邏輯學(xué)與教學(xué)關(guān)系的研究是歐美國(guó)家哲學(xué)研究的新興熱門(mén)問(wèn)題之一。邏輯學(xué)是合理思維的工具，它能使人在思維過(guò)程中概念準(zhǔn)確、判斷恰當(dāng)、推理合乎邏輯;使人更準(zhǔn)確，更嚴(yán)密地表達(dá)思想，反駁謬誤。隨著教育及課程改革的不斷深化，素質(zhì)教育要求以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，“高分”不再是教學(xué)的唯一目標(biāo)。學(xué)生良好的思維能力、思維習(xí)慣以及思維方法的培養(yǎng)成為教學(xué)的重點(diǎn)目標(biāo)之一，這無(wú)疑對(duì)一線教師提出了更高的要求。高中階段是學(xué)生的形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)化的重要階段，是邏輯思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。要有效地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，教師必須有系統(tǒng)的邏輯學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐能力。本文從實(shí)際高考試題的邏輯學(xué)分析著手，從習(xí)題教學(xué)的視角分析邏輯學(xué)在教學(xué)中的重要作用。

　　1 邏輯學(xué)幫助深化物理概念和規(guī)律

　　通過(guò)習(xí)題教學(xué)能夠幫助學(xué)生牢固地掌握物理概念，深刻地理解物理規(guī)律。但是，很多時(shí)候，學(xué)生看似理解了所學(xué)的物理內(nèi)容，習(xí)題中也能夠準(zhǔn)確地給出答案。但是，對(duì)物理知識(shí)的理解未必真的到了實(shí)質(zhì)。而從邏輯學(xué)視角分析問(wèn)題的時(shí)候，會(huì)有新的體會(huì)思考。如下例所示：

　　例1 (2014年高考北京卷13題) 下列說(shuō)法中正確的是( )

　　A.物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大

　　B.物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大

　　C.物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大

　　D.物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變

　　第一步：

　　根據(jù)熱力學(xué)第一定律：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。

　　溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大。

　　溫度升高 溫度降低

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　　分子熱運(yùn)動(dòng)的平均 分子熱運(yùn)動(dòng)的平均

　　動(dòng)能增大 動(dòng)能減小

　　(充要條件假言推理)A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)正確。

　　第二步：

　　物體的內(nèi)能包括所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能之和。

　　物體內(nèi)能增大，要么分子動(dòng)能總和增大(溫度升高)，要么分子間勢(shì)能增大溫度降低。

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　　結(jié)論：若分子間勢(shì)能的增量大于分子動(dòng)能總和的減少量，分子內(nèi)能增加;

　　若分子間勢(shì)能的增量小于分子動(dòng)能總和的減少量，分子內(nèi)能減少;

　　若分子間勢(shì)能的增量等于分子動(dòng)能總和的減少量，分子內(nèi)能不變。

　　(相容選言推理否定肯定式，兩個(gè)選言肢均未被排除，結(jié)論為選言判斷) C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　分析 乍一看本題，A、B選項(xiàng)像是假言判斷，實(shí)則為假言推理。假言判斷與假言推理看似無(wú)大的差異，但是，對(duì)物理知識(shí)的理解卻大相徑庭。假言判斷中，前件與后件是因果關(guān)系，前件的真導(dǎo)致后件真。假言推理則是推理導(dǎo)出的含義。溫度變化與分子平均動(dòng)能的變化構(gòu)不成因果關(guān)系，溫度升高只是分子平均動(dòng)能的外在表現(xiàn)形式。作為高考題本題選項(xiàng)并未采用“當(dāng)且僅當(dāng)……則……”或“若……則”的形式來(lái)表述，極其嚴(yán)密。因此，從邏輯學(xué)角度重新審視物理知識(shí)的時(shí)候，會(huì)使認(rèn)識(shí)更為透徹、深刻、嚴(yán)謹(jǐn)。

　　2 以邏輯學(xué)為基礎(chǔ)，合理命題以培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力

　　物理習(xí)題教學(xué)擔(dān)任著培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力的重要任務(wù)。學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中，在學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律掌握到一定程度以后，可以通過(guò)對(duì)一些推理性較強(qiáng)的習(xí)題的練習(xí)，來(lái)充分訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力和推理能力。此時(shí)，習(xí)題要有深度，要求推理過(guò)程復(fù)雜，脈絡(luò)多樣，如此才能更好地培養(yǎng)學(xué)生能力，使其思維更加縝密、靈活。如下例所示：

　　例2 (2014高考天津卷4題) 如圖1所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖1中的虛線所示，那么( )

　　圖1 帶電粒子運(yùn)行軌跡圖（圖略）

　　A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷

　　B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加

　　C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加

　　D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加

　　第一步：

　　類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能增加，因?yàn)轭?lèi)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向勻速，在豎直方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。

　　微粒在極板間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。

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　　結(jié)論：微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加(帶證式直言三段論推理，肯定前件式)。

　　C正確。

　　第二步：

　　根據(jù)能量守恒定律：微粒的重力勢(shì)能、電勢(shì)能、動(dòng)能三者之和不變。動(dòng)能是增加的，要么重力勢(shì)能減少，要么電勢(shì)能減少。

　　重力勢(shì)能減少。

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　　結(jié)論：如果重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量，電勢(shì)能減少。

　　如果重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，電勢(shì)能增加。

　　(相容選言推理否定肯定式，兩個(gè)選言肢均未被排除，結(jié)論為選言判斷) D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　第三步：

　　電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功。(充要條件假言判斷)

　　電勢(shì)能無(wú)法判斷，因此，電場(chǎng)力做功無(wú)從判斷。A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　以上實(shí)例的推理過(guò)程較為復(fù)雜，脈絡(luò)并不十分簡(jiǎn)單。這就要求學(xué)生能夠找到合理的著手點(diǎn)，結(jié)合扎實(shí)的物理知識(shí)，以正確的思維方式進(jìn)行推理。類(lèi)似的習(xí)題編制有很多，但教師們?cè)诔鲱}時(shí)未必考慮了相應(yīng)的邏輯學(xué)知識(shí)，如果能夠以邏輯學(xué)為理論基礎(chǔ)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，定能有意想不到的收獲。

　　3 分析學(xué)生物理學(xué)習(xí)障礙中的邏輯學(xué)問(wèn)題，并采取合理的教學(xué)策略

　　通過(guò)習(xí)題教學(xué)和練習(xí)，教師可以隨時(shí)得到學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋信息，借以調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和進(jìn)程。在習(xí)題訓(xùn)練過(guò)程中，學(xué)生在運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候，難以把高度概括性和抽象性的物理知識(shí)與邏輯思維相聯(lián)系。對(duì)于物理習(xí)題教學(xué)中的易錯(cuò)題，教師需從邏輯學(xué)角度系統(tǒng)科學(xué)地分析學(xué)生的邏輯思維障礙，對(duì)癥下藥，這樣才能更好地幫助學(xué)生解決問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維能力和辯證邏輯思維能力。

　　例3 (2014高考海南卷9題) 如圖2(a)，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)。將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的v-t圖線如圖2(b)所示。設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有( )

　　(a)某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線 (b)粒子運(yùn)動(dòng)v-t圖

　　圖2（圖略）

　　A.φa>φb

　　B.Ea>Eb

　　C.Ea

　　D.Wa>Wb

　　第一步：

　　由牛頓第二定律F=ma知，物體合外力與加速度成正比，若加速度減小，則合外力減小。

　　從a到b的過(guò)程中，加速度減小。

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　　結(jié)論：從a到b的過(guò)程中，粒子所受合外力減小(充要條件假言推理，肯定前件式)。

　　第二步：

　　由電場(chǎng)強(qiáng)度定義E=F/q知，若電場(chǎng)力減小，則場(chǎng)強(qiáng)減小。

　　從a到b的過(guò)程中電場(chǎng)力減小，因?yàn)榱Ｗ又皇艿诫妶?chǎng)力的作用。(帶證式前件)

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　　結(jié)論：從a到b的過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度減小(充要條件假言推理，肯定前件式)。

　　第三步：

　　由能量守恒定律可知：粒子電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變。

　　粒子動(dòng)能增大則電勢(shì)能減小。

　　粒子動(dòng)能增大，因?yàn)榱Ｗ铀俣仍谠龃?帶證式前件)。

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　　結(jié)論：粒子電勢(shì)能減小(充要條件假言判斷，肯定前件式)。

　　第四步：

　　沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低。

　　受力方向由a指向b。

　　正電荷受力方向沿著電場(chǎng)線方向。

　　分析 本題之前三步邏輯推理對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)并不難，但是第四步中，一些學(xué)生由于錯(cuò)誤地使用了同一律的思維規(guī)律，潛意識(shí)地把粒子當(dāng)做正電荷，因此得出了錯(cuò)誤結(jié)論。找出了學(xué)生的邏輯思維障礙以后，教師就要注意強(qiáng)調(diào)，在靜電場(chǎng)部分知識(shí)的學(xué)習(xí)的時(shí)候，要時(shí)刻注意粒子電性的正負(fù)，不能隨便就把粒子當(dāng)做帶正電荷處理。

　　4 總 結(jié)

　　本文從三個(gè)角度闡述了邏輯學(xué)在物理習(xí)題教學(xué)中的重要作用，望能夠引起廣大同行的注意。沒(méi)有邏輯學(xué)作為基礎(chǔ)固然也可以做一名物理教師，學(xué)生的邏輯思維能力亦可得到提高。但是，如果有邏輯學(xué)作為指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)，相信一定能夠更好地培養(yǎng)人才。