,賦值的取值域已從{0, 1}改變?yōu)閧0,1n- 1,2n- 1, …, n-2n-1, 1},這時(shí)仍可參照上述思想定義公式的真度,只是這時(shí)要考慮所有使v( A) 取非0值的向量在{0,1n- 1,2n-1, …,n- 2n- 1, 1}m中所占的比例,之后采用加權(quán)平均的方法進(jìn)行求和計(jì)算。用公式進(jìn)行表達(dá)的形式為S( A) =1nm∑n-1i=0in- 1A--1(in- 1),采用模糊邏輯進(jìn)行定義,則賦值取值域是[0, 1],之后利用可用積分的定義公式,對(duì)真度S( A)進(jìn)行計(jì)算,可得出,當(dāng)積分的真度等于n值真度時(shí),也就是Sn( A) 中當(dāng)n趨于無(wú)窮大時(shí)的極限,limn∞Sn( A) = S( A)。F( S, T) 是由S生成的T型自由代數(shù)。設(shè)A是F( S, T) 中的公式,則A可誘導(dǎo)出一個(gè)映射UA: 8W如下:UA( v) = v( A) ,v∈8現(xiàn)在設(shè)A是8上的R-代數(shù),L是可測(cè)空間( 8, A) 上的概率測(cè)度,則( 8, A, L)是概率測(cè)度空間,如果UA 是( 8, A) 上的可測(cè)函數(shù),令S( A) =∫8UAdL稱為A 的真度。
近年來(lái),真值的均值計(jì)算機(jī)的發(fā)展一般基于隨機(jī)真值的計(jì)算。真度的概念由很多部分組成,包括了模糊邏輯、多值邏輯與經(jīng)典邏輯等多種概念,在進(jìn)行真度的均值計(jì)算上,要進(jìn)行多種邏輯概念的一般化表達(dá)。
參考文獻(xiàn):
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邏輯學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的思維科學(xué)。學(xué)好邏輯學(xué),對(duì)于提高思維能力,開(kāi)發(fā)智力,增強(qiáng)邏輯論證與反駁力度,乃至交際能力,都有十分重要的意義。但因其抽象難懂,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往望而生畏,知難而退。為此,作為邏輯學(xué)教師,就應(yīng)該在教學(xué)中采取靈活多樣、切實(shí)有效的教學(xué)方法,消除學(xué)生的畏難情緒,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)邏輯知識(shí)的積極性。
一、對(duì)比教學(xué)法
對(duì)比就是把兩個(gè)或兩類事物進(jìn)行比較,從而確定它們之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),以便對(duì)事物進(jìn)行界定和區(qū)分,以達(dá)到全面、準(zhǔn)確、深刻地認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)及特征的目的。在邏輯學(xué)教學(xué)中,我主要從以下兩個(gè)角度開(kāi)展對(duì)比教學(xué)。一是把邏輯學(xué)的有關(guān)知識(shí)同漢語(yǔ)語(yǔ)言的有關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行對(duì)比。大家都知道,邏輯和語(yǔ)言的關(guān)系十分密切,思維的邏輯形式和語(yǔ)言形式總是緊密聯(lián)系在一起的。概念、命題和推理的存在和表達(dá),要借助語(yǔ)詞和語(yǔ)句,離開(kāi)了語(yǔ)詞和語(yǔ)句,概念、命題和推理也就無(wú)法生存,更無(wú)從表達(dá),而這些語(yǔ)詞、語(yǔ)句等語(yǔ)言知識(shí),對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)已十分熟悉。因此,邏輯教師在講解學(xué)生較為陌生且又很抽象的邏輯知識(shí)時(shí),若能與學(xué)生比較熟悉且已掌握的漢語(yǔ)語(yǔ)言知識(shí)結(jié)合起來(lái),將大大有助于學(xué)生理解和掌握新知識(shí)。比如,任何概念都要用語(yǔ)詞表達(dá),漢語(yǔ)中的實(shí)詞一般表達(dá)概念,而虛詞一般不表達(dá)概念;任何命題都要用語(yǔ)句來(lái)表達(dá),陳述句和反詰句都表達(dá)命題,疑問(wèn)句、祈使句、感嘆句一般不表達(dá)命題。簡(jiǎn)單命題用單句表達(dá),復(fù)合命題用復(fù)句表達(dá),漢語(yǔ)中的并列復(fù)句、遞進(jìn)復(fù)句和轉(zhuǎn)折復(fù)句表達(dá)聯(lián)言命題,選擇復(fù)句表達(dá)選言命題,假設(shè)復(fù)句表達(dá)假言命題。再如,推理是由語(yǔ)句或句群表達(dá),漢語(yǔ)中一般用“因?yàn)椤?、“所以”、“因此”等關(guān)聯(lián)詞來(lái)表達(dá)前提和結(jié)論之間的關(guān)系。因此,我們可根據(jù)漢語(yǔ)語(yǔ)言標(biāo)志來(lái)判定命題和推理的種類,既方便又快捷。
通過(guò)這種對(duì)比,可以使學(xué)生在熟悉的環(huán)境中盡快地理解和掌握邏輯知識(shí),從而打消其畏難情緒,增強(qiáng)學(xué)好邏輯學(xué)的信心。二是就邏輯知識(shí)本身而言,凡是學(xué)生們學(xué)習(xí)中難以區(qū)分,容易混淆的問(wèn)題,均可采用對(duì)比教學(xué)法。例如在學(xué)習(xí)邏輯規(guī)律時(shí),學(xué)生們?nèi)菀讓⑼宦?、矛盾律、排中律混?我運(yùn)用對(duì)比教學(xué)法進(jìn)行講授。首先指出其共同點(diǎn)為三者都是保證思維確定性的規(guī)律。若是將三條規(guī)律表達(dá)成三個(gè)復(fù)合命題,同一律表達(dá)為“如果A,那么A”,(符號(hào)表示為AyA),矛盾律表達(dá)為“并非-A并且非A.”(符號(hào)表示為z(ACzA)),排中律表示為“A或者非A”(符號(hào)表示為ADzA),那么通過(guò)真值表法,我們可以證明三個(gè)復(fù)合命題之間是等值的。不同點(diǎn)為:
保證思維確定性的角度不同。同一律是從正面表達(dá)一個(gè)思想的自身同一;矛盾律則從反面指出既肯定又否定的思想不能同真;排中律又進(jìn)一步指出兩個(gè)互相否定的思想不能同假。此外,還可從三者各自的內(nèi)容、適用范圍、邏輯錯(cuò)誤的表現(xiàn)形式、作用等方面進(jìn)一步做出區(qū)分。通過(guò)對(duì)比,找到三者之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),學(xué)生對(duì)三者的認(rèn)識(shí)也就加深了。還有如集合概念與非集合概念,反對(duì)關(guān)系與矛盾關(guān)系,反證法與歸謬法等問(wèn)題的講授都可使用此法。學(xué)生通過(guò)這種方法獲得的知識(shí)印象更為深刻,教學(xué)效果也會(huì)隨之明顯增強(qiáng)。
二、趣味吸引法
邏輯學(xué)知識(shí)較抽象,學(xué)生們往往難以理解。如果此時(shí)教師在講授中單純講邏輯理論知識(shí),那么必然會(huì)使學(xué)生感到單調(diào)枯燥,索然無(wú)味,不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而影響教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展,甚至走向一個(gè)難學(xué)——不學(xué)——更難學(xué)的惡性循環(huán)之中。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,我采用了趣味吸引法教學(xué),即在教學(xué)中用有趣的故事,名人佳作,真實(shí)的案例和發(fā)生在人們?nèi)粘I钪杏绕涫菍W(xué)生身邊的一些實(shí)例來(lái)講授有關(guān)的邏輯學(xué)理論知識(shí),例如,在講授二難推理時(shí),引用元朝姚燧寫的一首曲子中的四句:“欲寄君衣君不還,不寄君衣君又寒,寄與不寄間,妾身千萬(wàn)難。”還有范仲俺的名篇《岳陽(yáng)樓記》之中:“士大夫或處江湖之遠(yuǎn),或居廟堂之高。處江湖之遠(yuǎn),則憂其君;居廟堂之高,則憂其民,是進(jìn)亦憂,退亦憂?!痹谥v授命題與語(yǔ)句的關(guān)系時(shí)運(yùn)用了“名落孫山”的典故;在講授三段論第二格的用途時(shí),引用《三國(guó)演義》中《諸葛亮舌戰(zhàn)群儒》的故事等等。運(yùn)用趣味教學(xué)法可以使學(xué)生們?cè)谳p松愉快的氣氛中學(xué)習(xí)和掌握抽象的邏輯學(xué)知識(shí),同時(shí)也可使學(xué)生感到邏輯學(xué)與人們?nèi)粘I铌P(guān)系密切,感到邏輯學(xué)不是抽象空洞的教條,而是對(duì)人們說(shuō)寫和掌握新知識(shí)大有用場(chǎng)的思維工具,從而達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,主動(dòng)性的目的。
三、置疑引導(dǎo)法
針對(duì)邏輯課內(nèi)容較多,而課時(shí)相對(duì)較少的實(shí)際情況,同時(shí)也為了讓學(xué)生能夠充分利用課余時(shí)間自覺(jué)學(xué)習(xí),養(yǎng)成獨(dú)立思考,主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣,我采用了置疑引導(dǎo)教學(xué)法。這種方法要求教師在備課時(shí)根據(jù)下一節(jié)課將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,巧妙地設(shè)置疑難,然后利用下課前《—1”分鐘向?qū)W生置疑,引發(fā)學(xué)生思考,在下一節(jié)課講授時(shí),再由教師來(lái)排疑解難,從而使學(xué)生獲得新知識(shí)。這種方法可以啟迪學(xué)生積極思維,喚起學(xué)生的求知欲。它不僅會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)其積極性,而且更能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,從而收到理想的教學(xué)效果。
四、討論式教學(xué)法
根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況,針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中較難理解,較易混淆,分歧較多的知識(shí)點(diǎn),組織學(xué)生進(jìn)行討論。當(dāng)然,此方法亦不拘一格,既可專門組織一次討論課,也可在講授中出現(xiàn)較大分歧時(shí),隨即進(jìn)行討論。例如,在講授集合概念和非集合概念之后,我給學(xué)生出了十道習(xí)題,讓學(xué)生指出命題中劃線部分的語(yǔ)詞,是在集合意義下使用,表達(dá)集合概念?還是在非集合意義下使用,表達(dá)非集合概念?其中對(duì)以下兩個(gè)命題中的“人民”概念,分歧最大,爭(zhēng)論激烈。命題為:A,人民,只有人民,才是創(chuàng)造歷史的真正動(dòng)力;B,在我們國(guó)家里,人民享有著廣泛的民主和自由,同時(shí)又必須用社會(huì)主義紀(jì)律約束自己。歸納起來(lái)有四種意見(jiàn):第一種認(rèn)為兩命題中的“人民”概念均為集合概念;第二種認(rèn)為兩命題中的“人民”概念均為非集合概念;第三種認(rèn)為A命題中的“人民”為集合概念,B命題中的為非集合概念;第四種認(rèn)為A命題中的“人民”概念為非集合概念,B命題中的為集合概念。經(jīng)過(guò)討論,結(jié)合集合概念與非集合概念的區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)以及分析語(yǔ)詞所處的具體語(yǔ)言環(huán)境,最終全班取得了共識(shí),第三種意見(jiàn)是正確的。這種方法可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,促使其積極主動(dòng)思考,有助于學(xué)生之間交流思想,探討問(wèn)題,并可相互啟發(fā),明確知識(shí)。
五、辯論式教學(xué)法
在復(fù)雜的電子線路中,電路故障的查找,是電路檢修工作中的一個(gè)難點(diǎn)。本文闡述了邏輯不相容、重合、包含等理論,在電路故障分析中的運(yùn)用方法。對(duì)縮小電路故障范圍,確定故障點(diǎn)將起到重要的作用。
【關(guān)鍵詞】電子電路 邏輯理論 故障
在進(jìn)行電路故障分析和查找時(shí),如果運(yùn)用邏輯理論中的不相容、重合、包含等概念,對(duì)電路的故障現(xiàn)象進(jìn)行邏輯推理分析,能有效地縮小電路故障的檢查范圍,從復(fù)雜的電子線路中,快速地查找出故障點(diǎn)。
1 邏輯不相容概念的運(yùn)用
邏輯學(xué)中不相容概念:在圖1a中,A、B兩部分互為獨(dú)立,互不影響。
邏輯不相容概念對(duì)電路故障的分析:在圖1b中,視左聲道電路為A,右聲道電路為B。分析如下:
(1)圖b中的左聲道電路A和右聲道電路B是相互獨(dú)立的。即左聲道輸入信號(hào)只在左聲道電路A中進(jìn)行傳輸和放大,不會(huì)影響到右聲道電路B; 同樣,右聲道對(duì)輸入信號(hào)的處理,與左聲道電路無(wú)關(guān)。
(2)當(dāng)右聲道電路B出現(xiàn)故障時(shí),只會(huì)影響到右聲道自己的信號(hào)傳輸和放大,而不會(huì)影響到左聲道電路A。例如:右聲道出現(xiàn)無(wú)聲故障,此時(shí)試聽(tīng)左聲道聲音正常,運(yùn)用邏輯學(xué)的不相容概念推論:故障出現(xiàn)在右聲道電路B中,而與左聲道電路A無(wú)關(guān)。
(3)有效縮小電路故障檢查范圍:依據(jù)上述邏輯推論,將故障范圍從左、右兩個(gè)聲道的電路范圍壓縮到右聲道電路B中,即只需要對(duì)右聲道電路進(jìn)一步檢查,故障就可確定。
2 邏輯重合概念的運(yùn)用
邏輯學(xué)中重合概念:如圖2(a)所示,為邏輯學(xué)中重合概念示意圖,即A、B兩部分完全重合,相互影響。
邏輯重合概念對(duì)電路故障的分析:在圖2(b)中,電路A:是輸入級(jí)放大器的電源供給電路,電路B:是功率放大器的電源供給電路。電路A和電路B的直流電壓供給是同一個(gè)電源電路,這就是邏輯重合。邏輯分析如下:
(1)直流電源電路:它同時(shí)為輸入級(jí)放大器和功率放大器提供直流工作電壓,即直流電源電路是電路A和電路B的完全共用電路,一旦電源電路出現(xiàn)故障,將同時(shí)影響到輸入級(jí)放大器電路和功率放大器電路。例如電源電路出現(xiàn)無(wú)電壓供給故障時(shí),兩放大電路同時(shí)沒(méi)有了工作電壓,將沒(méi)有放大信號(hào)輸出給揚(yáng)聲器。
(2)運(yùn)用邏輯學(xué)的重合原理進(jìn)行反向推理:如果輸入級(jí)放大器和功率放大器電路出現(xiàn)相同的故障現(xiàn)象,就說(shuō)明它們的共用電路(如電源電路)出現(xiàn)了故障。
(3)有效縮小電路故障檢查范圍:依據(jù)上述邏輯推論,將故障范圍從整個(gè)電路范圍壓縮到共用電源電路中,即只需要對(duì)電路A和電路B的共用電路進(jìn)一步檢查,故障點(diǎn)就可確定。
3 邏輯包含概念的運(yùn)用
邏輯學(xué)中包含概念:圖3所示是邏輯學(xué)中包含概念及電路示意圖,圖3a所示是A包含B的示意圖,B是A的一部分,B出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)影響A整體。
將邏輯包含概念應(yīng)用到電路故障分析中來(lái):在圖3b中,電路A:由輸入級(jí)大器、功率放大器和揚(yáng)聲器組成;電路B:是功率放大器。邏輯思路如下:
(1)功率放大器電路B只是A電路中的一個(gè)部分,它出現(xiàn)任何故障都將影響A電路的整體工作性能。例如,當(dāng)功率放大器B出現(xiàn)故障導(dǎo)致信號(hào)失真時(shí),將導(dǎo)致整個(gè)電路A出現(xiàn)噪聲故障。
(2)反向邏輯推理:如果整個(gè)A電路出現(xiàn)噪聲大故障時(shí),不一定就是功率放大器B電路的故障,A電路中的輸入級(jí)放大器也可能會(huì)導(dǎo)致噪聲大的故障。所以,要從A電路整體出發(fā),考慮構(gòu)成A電路的每個(gè)單元電路。
(3)有效縮小電路故障檢查范圍:依據(jù)上述邏輯推論,將故障范圍從整個(gè)電路A壓縮到包含電路B中,即只需要對(duì)電路B作進(jìn)一步檢查,故障點(diǎn)就可確定
電子電路故障的查找,是電子技術(shù)工作中的一個(gè)難點(diǎn)。好的檢查方法,能幫助檢修人員從復(fù)雜的電子線路中,快速地查找出故障點(diǎn)。本文根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),闡述了邏輯理論中不相容、重合、包含等概念,在電路故障分析中的運(yùn)用。對(duì)縮小電路故障范圍,確定故障點(diǎn)將起到重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
張燕玉,女,現(xiàn)為湖北黃岡師范學(xué)院副教授。研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)主義;現(xiàn)代邏輯學(xué);結(jié)構(gòu);關(guān)系
關(guān)于數(shù)學(xué)與邏輯的關(guān)系問(wèn)題,費(fèi)雷格學(xué)派主張:“數(shù)學(xué)是邏輯學(xué)的一個(gè)分支”;布爾學(xué)派則認(rèn)為:“邏輯學(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支”[1]220。不爭(zhēng)的事實(shí)則是:邏輯學(xué)與數(shù)學(xué)不能相互剝離,它們“血脈相連”、“生命相依”,二者“你中有我,我中有你”[1]220。從邏輯學(xué)和數(shù)學(xué)雙重視域來(lái)看,形式化的現(xiàn)代邏輯學(xué)可以說(shuō)是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,其高度抽象性和形式化特征決定了它像數(shù)學(xué)一樣具有廣泛的應(yīng)用性?,F(xiàn)代邏輯學(xué)的蓬勃發(fā)展,離不開(kāi)對(duì)邏輯進(jìn)行哲學(xué)反思。
邏輯哲學(xué)就是對(duì)邏輯進(jìn)行哲學(xué)反思的科學(xué)。而數(shù)學(xué)哲學(xué)是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),“是研究數(shù)學(xué)的本體論、認(rèn)識(shí)論和方法論以及其他問(wèn)題的知識(shí)體系”,數(shù)學(xué)哲學(xué)研究的問(wèn)題最后都會(huì)涉及到數(shù)學(xué)與邏輯的關(guān)系[2]15。雖然邏輯哲學(xué)與數(shù)學(xué)哲學(xué)在研究的論題、研究的視角、研究的側(cè)重點(diǎn)和研究方式等方面都有所不同,但是由于邏輯(尤其是形式化的現(xiàn)代邏輯學(xué))與數(shù)學(xué)具有如下共同特征:純形式化特征、高度抽象性、極端精確性和嚴(yán)格性、廣泛的應(yīng)用性[2]15-16。這些共同特征以及數(shù)學(xué)和邏輯學(xué)常常具有一批共同或類似的課題,決定了邏輯哲學(xué)和數(shù)學(xué)哲學(xué)具有非常密切的關(guān)系。因此,從某種意義上說(shuō),對(duì)邏輯的哲學(xué)思考,很大程度上就是對(duì)數(shù)學(xué)的哲學(xué)思考。就像邏輯學(xué)與數(shù)學(xué)不能相互剝離一樣,邏輯哲學(xué)和數(shù)學(xué)哲學(xué)其實(shí)也是很難剝離開(kāi)來(lái)的。
20世紀(jì)以來(lái),結(jié)構(gòu)主義在數(shù)學(xué)哲學(xué)中占據(jù)著主導(dǎo)地位,那么結(jié)構(gòu)主義是否在邏輯學(xué)中也有所反映呢?這正是本文要探討的問(wèn)題。
一結(jié)構(gòu)主義的四大學(xué)派及其基本觀點(diǎn)
19世紀(jì),在微積分的算術(shù)化和集合論的建立基礎(chǔ)上,逐步形成了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的三大學(xué)派——邏輯主義、形式主義和直覺(jué)主義。邏輯實(shí)證主義者主張哲學(xué)唯一合法的研究領(lǐng)域是邏輯學(xué),數(shù)學(xué)哲學(xué)則是研究數(shù)學(xué)語(yǔ)言的邏輯句法學(xué)和邏輯語(yǔ)義學(xué)[3]9。
20世紀(jì)初,哥德?tīng)柼岢龅牟煌耆远ɡ碚f(shuō)明,邏輯分析以存在建構(gòu)自身作為參照,不然則會(huì)陷入無(wú)窮回歸;而邏輯分析則是在集合論語(yǔ)言的基礎(chǔ)上建構(gòu)數(shù)學(xué)存在,這些觀點(diǎn)蘊(yùn)含了結(jié)構(gòu)主義的思想[3]9。20世紀(jì)60年代,奎因認(rèn)為,約束邏輯變?cè)娜≈灯鋵?shí)就是存在,哲學(xué)本體論可以通過(guò)語(yǔ)言加以研究,利用語(yǔ)言可以研究存在,結(jié)構(gòu)主義因而進(jìn)行了數(shù)學(xué)哲學(xué)的范式轉(zhuǎn)換。關(guān)系與其所依附的所有個(gè)體共同組成結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)所依附的個(gè)體的不同類型來(lái)看,數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)主義主要包括四大學(xué)派:集合論結(jié)構(gòu)主義[4]184-211[5]、先物(anterem)結(jié)構(gòu)主義[4]188-198、范疇論結(jié)構(gòu)主義[6][7]、模態(tài)結(jié)構(gòu)主義[8]。
集合論結(jié)構(gòu)主義使用模型論中熟知的方式,來(lái)描述數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系。模態(tài)結(jié)構(gòu)主義,不是通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)或位置進(jìn)行字面上的量化,而是通過(guò)借助于適當(dāng)?shù)年P(guān)系和定義域的(二階)邏輯可能性,來(lái)滿足經(jīng)典公理系統(tǒng)的隱含定義條件[4]185。先物結(jié)構(gòu)主義則主張:利用結(jié)構(gòu)中的位置可以定義數(shù)學(xué)對(duì)象,數(shù)學(xué)對(duì)象的指稱則要求結(jié)構(gòu)與能夠例示它們的任何系統(tǒng)是相互獨(dú)立[9];數(shù)學(xué)公式能夠由相干公式來(lái)描述,而且這些相干公式能夠由實(shí)際存在的先物結(jié)構(gòu)來(lái)滿足[10]。范疇論結(jié)構(gòu)主義本質(zhì)上是通過(guò)一系列結(jié)構(gòu)保持映射,為數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)提供系統(tǒng)概念,從而為數(shù)學(xué)作出哲學(xué)解釋[7]。夏皮諾(Shapiro)認(rèn)為,雖然這些學(xué)派有著明顯的區(qū)別,但是,不論是從主流數(shù)學(xué)的目的來(lái)看,還是從某種更深層次的哲學(xué)意義來(lái)看,這幾大學(xué)派其實(shí)是等價(jià)的。例如:處理哲學(xué)問(wèn)題的一種方法與處理這種問(wèn)題的其他方法,具有關(guān)聯(lián)性,這種關(guān)聯(lián)性可以通過(guò)系統(tǒng)間的自然轉(zhuǎn)換來(lái)表達(dá)[4]184。這些學(xué)派通過(guò)語(yǔ)言的途徑,把數(shù)學(xué)哲學(xué)引向了對(duì)意義和真理的探討以及對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的存在建構(gòu)[3]10。
結(jié)構(gòu)主義對(duì)數(shù)學(xué)存在的語(yǔ)言建構(gòu)是建立在邏輯主義、形式主義和直覺(jué)主義這三大學(xué)派的研究基礎(chǔ)之上的。這三大學(xué)派認(rèn)為:結(jié)構(gòu)主義可以利用語(yǔ)言框架來(lái)建構(gòu)數(shù)學(xué)對(duì)象,這一點(diǎn)在模態(tài)結(jié)構(gòu)主義和集合論結(jié)構(gòu)主義中表現(xiàn)得尤為明顯,這使得結(jié)構(gòu)主義的本體論建構(gòu)與作為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的邏輯研究之間能夠建立起密切的關(guān)系,從而為邏輯學(xué)與本體論之間搭建了溝通的橋梁[3]12。范疇論結(jié)構(gòu)主義掙脫了邏輯語(yǔ)言的束縛,創(chuàng)立了嶄新的本體論語(yǔ)言,在把語(yǔ)言納入存在的內(nèi)涵的同時(shí),還把存在上升到了語(yǔ)言的境界,并通過(guò)集合論與邏輯語(yǔ)言保持緊密的聯(lián)系,從而使得存在建構(gòu)能夠像邏輯建構(gòu)那樣成為嚴(yán)密的科學(xué)[3]13。
二現(xiàn)代邏輯學(xué)具有結(jié)構(gòu)主義特征
形式主義是20世紀(jì)上半葉出現(xiàn)的一種數(shù)學(xué)哲學(xué)思潮,它是極端唯名論在數(shù)學(xué)中的具體體現(xiàn)。而形式化則是現(xiàn)代邏輯學(xué)最重要的研究方法。形式化過(guò)程一般包括:進(jìn)行預(yù)備性研究、構(gòu)造形式系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行解釋、關(guān)于形式系統(tǒng)的元邏輯研究這幾大步驟[2]124-130。具體地說(shuō),對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行模擬的現(xiàn)代邏輯學(xué)形式系統(tǒng),一般都遵循這樣的研究思路:首先,根據(jù)研究對(duì)象給出一個(gè)沒(méi)有歧義的形式語(yǔ)言,目的是規(guī)定哪些符號(hào)串是所研究的形式系統(tǒng)的合式公式;其次,給出這一形式語(yǔ)言的語(yǔ)義解釋,這需要利用賦值給出合式公式有效性定義;然后,給出這一形式系統(tǒng)的公理和推理規(guī)則;再次,根據(jù)這一形式系統(tǒng)的語(yǔ)言、語(yǔ)義、公理和推理規(guī)則,尋找相關(guān)定理;最后,研究系統(tǒng)的可靠性、完全性、可判定性和復(fù)雜性等等。
哲學(xué)本體論是研究隱藏在真實(shí)世界背后存在的最高本質(zhì),即對(duì)本體、屬性和關(guān)系進(jìn)行哲學(xué)思考。因此,現(xiàn)代邏輯學(xué)本體論的現(xiàn)實(shí)原型就是現(xiàn)實(shí)世界的本體、屬性和關(guān)系。從科學(xué)哲學(xué)的視角看,不論是計(jì)算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué),還是邏輯學(xué),一般都遵循著相同的研究思想——結(jié)構(gòu)主義的研究思想:重要的不是個(gè)體對(duì)象、集合,而是所研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。正如高斯所說(shuō):“數(shù)學(xué)是關(guān)于關(guān)系的科學(xué),從關(guān)系中可以抽象出任何概念?!迸砑永找舱J(rèn)為,“數(shù)學(xué)家不是研究對(duì)象,而是研究對(duì)象之間的關(guān)系”[11]1-34。計(jì)算科學(xué)的基本特征就是研究對(duì)象的構(gòu)造性的數(shù)學(xué)特征,并利用定義和解釋,在對(duì)現(xiàn)實(shí)中的對(duì)象進(jìn)行抽象和模型化的基礎(chǔ)上,給出相關(guān)定理的證明[12]89。
從19世紀(jì)末以來(lái)發(fā)展起來(lái)的數(shù)理邏輯、模態(tài)邏輯、動(dòng)態(tài)邏輯(包括命題動(dòng)態(tài)邏輯、量化動(dòng)態(tài)邏輯)、認(rèn)知邏輯、廣義量詞理論、類型邏輯語(yǔ)法、范疇類型邏輯等邏輯分支,都或明或暗地采用了結(jié)構(gòu)主義的方法,即對(duì)象的結(jié)構(gòu)化的總體特征常??坷霉砘椒ā?duì)象間的映射與同構(gòu)來(lái)加以研究。從20世紀(jì)以來(lái),作為數(shù)學(xué)哲學(xué)的結(jié)構(gòu)主義,就已經(jīng)成為研究邏輯學(xué)的主導(dǎo)方法,在模態(tài)邏輯、命題動(dòng)態(tài)邏輯、廣義量詞理論和范疇類型邏輯中表現(xiàn)得尤為突出。從總體上看,結(jié)構(gòu)主義的特征在邏輯學(xué)一直或隱或顯地存在著,正是這一結(jié)構(gòu)主義特征激發(fā)了邏輯學(xué)界、科學(xué)哲學(xué)界等對(duì)結(jié)構(gòu)主義進(jìn)行深入研究的興趣。
筆者認(rèn)為:不論數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)主義有多少種學(xué)派,也不論各學(xué)派之間有何分歧,邏輯學(xué),尤其是形式化的現(xiàn)代邏輯學(xué),幾乎都或隱或顯地采用了結(jié)構(gòu)主義的研究方法。也就是說(shuō),形式化的現(xiàn)代邏輯學(xué)主要是描述各自論域中的各種研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)性特征及其相互關(guān)系,而不必考慮具體對(duì)象的內(nèi)在的品質(zhì),不同的邏輯對(duì)象可以由其相應(yīng)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)之間的基本關(guān)系來(lái)表示。
比如:模態(tài)邏輯充分考慮了含有“可能”和“必然”的模態(tài)語(yǔ)句的這一命題結(jié)構(gòu),引入了“可能”和(或)“必然”模態(tài)詞,對(duì)傳統(tǒng)的一階邏輯進(jìn)行擴(kuò)展而得到的。因?yàn)轭A(yù)設(shè)的公理和推理規(guī)則不同,而得到的模態(tài)系統(tǒng)也不同,對(duì)這些模態(tài)系統(tǒng)的框架進(jìn)行解釋就可以得到不同的模型。認(rèn)知邏輯則是模態(tài)邏輯的改版,即:把模態(tài)邏輯中的必然算子,解釋成相信算子或知道算子等而得到的。雖然各個(gè)邏輯系統(tǒng)千差萬(wàn)別,但是,各個(gè)系統(tǒng)所給出的句法和語(yǔ)義,以及隨之而定義的框架與模型和在此基礎(chǔ)上對(duì)可靠性和完全性、可判定以及復(fù)雜性的探討等等,都或隱或顯地彰顯了結(jié)構(gòu)主義的特征。
由于很多數(shù)學(xué)都研究抽象的結(jié)構(gòu),因此,數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)主義在數(shù)學(xué)哲學(xué)中占據(jù)著主導(dǎo)的地位。根據(jù)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)主義的觀點(diǎn),數(shù)學(xué)理論描述各自論域中的結(jié)構(gòu)的性質(zhì),而不必考慮所討論對(duì)象的內(nèi)在品質(zhì)[13]。狄德金主張把數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)作為以集合、運(yùn)算和關(guān)系的系統(tǒng)的基礎(chǔ),并認(rèn)為同構(gòu)概念與結(jié)構(gòu)的類型緊密相關(guān)[3]10。為了準(zhǔn)確清晰地表述“結(jié)構(gòu)”或“結(jié)構(gòu)映射”的概念,數(shù)學(xué)只有利用集合論,或者只有利用作為結(jié)合論的一個(gè)分支的模型論,才能夠準(zhǔn)確表征結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)映射等概念。因此,集合論就成為結(jié)構(gòu)主義重建數(shù)學(xué)的語(yǔ)言基礎(chǔ),成為結(jié)構(gòu)主義表述各種數(shù)學(xué)對(duì)象及其相互關(guān)系的基本語(yǔ)言。作為現(xiàn)代邏輯學(xué)的重要分支之一的廣義量詞理論,集合論語(yǔ)言是其基本語(yǔ)言,因此,廣義量詞理論也采用了結(jié)構(gòu)主義的研究方法。下面,筆者將以廣義量詞理論為例,來(lái)考察結(jié)構(gòu)主義在現(xiàn)代邏輯學(xué)中的具體體現(xiàn)。
三結(jié)構(gòu)主義在現(xiàn)代邏輯學(xué)中的具體實(shí)例
廣義量詞理論是揭示廣義量詞的普遍語(yǔ)義性質(zhì)和推理特征的自然語(yǔ)言邏輯理論。集合論視域下的廣義量詞是通過(guò)對(duì)自然語(yǔ)言中的名詞短語(yǔ)或其限定詞進(jìn)行語(yǔ)義解釋后而得到的。即:廣義量詞對(duì)應(yīng)于所有名詞短語(yǔ)或其限定詞的指稱。一階邏輯的全稱量詞和存在量詞也是廣義量詞。可見(jiàn),廣義量詞理論是在一階邏輯和集合論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它對(duì)廣義量詞的真值定義是建立在標(biāo)準(zhǔn)模型論的基礎(chǔ)之上,廣義量詞的量化論域是由個(gè)體組成的集合,真值的模型論概念則是利用非邏輯符號(hào)的解釋和量化論域來(lái)加以表述的[14]40-41。廣義量詞理論以集合論語(yǔ)言作為其基本語(yǔ)言,而集合論語(yǔ)言是結(jié)構(gòu)主義表述各種數(shù)學(xué)對(duì)象及其相互關(guān)系的基本語(yǔ)言,因此,廣義量詞理論在諸多方面都體現(xiàn)了數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)主義的思想。
(一)廣義量詞的同構(gòu)閉包性彰顯了結(jié)構(gòu)主義的思想
1957年,莫斯托維斯基(Mostowski)為〈1〉類型廣義量詞附加了這樣條件:不允許我們對(duì)論域中的元素加以區(qū)分。1966年,林登斯托姆(Lindstr?m)把這一條件推廣到更為普遍的情況,而且這一條件得到了邏輯學(xué)家的公認(rèn)。這一條件被稱為同構(gòu)閉包(isomorphismclosure),即:在邏輯中,只有結(jié)構(gòu)才是重要的,個(gè)體對(duì)象、集合本身并不重要。這一思想與數(shù)學(xué)哲學(xué)中的結(jié)構(gòu)主義思想不謀而合。用邏輯的術(shù)語(yǔ)來(lái)表述同構(gòu)閉包的思想就是:如果一個(gè)邏輯語(yǔ)言中的語(yǔ)句在一個(gè)模型中為真,那么該語(yǔ)句在所有的同構(gòu)模型中為真。即:邏輯是主題中立的[14]95。如果邏輯是獨(dú)立于主題事物,那么邏輯常元將在論域間的任意雙射下都是不變的,或者更弱一點(diǎn)地說(shuō),邏輯常元在論域的任意置換下是不變的[14]324-325。比如:假設(shè)把“學(xué)生”一一映射成“狗狗”,把“面包”一一映射成“骨頭”,把“在吃”一一映射成“在啃”,那么,如果“每個(gè)學(xué)生最少吃三塊面包”在一個(gè)模型中為真,那么“每個(gè)狗狗最少啃三塊骨頭”肯定在其同構(gòu)模型中也為真。這說(shuō)明,“每個(gè)”和“最少三(塊)”具有同構(gòu)閉包性。可見(jiàn),邏輯學(xué)對(duì)所有對(duì)象都同等對(duì)待,邏輯性質(zhì)不但在嚴(yán)格變換下是不變的,而且在所有雙射下也是不變的[14]325。
同構(gòu)閉包不僅僅局限于量詞。比如,命題聯(lián)結(jié)詞也不關(guān)注主題事物:合取詞可以統(tǒng)一運(yùn)用于兩個(gè)語(yǔ)句或兩個(gè)集合或兩個(gè)別的對(duì)象,而不考慮這兩個(gè)對(duì)象的具體內(nèi)容,僅僅考慮這兩個(gè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)。這說(shuō)明,同構(gòu)閉包表達(dá)的思想與結(jié)構(gòu)主義的思想也是相通的。對(duì)于自然語(yǔ)言量化而言,同構(gòu)閉包具有重要的意義。莫斯托維斯、林登斯托姆、塔斯基和范本特姆都認(rèn)為,滿足同構(gòu)閉包性是滿足邏輯性的必要條件[14]327-328。值得我們注意的是,邏輯學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家,在實(shí)踐中提出的所有形式語(yǔ)言都具有這樣的性質(zhì):真在同構(gòu)下得以保持,在系統(tǒng)中使用的所有算子以及由這些算子定義的別的所有算子,都滿足同構(gòu)閉包性[14]328。
(二)廣義量詞的真值定義體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)主義的思想
從語(yǔ)法的視角看,一個(gè)廣義量詞是一個(gè)變?cè)s束算子,此算子把每個(gè)定義域與其任意子集間的一個(gè)二元關(guān)系聯(lián)系起來(lái)。從語(yǔ)義的視角看,一個(gè)廣義量詞是一個(gè)映射,此映射通過(guò)表征廣義量詞的論元集合的性質(zhì)或論元集合之間的關(guān)系,來(lái)揭示廣義量詞的語(yǔ)義性質(zhì)[15]。例如:每個(gè)亞氏量詞(即:all、some、no、notall這四個(gè)特殊的廣義量詞)實(shí)際上表示的是個(gè)體的集合之間的一個(gè)特殊的二元關(guān)系。比如:在“所有學(xué)生都去操場(chǎng)了”中,令論域中所有學(xué)生組成的集合用S表示,論域中所有去操場(chǎng)的個(gè)體組成的集合用P表示,這一語(yǔ)句就可以表示為all(S,P)這一三分結(jié)構(gòu),其真值定義all(S,P)?S?P的意思是,集合S是包含在集合P中,即:論域中,所有學(xué)生組成的集合包含在所有去操場(chǎng)的個(gè)體組成的集合中。
從以上的分析可以看出,廣義量詞理論很好地詮釋了數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)主義的內(nèi)涵。比如:all(S,P)這一三分結(jié)構(gòu)還可以表示“所有的人都是要死的”、“所有的狗狗都要睡覺(jué)”、“所有的大米都吃完了”等等,這里的“學(xué)生”“人”、“狗狗”“大米”等對(duì)象所組成的集合S,以及這些對(duì)象分別與“去操場(chǎng)了”、“要死的”、“要睡覺(jué)”和“吃完了”等對(duì)象所組成的集合P,這些具體對(duì)象本身并不重要,重要的是這些語(yǔ)句都可以用all(S,P)這一三分結(jié)構(gòu)來(lái)加以統(tǒng)攝。其真值條件就是,當(dāng)S?P(即S包含于P時(shí))時(shí),all(S,P)就為真。
(三)廣義量詞理論對(duì)單調(diào)性的處理也展示了結(jié)構(gòu)主義的思想
廣義量詞的單調(diào)性是廣義量詞最為重要的語(yǔ)義性質(zhì)。例如:至少三分之二的學(xué)生認(rèn)真完成了作業(yè)。?至少三分之二的學(xué)生完成了作業(yè)。令S表示論域中所有學(xué)生組成的集合,P表示論域中認(rèn)真完成作業(yè)的個(gè)體組成的集合,P′表示論域中完成作業(yè)的個(gè)體組成的集合?!爸辽偃种膶W(xué)生認(rèn)真完成了作業(yè)”可表示成atleast2/3(S,P)這樣的三分結(jié)構(gòu),“至少三分之二的學(xué)生完成了作業(yè)”可表示成atleast2/3(S,P)這樣的三分結(jié)構(gòu)。這一單調(diào)性推理可形式化為atleast2/3(S,P)?atleast2/3(S,P′),由于P?P′,由P到P′,集合在增大,因此,這一推理體現(xiàn)了“至少三分之二的”這一廣義量詞的右單調(diào)遞增的性質(zhì)。而P?P′可以理解為,所有的P都是P′,這可表示成all(P,P′)。具體地說(shuō),就是:所有認(rèn)真完成了作業(yè)的個(gè)體都是完成了作業(yè)的個(gè)體。這一單調(diào)性推理其實(shí)是省略了all(P,P′)這一前提的廣義三段論推理,其形式化結(jié)構(gòu)為:atleast2/3(S,P)∧all(P,P′)?atleast2/3(S,P′)。事實(shí)上,所有關(guān)于廣義量詞的單調(diào)性推理,都是省略了一個(gè)暗含前提的廣義三段論推理。
可見(jiàn),廣義量詞理論對(duì)單調(diào)性的處理所使用的基本語(yǔ)言也是集合論語(yǔ)言,這一語(yǔ)言也是結(jié)構(gòu)主義的基本語(yǔ)言,因而體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)主義的思想。1984年范本特姆提出的利用數(shù)字三角形方法,來(lái)表征具有駐留性、擴(kuò)展性和同構(gòu)閉包性的〈1〉類型和〈1,1〉類型廣義量詞的單調(diào)性,其背后也暗含了濃烈的結(jié)構(gòu)主義思想。限于篇幅,不再詳細(xì)論述。
(四)基于廣義量詞理論的廣義三段論推理蘊(yùn)涵了結(jié)構(gòu)主義的思想
正如一階邏輯的全稱量詞和存在量詞是廣義量詞的特例一樣,亞氏三段論也是廣義三段論的特例。自亞里士多德開(kāi)始的很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),對(duì)亞氏三段論的有效性的研究,幾乎都是采用的是非形式化的方法。自從有了廣義量詞理論后,對(duì)包括亞氏三段論在內(nèi)的廣義三段論的研究,就可以用形式化的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行表示和有效性的證明[1]155-202。而且利用廣義量詞理論,不僅可以對(duì)24個(gè)有效的亞氏三段論進(jìn)行形式化,而且還可以對(duì)其進(jìn)行公理化[16]。這種形式化的邏輯研究方法不僅拓展了邏輯研究的范圍、提升了邏輯學(xué)的研究能力,更重要的是有利于計(jì)算機(jī)科學(xué)中的知識(shí)表示、知識(shí)推理和自然語(yǔ)言信息處理。
廣義量詞理論完成以上這些任務(wù)主要還是利用了集合論語(yǔ)言,彰顯了結(jié)構(gòu)主義的思想。具體地說(shuō),就是充分利用了“含有〈1,1〉類型的廣義量詞Q的量化語(yǔ)句具有Q(S,P)這樣的三分結(jié)構(gòu)”這一知識(shí)?!?,1〉類型的廣義量詞揭示的是所涉及的左論元所組成的集合與其右論元所組成的集合之間的二元關(guān)系?!?〉類型的廣義量詞揭示的是所涉及的論元所組成的集合的性質(zhì)。由于自然語(yǔ)言中的廣義量詞絕大多數(shù)都是〈1〉類型和〈1,1〉類型的廣義量詞,而且對(duì)〈1〉類型的廣義量詞的研究可以轉(zhuǎn)化為對(duì)其〈1,1〉類型的親緣廣義量詞的研究[1]46。因此,利用這一結(jié)構(gòu)主義思想,就可以對(duì)自然語(yǔ)言中絕大部分廣義三段論進(jìn)行形式化和有效性的證明。簡(jiǎn)言之,這一結(jié)構(gòu)主義的研究方法具有很強(qiáng)普適性。
例如:“所有渴望暴富的人都是浮躁之人。大多數(shù)人都是渴望暴富的人。所以,大多數(shù)人都是浮躁之人?!逼渲械摹按蠖鄶?shù)的”對(duì)應(yīng)的是〈1,1〉類型的廣義量詞。令論域中所有人組成的集合用S表示,論域中浮躁之人組成的集合用P表示,論域中渴望暴富的人組成的集合用M表示。利用結(jié)構(gòu)主義的形式化表示方法,這一廣義三段論,可以形式化為:all(M,P)∧most(S,M)?most(S,P)。利用廣義量詞的真值定義就可證明這一廣義三段論的有效性。證明:假設(shè)all(M,P)與most(S,M)這兩個(gè)條件均成立。根據(jù)all和most的真值定義可知:all(M,P)?M?P,且most(S,M)?|S∩M|≥|0.55|S|,因此,|S∩P|≥0.55|S|。再根據(jù)most的真值定義“most(S,P)?|S∩P|≥0.55|S|”可知:most(S,P)成立。證畢。對(duì)亞氏三段論和其他廣義三段論的形式化及其有效性的證明均可以類似處理??梢?jiàn),利用結(jié)構(gòu)主義的形式化研究方法,可以簡(jiǎn)潔明了地對(duì)包括亞氏三段論在內(nèi)的廣義三段論進(jìn)行形式化及其有效性的證明。
筆者多年的研究表明:這一結(jié)構(gòu)主義研究方法普適性非常強(qiáng)。因?yàn)椴徽撌亲匀徽Z(yǔ)言中無(wú)處不在的廣義量詞的單調(diào)性推理,還是亞氏三段論推理,抑或是廣義三段論推理,以及建基于這三種推理之上的語(yǔ)篇推理,都可以使用這種結(jié)構(gòu)主義的研究方法來(lái)進(jìn)行形式化及其有效性的證明。
四結(jié)論
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