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1、精品文档 仅供参考 学习与交流初中科学论文：对立与统一，基于非逻辑思维与逻辑思维的实践探讨【精品文档】第 20 页初中科学论文对立与统一：基于非逻辑思维与逻辑思维的实践探讨摘 要：逻辑思维关注结论的确定性、科学性，它要求过程的严密性，对问题的分析与认识有明确的方向性。而非逻辑思维则相反,它追求结论的多样性、奇特性，它凭借的是灵感或直觉，呈现的是极大的跳越性和随意性。逻辑思维和非逻辑思维虽然是两种根本不同的思维方式, 但两者又密切相关, 任何一个问题圆满的解决既需要非逻辑思维的启发, 它是解决问题的起点和催化剂, 同时也离不开逻辑思维的严密推导和科学论证, 它是解决问题的基础和保证。当前学校教育
2、的主要任务，不再仅仅是培养“纯知识型”的人才，而是要培养“智能型”的人才。教学过程中不再是仅仅致力于知识的灌输，而在问题的发现、模型的建立以及解决问题的构思上引导学生进行探索，以培养学生思维能力，即逻辑思维和非逻辑思维能力。关键词：对立 统一 非逻辑思维 逻辑思维 实践当前人们的人才观、教育观急剧改变，认识到学校教育的主要任务，不再仅仅是培养“纯知识型”的人才，而是要培养“智能型”的人才。教学过程中不再是仅仅致力于知识的灌输，而在问题的发现、模型的建立以及解决问题的构思上引导学生进行探索，以培养学生思维能力，即逻辑思维和非逻辑思维能力。一、初中生思维特点分析及科学学科课程理念（一）初中学生思维
3、特点：思维是智力活动的核心成分。从思维类型上看，初中学生的逻辑思维主要是经验型的，在一定程度上仍需具体形象即非逻辑思维的支持，到了17、18岁之后，其抽象逻辑思维由经验型水平急剧向理论型水平转化，理论型的抽象逻辑思维成为一种成熟的思维形式，并导致辩证思维的发展。使青少年有可能形成极其活跃的创造性思维。（二）科学学科课程和教学过程的新理念随着人们的人才观、教育观急剧改变，认识到学校教育的主要任务，不再仅仅是培养“纯知识型”的人才，而是要培养“智能型”的人才。教学过程中不再是仅仅致力于知识的灌输，而在问题的发现、模型的建立以及解决问题的构思上引导学生进行探索，以培养学生创造性思维能力，基于这种课程
4、观和教学观，在教学中我们努力探索为什么要培养学生的逻辑思维能力和非逻辑思维能力就很有必要了。保持逻辑思维与非逻辑思维的均衡发展，对学生成长具有重要的意义。怎样保持逻辑思维与非逻辑思维的均衡发展又是课堂教学中的一项重要任务，而解决这一任务的前提条件是理清逻辑思维与非逻辑思维的关系。二、逻辑思维与非逻辑思维的对立（一）科学教学中的逻辑思维逻辑思维又叫知性思维, 它把科学及其发展作为反思资料, 运用概念、命题、推理等思维形式去认识和把握世界的本质; 它讲究循序渐进, 注重知识积累, 稳扎稳打, 步步为营,其核心是分析、认识问题的规律性。1、逻辑思维过程的严密性。做逻辑思维时，每一步必须准确无误，否则
5、无法得出正确的结论。教学过程中广泛提供感性材料，完成从感性到理性的抽象和概括。从具体的感性表象向抽象的理性思考启动，这也是提高学生逻辑思维能力的显著标志，随着学生对具体材料感知数量的增多、程度的增强，逻辑思维也渐次展开，在这个过程中帮助学生建构新的概念（如表一）。表一教学过程感性表象(生活中的导体和绝缘体)问题1：在我们生活中，有哪些物质属于导体？哪些物体属于绝缘体？生活经验能证明吗？分析：如金属，会使人触电。水，可以电鱼问题2：生活经验一定准确吗？有没有办法证明？设计实验:活动一：导体，绝缘体的分类材料：石墨,塑料,铁丝,纸,油活动二：金属导体的导电性材料：铁,铝,铜活动三：纯净水和加入杂质
6、的水的导电性材料：纯净水,加盐的水,加糖的水感性表象(导体绝缘体的相互转化)演示实验：玻璃和烧红的玻璃的导电性分析：导体和绝缘体没有一定的界限，可以在一定条件下相互转化。一定条件结论：绝缘体 导体理性抽象(定义修正)定义修正：导体：”能够”导电的物体改为容易导电的物体 绝缘体：改为不容易导电的物体( 2)逻辑思维结论的确定性注重指导知识积极迁移，推进旧知向新知转化的过程。在多因素影响时，要采用控制变量法，指导学生将已知迁移到未知、将新知同化到旧知，并用已获得的判断进行推理，再获得新的判断，从而拓展使结论更具确定性（如表二）。表二影响浮力大小的因素问题：影响浮力大小的因素有哪些？猜测：V排，V物
7、，G物，h, 液验证：浮力大小是否与h有关？m物设计实验:1.如图ab所示，在装有同种液体的烧杯中加入同样的物块，发现弹簧测力计的示数不同，即浮力大小不同。分析:实验中的变量有两个V排 h2再比较cd两种情况，控制了V排不变，再次通过弹簧测力计测得示数相同，即浮力大小相同，说明浮力大小与h无关，确定了浮力大小与V排有关。cdab定性实验证明影响浮力大小的其中一个因素有V排( 3)逻辑思维结论的科学性要想理解概念，认识原理，掌握方法，必须要经历从个别到一般，又要从一般回到个别这样一个完整的发展过程，强调伴随思维过程而发生的知识具体化的过程，使学生在不同的意境中实现知识的具体化，采用多种方法，从而
8、获得更为具体更为精确的认识，使结论更科学。（如表三）。表三在晶体熔化实验中，我们选取不同的时刻有代表性的记录物质的存在状态与对应的温度。用描点法得到熔化这个连续过程(如图1-a,b)，（1） 判断图像c属于晶体还是非晶体？（2） a,c是否是同种晶体？0时间温度c48时间温度a时间温度b利用求同求异思想进行知识迁移求同求异c与b比吸热有无熔点c与a比吸热，有熔点不同晶体的熔点是不同的。( 4)逻辑思维思维的系统性。指导学生把所学的知识，按照一定的标准或特点进行梳理、分类、整合，可使学生的认识组成某种序列，形成一定的知识结构，从而促进思维的系统化，获得结构性的认知，掌握过程、结构和整体的方法论（
9、如表四）。表四磁性质的探索条形磁体具有磁性，并有两个磁极 问题1：，是否所有的磁体都如此呢？假如把它慢慢渐变可以成为什么形状？（U形）那它a.是否还有磁性？如何验证？是否还有磁极？如何验证？问题2：若将U形磁体继续渐变，那又会变成什么形状呢？（环形）环形磁体是否仍有磁性？如何验证？过渡：随着形状的逐渐改变，磁体依然保持着磁性、依然存在两个磁极。倘若形状发生了突变，走向一个极端时。a是否还有磁性？b.磁性是均匀?还是否存在磁性最强的磁极?C,是否还能判断出分别属于哪个磁极？问题：条形磁体、U形磁体以及环形磁体这些磁体有什么共同点？过渡：如果我们说条形磁体到U行磁体到是一个渐变过程的，那么折断则可
10、以看成是一个什么过程？但是，变化后依然存在着磁性以及磁极结论：任何一个磁体都具有磁性，都有两个磁极，一个N级，一个S级。知识 系统（二）科学教学中的非逻辑思维非逻辑思维是与逻辑思维相对而言，就是指在没有充足理由基础上得出结论的思维活动。1、非逻辑思维逻辑的跳越性，凭借的是直觉或灵感。 （1）直觉思维的启发。直觉思维是未经过逻辑推理或论证，但在大脑中却形成了与现实或过去某些已获得的知识或经验相似的思考; 它是感性直观，同时是对于面前的现象、事物充满着联想和宽范围的想象，在较短的时间内就能对整体作出某种判断，并且也是一眼中的，即一下子就深入到事物内部的思考。直觉思维很多时候是建立在对称性的基础上的
11、.例如,在奥斯特发现了电流能够产生磁场以后,法拉第凭着直觉认为客观世界应该是对称的,既然电能够生磁,那么利用磁一定也能产生电.凭着这个直觉,他苦苦探索,顽强奋战,终于取得重大突破,发现了电磁感应现象。在进行磁生电教学时做如表五的处理。表五教师设疑展示：电流的磁效应。思考：怎样救落水者？常规思维：让人离开水。逆向思维：让水离开人，可以吗? 通过这个故事对你有什么发现？电生磁磁生电学生感悟既然电流能够引起磁针的运动，那么用磁能不能使导线中产生电流呢？启发 电磁感应的信息来自于奥斯特的“电流磁效应”；法拉第的研究方法主要是“类比” ( 2) 灵感思维的顿悟。灵感思维是指“形象思维扩大到潜意识，从显意
12、识扩大到潜意识人的中枢系统是有层次的，而灵感可能是各个自我，是脑子里的不同部分在起作用，有时僵直不动，有时却忽然接通，问题即告解决”。事实上，灵感的很大成分就是顿悟，是突然出现的、瞬间即逝的短暂思维过程，进一步说，就是在人的脑海里将相关的现象、期望进行“浓缩”，并在瞬间“闪电般”地将“阻塞”研究目标的通道打通，同时在思考问题的途径或方向上有所创新，是方法论方面上的“飞跃”。例如在牛顿第一运动定理的教学中（表六），表六：错误观点具体 抽象 顿悟亚里士多德认为： 必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来. 结论：力是维持物体运动的原因实验：在三种不同的表面上做小车运动的实
13、验现象及分析：小车在毛巾表面上前进的距离最短，在光滑的木板上前进的距离最长，可见在越光滑的表面上，小车所受的阻力越小，它前进的距离越远，它的运动越接近匀速。过渡：如果运动物体不受到任何力的作用又会怎么样呢？结论：如果物体在运动中不受任何外力（阻力）的作用，它的速度将保持不变，小车要永远运动下去。如果运动物体不受任何力的作用，它既不会向左偏移不会向右偏，将永远沿直线运动下去。2、非逻辑思维结论的多样性、奇特性非逻辑思维就是一个问题依据要求, 从不同角度、不同环境、不同思路出发, 答案是多种多样的, 而且每一答案的获得都不是逻辑推导的结果, 而是形象地想象、联想的过程,它挑战权威,蔑视经验, 它要
14、排除一切思维障碍, 实现思维自身的超越与飞翔，追求结论的多样性与奇特性。生命何时、何处、特别是怎样起源的问题，是现代自然科学尚未完全解决的重大问题，是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说，并有很多争议。在教学时，学生对诸如此类的知识就会有很多的答案，这时我们要尊重学生的非逻辑思维，允许他们的天马行空。例如进行生命的起源教学时，学生分两组进行了辩论（如表七）。表七甲：米勒的实验证明了在生命起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。乙方：米勒模拟的原始大气是错误的。有资料表明，在原始地球的状态下不可能存在NH3、C ，因为当时地表温度极高，即使有也会立即被高温和极
15、强的紫外线辐射裂解。甲方：米勒之后又有许多人在能源方面进行了改进，除了电火花之外，还使用了紫外线等，同样也能合成有机物。乙方：有机物一定是在原始地球条件下形成的吗?我方资料表明，1959年澳大利亚落下的一颗陨石中发现有多种有机酸和氨基酸，有些氨基酸还是地球上生物体所没有的。甲方：澳大利亚落下的陨石并不能说明问题。这些有机物只存在宇宙层，因其含量少，不足以构成生命起源的基础，只有它们来到地球，落到原始海洋中才能导致生命的出现。 ，请对方澄清你们所说的来自宇宙空间的这类物质到底是一种最基本的有机物分子还是具有一定结构的生命形态。乙方：我们认为是有一定生命形态的胚种。三、逻辑思维与非逻辑思维的统一逻
16、辑思维和非逻辑思维虽然是两种根本不同的思维方式, 但两者又密切相关, 任何一个问题圆满的解决既需要非逻辑思维的启发, 它是解决问题的起点和催化剂, 同时也离不开逻辑思维的严密推导和科学论证, 它是解决问题的基础和保证。逻辑思维与非逻辑思维的交互是思维发展过程的必然要求，思维发展的具体过程是：逻辑思维一非逻辑思维一逻辑思维（如图1），交替且融合的发展过程构成了人类成长发展的阶梯。图1逻辑思维非逻辑思维逻辑思维在教学过程中,首先除了从理性的角度分析之外,更要注重从科学家作为具有视觉特征的人本身出发,对信仰、美感、经验等非逻辑的因素在科学理论建立和选择以及评价中的作用和影响进行深入研究。从而去捕捉隐
17、藏在现象背后的真正的创造根源，因此更要强调逻辑思维与非逻辑思维的统一。在生长素发现历程中，有杰出贡献的远不止达尔文、温特、郭葛等几位科学家，这些科学家所做的关于生长素的实验也远不止这几项。为了更有助于学生理解观察、推断、假设、实验的作用；让学生的思维向更高的层次发展，同时使之更符合逻辑，因此对一些历史进行了合并加工，将几位科学家的实验合并为一个较完整的实验，并对科学史进行重组 ，真正实现逻辑思维与非逻辑思维的统一（如表八，表九）。表八感光部位分析问题：植物体的向光性是因为植物体整体对光刺激作出的反应还是部分？猜想：整体与局部问题：如何证明吗？设计：遮光材料的选择（锡箔）。 部位的确定变量控制。
18、实验a：（从上往下，从下往上）结论：感光部位胚芽的尖端。重组实验b假如把遮光部位做这样的处理，先从上往下套，然后再从下往上套.结论：感光部位胚芽的尖端。图a图b表九： 植物向光生长原因分析实验：去掉胚芽尖端。现象分析：无法感光、停止生长。结论：胚芽尖端对植物生长起决定性作用。问题：尖端又是如何使胚芽生长的呢？猜想：（两种：物质与结构） 问题：之后，科学家思考达尔文的结论可靠吗？假设一：尖端产生某种物质促使生长。 假设二：尖端结构控制生长。对照实验：直放。 （A无琼脂组、B有提取物琼脂组、C无提取物琼脂组）现象：直立生长与停止生长。分析：A不生长琼脂不对胚芽生长起作用。 B生长推翻假设二。 B、
19、C对比确实存在某种物质促使胚芽生长。即支持假设一。（假设一成立）物质与结构与植物生长的关系所以, 在分析问题和解决问题的过程中, 既离不开逻辑思维, 也离不开非逻辑思维。逻辑思维与非逻辑思维的协调发展应该成为人才培养的努力方向。但这种协调只能是相对的, 我们既要有意识地去选择有利于促进学生思维协调发展的教学内容, 并要采取措施, 引导学生主动朝着两种思维均衡发展的方向前进, 但也要能够正确对待思维不协调的因素。概而言之，逻辑思维和非逻辑思维是认识真理、创造真理不可或缺的两扇窗，前者是确定认识正确性的有效方法，后者是提高认识创造性的有效方法，正确性和创造性相辅相成、辩证统一。逻辑思维滞后、无能为力时，需要非逻辑思维冲击、点化；非逻辑思维超前、无法证明时，需要逻辑证明、落实。两者并行不悖，相得益彰。参考文献：1中华人民共和国教育部.义务教育课程标准.科学课程标准（79年级）（实验）M.北京:人民教育出版社，2012.1。2张宗明.自然辨证法概论M.北京:人民卫生出版社，2009.73朱清时.义务教育课程标准实验教科书.科学M.杭州：浙江教育出版社，2004.6。4王小燕.科学思维与科学方法论M.广州：华南理工大学出版社，2003.8。