Формирование логического мышления на уроках естественно-математического цикла Обучение не должно сводиться только к сообщению научных фактов, к отработке специальных навыков и умений. Оно призвано помогать развитию познавательных способностей ребенка, его ин-теллекта, культуры, логического мышления и, в конечном счете, должно быть направлено на формирование свободной личности. В ходе преподавания нужно вырабатывать понятийное мышление, формировать базовые интеллектуальные качества, такие, как, уро-вень общей культуры, кругозор, эрудиция, любознательность, критичность, дисциплинированность, самоконтроль и др. Жизненные успехи личности во многом зависят от уровня интеллекта во всех его значениях. Способность к логическому мышлению, как и другую способность, можно целенаправленно развивать и формировать. Для этого ученик должен освоить методы и приемы рационального мышления, вырабатывать у себя привычку к мыслительной деятельности, привычку не сдаваться перед трудной задачей, а упорно искать пути ее решения. Действительное развитие логического мышления возможно лишь при направленной напряженной мыслительной деятельности. Для этого нужно включать элементы занимательности, игровые моменты, применять разнообразные ме-тоды и приемы занятий, подбирать задачи с интересным содержанием. Для формирования логического мышления можно применить тесты, которые можно разделить на три основные группы: словесные, символико-графические и комбинированные. К первой группе относятся анаграммы и вербальные тесты. Анаграммой называется слово, в котором поменяны местами все или несколько букв. Сущность упражнения состоит в восстановлении «разрушенного» слова, например, ПМАМРЕРТЕ (АМПЕРМЕТР). Интересны для учащихся и случаи, когда в упражнении включено задание: «Исключить лишнее слово». Например, ЖДУОЬЛ, ЮЬННОТ, АПКСЬАЛ, ЕСУКНОДРЕМ. Упражнение состоит из двух частей: 1) решить анаграммы (ДЖОУЛЬ, НЬЮТОН, ПАСКАЛЬ, СЕКУНДОМЕР); 2) исключить лишнее слово, т.е. определить логическую закономерность, лежащую в основе подбора этих терминов, и исходя из нее, исключить логически несовместимое слово. В данном случае лишним словом будет «СЕКУНДОМЕР», т.к. это прибор, а остальные слова – единицы измерения. Таким образом, ученики не только усваивают физическую терминологию, но и развивают логическое мышление. Или же, например, нимотро, ансерк, чеврнисрете (монитор, сканер, винчестер). Лишнее слово: винчестер. После усвоения таких заданий надо приступить к освоению эвристических методов решения логических задач. Эвристика – это наука о специальных методах и приемах рационального мышления. Человек, владеющий эвристикой, мыслит уже не хаотично, как это бывает, а, применяя эвристические прие-мы, что позволяет ему решать, казалось бы, неразрешимые задачи. Освоение эвристических приемов – это умение применять их при решении трудных задач, что дается лишь упорной тренировкой. Что же это за приемы? I. Метод погружения. Сущность метода состоит в умении вникнуть в задачу, «погру-зиться» в нее. Именно этих качеств часто недостает учащимся. Во многих случаях такого погружения бывает достаточно для успеш-ного решения задач. Например: Поверхность пруда постепенно закрывается вырастающими в нем кувшинками. Кувшинки растут столь быстро, что за каждый день закрываемая ими площадь удваивается. Вся поверхность пру-да закрылась за 30 дней. За сколько дней была закрыта кувшинками первая половина всей поверхности пруда? «Погрузившись» в задачу можно установить, что за последний день произошло удвоение, значит за 29 дней была закрыта полови-на пруда. Ответ: за 29 дней. II . Метод введения дополнительных данных. Сущность метода заключается во временном (иногда постоян-ном) введении дополнительного объекта в условии задачи, без чего невозможно ее решение. Вот широко известная старинная задача: Отец завещал трем своим сыновьям 19 лошадей. Старший сын должен получить 1/2, средний – 1/4 и младший – 1/5 всех лошадей. Когда отец умер, его сыновья никак не могли поделить лошадей, так как каждый из них должен был получить не целое число лоша-дей. Тут пришел им на помощь приятель отца. Как он помог им по-делить лошадей? Для этого он привел свою лошадь, так что оказалось всего 20 лошадей. Из них 10 лошадей получил старший брат, 5 – средний, 4 – младший. Оставшуюся лошадь приятель отца отвел домой. Все остались довольны. Вот еще одна довольно интересная задача: Одна библиотека переезжала в новое здание, однако средств на перевозку книг не было. И все же работники библиотеки нашли выход и перевезли книги практически бесплатно. Какой выход был найден? В качестве дополнительного данного здесь были привлечены абоненты. Им предложили взять все книги домой, а когда библио-тека переехала, принести их обратно. III . Метод редукции (отбрасывание части данных). Метод редукции заключается в следующем: если отбросить часть данных из условия задачи, то можно найти оптимальное ре-шение (иногда – единственное). Иногда он применяется в комплек-се с 1-м методом. Например: Машина, груженная контейнером, подошла к арке. Контейнер не проходил сантиметров на 15. Вызвать кран – слишком хлопотно и накладно. Однако шофер нашел простой выход. Какой? Здесь временно «отбрасывается» часть воздуха из колес. Таким образом, грузовая машина может опуститься вниз на 15 см и более. IV . Метод поворота, метод сдвига. Два метода близки между собой. Применение метода поворота предполагает мысленное или реальное изменение положения эле-ментов условий относительно друг друга, иногда это изменение на-правления движения. При методе сдвига осуществляется мыслен-ное (или реальное) смещение элементов относительно друг друга или объекта в целом относительно среды. Например: Два любителя верховой езды затеяли необычный спор: выигра-ет тот, чья лошадь придет к финишу последней. После объявления старта всадники долго не решались сесть на лошадей. Тут к ним подошел прохожий и, узнав в чем дело, что-то тихо сказал. После этого всадники мгновенно вскочили на лошадей и быстро помча-лись к финишу. Что сказал им прохожий? Ответ: «Поменяйтесь лошадями». V. Метод переноса. Метод заключается в применении знаний, правил из одной области в другую. Например, обычно, когда мы говорим о скорости, мы имеем в виду км/ч или м/с. Непривычно звучит такое понима-ние скорости, как дом/год, бочонок/день. В науке и технике очень часто используются достижения не только смежных наук, но и казалось бы очень далеких. К примеру, множество технических решений подсказали живая природа, зоология, биология. И наоборот, в частности в медицине в последнее время стали применять мате-матические модели болезней, развитие эпидемий и т.д. Например: Один человек выпивает кадь питья в 14 дней, а с женой выпьет ту же кадь в 10 дней. За сколько дней жена одна выпьет эту кадь? (Задача Магницкого) Задачу можно решить так: примем искомую величину за х и пе-ренесем понятие скорость на квас – получится бочонок /день (б/д). Теперь можно написать уравнение 1/14 б/д + 1/х б/д = 1/10 б/д. Ре-шив уравнение, легко находим х=35. VI . Дискретный метод. Аналитический метод. Дискретный метод заключается во временной остановке какого-либо действия, процесса. Метод широко применяется в науке и технике. Аналитический метод (метод разложения) предполагает разложение объекта или явления на составные элементы с последующим (если это необходимо) синтезом. Анализ – один из важнейших про-цессов мышления вообще. Например: Требуется поджарить 3 ломтика хлеба. На сковороде умещают-ся лишь два ломтика. На поджаривание ломтика с одной стороны требуется 1 мин. За какое кратчайшее время можно поджарить с двух сторон все 3 ломтика? Решение. Сначала поджарим два ломтика с одной стороны, затем один из них перевернем, а второй отложим в сторону – на его место положим третий кусок. Поджарив полностью первый, перевернем третий, а на освободившееся место положим недожаренную сторону второго. Таким образом, прервав технологический процесс» на одном из кусочков, сможем поджарить их не за 4 мин, а за 3 мин. VII . Парадоксы и софизмы. Парадокс (в переводе с греческого – мнение) – это противоречивое высказывание. В широком смысле парадокс – высказывание, истинность которого неочевидна; в этом смысле парадоксальными принято назы-вать любые неожиданные противоречивые высказывания, особенно если неожиданность их смысла выражена в остроумной форме. В физике широко известен «парадокс близнецов». Согласно которой один близнец остается на Земле, а второй улетает на космическом корабле со скоростью света. Спустя, допустим лет 20 он прилетает более молодым, чем близнец, который остался на Земле. Парадокс заключается в том, что человечество еще не придумало такой корабль, который смог бы лететь с такой скоростью. (Лоренцево замедление времени из СТО) Или: согласно второму закону Ньютона ускорение пропорцио-нально силе. Чем больше сила тяжести, тем больше должно быть ускорение свободного падения. Однако ускорение свободного па-дения для всех тел в безвоздушном пространстве одинаково. Как разрешить это кажущееся противоречие? Или: все тела падают на Землю. Облака состоят из мелких ка-пелек воды. Значит облака должны падать на Землю. Однако нико-му не удавалось наблюдать, чтобы облако, опускаясь, когда-нибудь достигло земли. Как разрешить этот парадокс? Софизм (от греческого – хитрая уловка, измышление) – логически неправильное рассуждение (вывод, доказательство), выдаваемое за правильное. В математике софизм – умышленно ложное умозаключение с замаскированной ошибкой. В житейских ситуациях, не различают софизмы и парадоксы. Например: То, что ты не потерял, ты имеешь; ты не потерял рога, следовательно, ты их имеешь. (Древний софизм «Рогатый»). Если у ребенка не развито логическое мышление, то он никогда не сможет понять программирование. Пример: Классный руководитель пожаловался директору, что у него в классе появилась компания из 3-х учеников, один из которых все-гда говорит правду, другой всегда лжет, а третий говорит через раз то ложь, то правду. Директор знает, что их зовут Коля, Саша и Миша, но не знает, кто из них правдив, а кто – нет. Однажды все трое прогуляли урок астрономии. Он вызвал всех троих в кабинет и поговорил с мальчиками. Коля сказал: «Я всегда прогуливаю ас-трономию. Не верьте тому, что скажет Саша». Саша сказал: «Это был мой первый прогул этого предмета». Миша сказал: «Все, что говорит Коля,- правда». Расположите первые буквы имен мальчи-ков в порядке: «говорит всегда правду», «всегда лжет», «говорит правду через раз». Итак, мы рассмотрели основные приемы решения логических задач. Это отнюдь не окончательный список приемов, существуют еще множество приемов, в зависимости от условия и сложности задачи. Рассмотренные типы задач помогают привить заинтересованность к предмету, делают его более интересным. Они решаются детьми может быть и в течение нескольких дней, но, поверьте, какое они удовольствие получают, если находят решение задачи сами, или в микрогруппах.
|