善用科學(xué)史，增進(jìn)邏輯思維能力

應(yīng)笑燕

摘要：邏輯思維是人的理性認(rèn)識(shí)階段?？茖W(xué)核心素養(yǎng)要求學(xué)生必須培養(yǎng)邏輯思維能力。充分利用科學(xué)史材料，可以通過重演、分析評(píng)價(jià)、推理等方式，培養(yǎng)學(xué)生在判斷概括、分析比較、綜合推理等方面的邏輯思維能力。

關(guān)鍵詞：邏輯思維;科學(xué)史;科學(xué)核心素養(yǎng)

學(xué)生常常抱怨看不懂題目，尤其是說理題和探究題中的評(píng)價(jià)問題，找不到切入點(diǎn)，答案寫成了小作文，卻還是一無所獲。筆者總結(jié)學(xué)生的解題過程，發(fā)現(xiàn)了原因：青少年思維邏輯性較差，主要體現(xiàn)在對(duì)某些現(xiàn)象或問題的條件亂套或因果順序混亂，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)事物的本質(zhì)分析不清。

一、邏輯思維的內(nèi)涵

獲得知識(shí)的方法有多種，而整理知識(shí)最有效的方法就是邏輯思維。所謂邏輯思維，是指人運(yùn)用概念、判斷、推理等思維類型反映事物本質(zhì)與規(guī)律的認(rèn)識(shí)過程。

邏輯思維是一種理性認(rèn)識(shí)活動(dòng)，人們首先把收集到的具體信息材料抽象成概念，然后進(jìn)行判斷，并按一定邏輯關(guān)系進(jìn)行推理演繹，從而產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。邏輯思維具有規(guī)范、嚴(yán)密、確定和可重復(fù)的特點(diǎn)。

邏輯思維核心理論包括歸納與演繹、分析與綜合、抽象與概括、比較思維法、因果思維法、遞推法、逆向思維法，而運(yùn)用和掌握這些思維形式和方法的程度，就是邏輯思維的能力。

二、科學(xué)核心素養(yǎng)要求學(xué)生必須培養(yǎng)邏輯思維能力

科學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)該包括知識(shí)及獲得知識(shí)的方法。知識(shí)可能會(huì)落伍、會(huì)不適用于各種不同的實(shí)際情況，但獲得知識(shí)的方法是通用的，分析比較推理綜合的能力才是適用于未來社會(huì)發(fā)展和個(gè)人終身成長的必備品格和關(guān)鍵能力。整個(gè)獲得知識(shí)的過程，就是邏輯思維能力。

有人將科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)定義為：學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì)，是科學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括四個(gè)方面：科學(xué)觀念及應(yīng)用，科學(xué)思維與創(chuàng)新，科學(xué)探究與交流，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

貫穿科學(xué)的核心素養(yǎng)的四個(gè)方面的認(rèn)識(shí)過程，用抽象的思維將事物的本質(zhì)及物質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系概括歸納，這個(gè)過程就是邏輯思維的過程。所以說科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)生必須培養(yǎng)邏輯思維能力。

學(xué)者歸納出培養(yǎng)邏輯思維的方法主要有：提供感性材料，促使抽象和概括能力的開發(fā)，注重知識(shí)的遷移和轉(zhuǎn)化，在練習(xí)中突出思維的引導(dǎo)作用等。

三、充分利用科學(xué)史材料，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

科學(xué)史是科學(xué)課程的重要組成之一，同時(shí)科學(xué)史也是寶貴的教學(xué)資源，其獨(dú)特的研究視角和豐富的內(nèi)涵決定了它具有多方面的教育價(jià)值。

1.創(chuàng)設(shè)情境，重演歷史上的實(shí)驗(yàn)過程

現(xiàn)在的科技進(jìn)步是無數(shù)代科學(xué)研究工作者摸索的結(jié)果，這個(gè)過程中出現(xiàn)了無數(shù)的里程碑式的重要發(fā)現(xiàn)或發(fā)明。創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生判斷和歸納的能力，著重培養(yǎng)因果邏輯。

以奧斯特實(shí)驗(yàn)為例。課堂教學(xué)中以“如何判定一個(gè)鐵釘是否有磁性”作為開始，然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)判斷通電前后導(dǎo)線周圍是否有磁場(chǎng)。由于事先沒有說明小磁針的擺放方向和觀察的時(shí)機(jī)，所以還有幾組學(xué)生沒有成功。而這恰與科學(xué)史重合了。借此契機(jī)，學(xué)生討論電生磁實(shí)驗(yàn)的機(jī)要。

科學(xué)不僅僅是靜態(tài)的原理知識(shí)，更是動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)過程和推理發(fā)現(xiàn)的過程。學(xué)生只有經(jīng)歷了意外，才會(huì)更慎重地通過重演實(shí)驗(yàn)過程，用心歸納其操作要點(diǎn)后，更會(huì)思考失敗背后的原因，從中更深刻地理解響應(yīng)的科學(xué)原理。

2.轉(zhuǎn)換視角，評(píng)價(jià)當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論

科學(xué)進(jìn)步不是一蹴而就的。許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都受限于當(dāng)時(shí)的整體科學(xué)認(rèn)知，最后會(huì)被判定錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確。但不能否認(rèn)，這些錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)對(duì)當(dāng)時(shí)的整體社會(huì)而言已經(jīng)是一種進(jìn)步。解析科學(xué)史的材料，引導(dǎo)學(xué)生以現(xiàn)在的科學(xué)眼光，評(píng)價(jià)當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的分析比較的能力。

以海爾蒙特實(shí)驗(yàn)為例。在探討“光合作用的條件”的過程中，以海爾蒙特實(shí)驗(yàn)為線索分析。引導(dǎo)學(xué)生分析當(dāng)時(shí)的結(jié)論“海爾蒙特認(rèn)為使柳樹生長的主要物質(zhì)不是來自土壤，而是水”，尋找其中的科學(xué)錯(cuò)誤。但這個(gè)錯(cuò)誤并非海爾蒙特的過錯(cuò)，實(shí)際受限于當(dāng)時(shí)的人們對(duì)空氣的認(rèn)識(shí)不足導(dǎo)致的。

通過分析科學(xué)史上某些重要實(shí)驗(yàn)的不足，學(xué)生能增加對(duì)科學(xué)概念和科學(xué)方法的判斷，同時(shí)以現(xiàn)代的視角，重新設(shè)計(jì)更科學(xué)更合理的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用和表達(dá)的能力。

3.合理推理，綜合認(rèn)識(shí)科學(xué)歷史與科學(xué)觀念

科學(xué)史不僅是對(duì)過去實(shí)際發(fā)生的事情的述說，也包括對(duì)這種述說背后起支配作用的觀念進(jìn)行反思和解釋。在初中階段，地球形狀的認(rèn)識(shí)過程、宇宙的起源，這兩段科學(xué)史的描述都是從占人的認(rèn)知開始，由于觀察工具等技術(shù)的進(jìn)步，最終形成了新的認(rèn)識(shí)。分析歷史的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生同論背后起支配作用的觀念如神學(xué)、唯物學(xué)等。

比如的板塊構(gòu)造學(xué)說及自然選擇學(xué)說，書本對(duì)這兩個(gè)學(xué)說的敘述相對(duì)較詳細(xì)，并且其建立過程涉及多方面的證據(jù)，如古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物生理學(xué)等，學(xué)生沒有那些知識(shí)儲(chǔ)備，無法自行舉證，所以一般是在課堂中進(jìn)行邏輯分析的訓(xùn)練，如“對(duì)下列材料進(jìn)行分析，判斷它能否成為大陸漂移說的證據(jù)”。另一方面，以現(xiàn)有的學(xué)說和事實(shí)為證據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生推理學(xué)說與事實(shí)不相符的矛盾之處，綜合認(rèn)識(shí)利.學(xué)歷史和科學(xué)觀念。

綜上所述，科學(xué)史是科學(xué)發(fā)展的過程記錄，是以前的科學(xué)家思維過程的具體化內(nèi)容。通過重新整理、挖掘、解構(gòu)科學(xué)史材料，學(xué)生能感受、模仿前人的邏輯思維，并培養(yǎng)出自己的分析、比較、歸納、綜合、推理能力，提高個(gè)人的科學(xué)核心素養(yǎng)，適應(yīng)以后的社會(huì)發(fā)展和個(gè)人終身學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

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