浅谈利用联结词构造新命题

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  【摘 要】逻辑推理是严谨的科学的推理,也是学生通过学习逐渐培养的重要能力。本文从严谨的角度探讨一类常见的逻辑问题的合理性,并提出自己的建议。
  【关键词】逻辑联结词、逻辑或、逻辑且、真值表
  在高中课本和各种不同的教学参考书上都出现过“利用逻辑联结词构造新命题并判断真假”的题型,对此,有些学生作出不同的结论,并且争论不休。一些初接触逻辑教学的老师也不能很好的解惑。基于这个原因,我们从问题的出题意图进行了探讨和研究,下面我们就这个问题逐步分析如下:
  1、 提出问题
  【问题】利用逻辑联结词构造新命题
  北师大高中数学选修1-1第一章常用逻辑用语§4(课本第17页)
  例2 对下列各组命题,利用逻辑联结词“或”构造新命题,并判断新命题的真假:
  (1)p:正数的平方大于0,q:负数的平方大于0;
  (2)p:3>4,q: 3<4;
  (3)p:π是整数,q:π是分数.
  解 (1)新命题:“正数或负数的平方大于0”,即“非零实数的平方大于0,是真命题;
  (2)新命题:“3>4或 3<4”,即“3≠4”,是真命题;
  (3)新命题:π是整数或分数,即“π是有理数”,是假命题.
  2、 探究问题
  对于【问题】中的例题,显然,我们是在对原命题分析总结,并归纳推理出与原命题同真同假的命题作为新命题“p或q”,解答初步看来没有什么问题,但是仔细分析,我们发现在这里存在以下二个问题:
  (一) 我们构造的命题与原来的命题的关系?
  (二) 如何判定构造的新命题的正确性?
  (三) 我们构造新命题的例题设计的教学意图是什么?
  下面,我们对应上面三个问题我们来探究【问题】利用逻辑联结词构造新命题:
  (一) 我们认为构造的新命题与原来的命题的关系应当是等价的,而不是由原命题进行归纳推理得出的其它命题。理由很简单:原命题如果正确的话,我们可以进行归纳推理;如果原命题本身就不正确,谈何归纳推理。
  (二) 我们认为构造的新命题的正确性应该结合真值表来确定:新命题可以归纳推理,但是这种推理只能是等价变形,最终的命题必须与原命题初始形式同真同假。
  如果我们把命题p,命题q;进行集合映射分析如下:
  如(1)p:正数的平方大于0,q:负数的平方大于0;
  记A=﹛x︳x是正数﹜,B=﹛x︳x是负数﹜,记C=﹛x︳x2>0﹜
  那么命题p对应A是B的子集,命题q 对应A是C的子集,
  此时我们不难发现:
  (1)的解答写出的并不是“A是B的子集或A是C的子集”
  ,而是“A∪B是C的子集”
  同样类比分析(3)中的命题:
  记B=﹛x︳x是整数﹜,C=﹛x︳x是分数﹜,
  那么命题p命题对应π∈B,命题q对应π∈C
  可以发现(3)的解答写出的可以看作“π∈(B∪C)
  在这里构造的新命题显然命题“p或q”真假一致,
  (三) 我们认为构造新命 题的例题设计的教学意图应当是学生可以模仿解决相应的问题。而毛病就出在这里,这样的构造新命题的归纳推理的变形具有一般推广意义吗?
  也就是说下面列出的等价关系成立么?
  通过对集合的子集关系和运算关系的分析,我们不难发现:式子(1)(2)(3)左右同真同假,所以正确;而式子(4)(5)(6)左右并不同真同假所以不正确,我们可以通过下面的例子并结合韦恩图分析:
  (4)有如下图的反例: 命题p:实数的平方大于0,命题q:实数的平方等于0,新命题:实数的平方大于或等于0,显然命题p、命题q都是假命题,命题p或q应该为假命题,而新命题为真命题,所以新命题不是命题p或q。韦恩图表示如下:
  (5)有如下图的反例: 命题p:小于1的数的平方小于1,命题q:大于-1的数的平方小于1,新命题:大于-1且小于1的数的平方小于1,显然命题p命题q都是假命题,命题p且q应该为假命题,而新命题为真命题,所以新命题不是命题p且q。韦恩图表示如下:
  (6)有如下图的反例: 命题p:无理数的平方大于0,命题q:有理数的平方大于0,新命题:实数的平方大于0,显然命题p命题为真,命题q为假,命题p或q应该为真命题,而新命题为假命题,所以新命题不是命题p或q。韦恩图表示如下:
  这样看来,虽然我们在这里正确给出了几个特殊命题构造新命题的例子,但是对于学生解决相关问题并没有正面作用,如果学生不非常认真地思考,反而起到负面作用。
  3、 解决问题
  由于中学生逻辑的学生和严谨的推理都是逐步形成的,所以我们应该多做一些简单严密而具有示范性的练习,而不应该提高难度。
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