Реферат метод дедуктивный метод

Обновлено: 02.07.2024

Индукция и дедукция – это два противоположных метода рассуждения. Они не исключают друг друга и обычно используются для оценки определённых выводов. Оба подхода имеют различия, но важно понимать, что при использовании и того, и другого можно получить ложное суждение, особенно в случае, если исходные предпосылки аргументации неверны. Получение логически правильных выводов возможно при применении обоих способов одновременно.

Индукция

Характерной особенностью этого способа является то, что знания, которые получены при помощи индуктивного способа, всегда носят, скорее, вероятностный характер, нежели заведомо истинный.

Индукция – свод правил, которые дают возможность совершить переход от частного к общему, от знания отдельных фактов к знанию закона, который лежит в основе этих фактов.

Дедукция

Индуктивному методу исследования противоположен дедуктивный как метод получения единичного знания из общего.

Дедукция – это переход от посылок к заключению, который опирается на логический закон, а поэтому он следует из принятых посылок с логической необходимостью.

Характерной особенностью дедуктивного способа является то, что от истинных посылок она всегда ведёт только к истинному заключению. Других вариантов быть не может.

Дедуктивный метод знаком многим из произведений Конана Дойла Шерлока Холмса. Именно этот литературный персонаж регулярно говорил о методе дедукции, хотя по своей сути он наоборот должен был называться индуктивным, ведь герой романов Конана Дойла всегда шёл в своих расследованиях от наблюдений к восстановлению общей картины преступления.

В научной среде метод дедукции выглядит как процесс выведения из исходных основных законов и гипотез по тем или иным правилам знаний, которые являются производными. Это способ даёт возможность путём нехитрых логический умозаключений, получить следствия в большом количестве, из относительно немногочисленных основных положений теории.

Учёные и мыслители XVII–XVII вв. занимались противопоставлением этих методов, но тот период давно прошёл и сегодня эти оба метода действуют в совокупности куда более эффективно, нежели по отдельности. Индуктивный метод может дать знания только вероятностные, в естественных науках, и то это будут знания несовершенной формы. Однако он достаточно эффективен для исследования научного познания, связанного с возникновением нового знания. Метод дедукции, в свою очередь, даёт возможность обратить внимание на содержание теории и сделать истинные выводы.

Анализ и синтез

Анализ и синтез чаще всего проводят в совокупности, поскольку это приводит к более глубокому познанию и более широкому раскрытию действительности.

Анализ – это мыслительный процесс, посредством которого происходит разделение сложного объекта на отдельные части, из которых он состоит, или характерные особенности, которые в последствии сравниваются.

Синтез – это процесс, противоположный анализу, т.е. процесс, который служит для воссоздания целого из аналитически заданных частиц.

Наблюдение. Эксперимент. Измерение

Научное познание кроме общелогических методов представлено и другими способами познания, а именно эмпирическим и теоретическим методами. Эмпирические методы это:

Наблюдение. Представляет собой восприятие, целенаправленно организованное на предметы и явления окружающего мира.
Эксперимент. Вид специфической практической деятельности, которая способствует изменению объекта, для того, чтобы открылась возможность получить определённую информацию о свойствах и связях, которые присущи ему.
Измерение. Познавательный процесс, посредством которого устанавливаются отношения данной величины к другой однородной величине, которая установлена как единица измерения.

Наблюдение играет важнейшую роль в науке и познании. Она заключается в том, чтобы обеспечивать науку эмпирической информацией. В свою очередь, данная информация необходима для возможности поставить новые задачи и проблемы, а также выдвинуть новые гипотезы. Кроме того, в последствие их необходимо проверить.

Процессы измерения для науки, безусловно, важны, однако несколько утрированное мнение на этот счёт высказал английский физик У. Томсон.

У. Томсон писал: "Если вы знаете, как измерить объект, значит, вы кое-что о нём знаете; если вы не знаете, как его измерить, значит, вы ничего о нём не знаете".

В свою очередь, основная задача в научном познании, которая решается посредством эксперимента – это проверка положений теории и гипотез.

Мыслительный эксперимент. Аксиоматизация. Гипотетико-дедуктивный, генетически-конструктивный и системный методы

Кроме того, к методам исследования и познания в науке причисляют ещё и мыслительный эксперимент, аксиоматизацию, гипотетико-дедуктивный метод, генетически-конструктивный метод, системный метод и т.п.

Мыслительный эксперимент – это определённая теоретическая процедура, в основе которой лежит получение нового или проверка имеющегося знания, посредством конструирования идеализированных объектов и манипулирования ими в ситуациях искусственно созданных специально для этих целей.

Г. Галилей смог сформулировать закон инерции на основе именно мыслительного эксперимента. Он сделал вывод, что идеально гладкий шар может катиться по идеально гладкой поверхности, при условии, что силы трения между шаром и поверхностью будут полностью отсутствовать.

Самое широкое применение метод мыслительного эксперимента получил именно в физике. В науке, в которой нет ни одной дисциплины, где этот метод не применяется.

В основе аксиоматического метода построения теории лежит синтезирование основных понятий и аксиом, при этом при помощи дедуктивного метода из них фиксируются правила, по которым, в свою очередь, выводятся все остальные положения системы.

Гипотетико-дедуктивный метод – один из основных методов для построения естественно-научных теорий. Говоря о схемах, которые действуют в теории гипотетико-дедуктивного метода, можно выделить постановку определённых гипотез и выделение из них при помощи дедукции конкретных следствий.

Далее необходимо проверить эти следствия на части целого экспериментального материала, и только после проделанных манипуляций сопоставить результаты и исходные данные.

Историко-генетический метод исследования присущ естественным наукам, таким как биология, антропология, космология, геология и пр. В этих науках в основе исследования лежат сложные развивающиеся объекты. С помощью историко-генетического подхода они раскрывают свои главные закономерности развития.

Генетический метод исследования – это способ познания мира и окружающей среды, в основе которого лежит анализ развития природы и социальных явлений.

Главная задача такого познания заключается в установлении связей между изучаемых явлений во времени и исследование переходов от низших форм к высшим. Однако, несмотря на то, что генетический способ является важнейшим элементом исследования появления и эволюции объекта, при помощи его невозможно раскрыть всю сложность процесса развития. Современные учёные не используют генетический способ обособленно, а чаще всего делают это вместе с методом системного анализа и сравнительно-историческим методом.

В завершении всего вышесказанного следует отметить, что научный метод – это не просто набор последовательных действий, а скорее способ установления истины. Именно поэтому в научных исследованиях средства деятельности, метода формирования и развития научного знания должны быть под пристальным контролем исследователя.

В основу всякого научного исследования лежат дедуктивный и индуктивный методы. Дедукция (от латинского “deductio” - выведение) - переход от общего к частному, индукция (от латинского “inductio” - наведение) - вид обобщений, связанных с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных прошлых лет. В математике дедуктивный метод мы применяем, например, в рассуждениях такого типа: данная фигура - прямоугольник; у каждого прямоугольника диагонали равны. Индуктивный подход обычно начинается с анализа и сравнения данных наблюдения или эксперимента. Многократность повторения какого-либо факта приводит к индуктивному обобщению. Индуктивный подход люди, часто сами того не замечая, применяют почти во всех сферах деятельности. "

Содержание

Введение 3
Дедукция 4
Индукция 7
Заключение 11
Список литературы 12

Работа состоит из 1 файл

Реферат Дедукция и Индукция.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА

ДЕДУКЦИЯ И ИНДУКЦИЯ.

Контрольная работа по Логике студента

1-го курса очно-заочной формы обучения

Кожушко Анастасии Геннадьевны

Геращенко Игорь Германович

Москва 2011г.

Список литературы 12

Так, например, рассуждения, с помощью которых суд приходит к решению, можно сравнить с индуктивными рассуждениями. Такие сравнения уже предлагались и обсуждались авторитетами по судебной практике. На основании некоторых известных фактов выдвигается какое-либо предположение (гипотеза). Если всё вновь выявленные факты не противоречат этому предположению и являются следствием его, то это предположение становится более правдоподобным. Конечно, для практики повседневного и научного мышления характерны обобщения на основе исследования не всех случаев, а только некоторых, поскольку число всех случаев, как правило, практически необозримо. Такие обобщения называются неполной индукцией.

Дедукция (лат. deductio - выведение) - в широком смысле слова - такая форма мышления, когда новая мысль выводится чисто логическим путем (т.е. по законам логики) из предшествующих мыслей. Такая последовательность мыслей называется выводом, а каждый компонент этого вывода является либо ранее доказанной мыслью, либо аксиомой, либо гипотезой. Последняя мысль данного вывода называется заключением.

Процессы дедукции на строгом уровне описываются в исчислениях математической логики.

В узком смысле слова, принятом в традиционной логике, под термином “дедукция” понимают дедуктивное умозаключение, т. е. такое умозаключение, в результате которого получается новое знание о предмете или группе предметов на основании уже имеющегося некоторого знания об исследуемых предметах и применения к ним некоторого правила логики.

Дедуктивное умозаключение, являющееся предметом традиционной логики, применяется нами всякий раз, когда требуется рассмотреть какое - либо явление на основании уже известного нам общего положения и вывести в отношении этого явления необходимое заключение. Нам известен, например, следующий конкретный факт - “данная плоскость пересекает шар” и общее правило относительно всех плоскостей, пересекающих шар, -“всякое сечение шара плоскостью есть круг”. Применяя это общее правило к конкретному факту, каждый правильно мыслящий человек необходимо придет к одному и тому же выводу: “значит данная плоскость есть круг”.

Ход рассуждения при этом будет таков: если данная плоскость пересекает шар, а всякое сечение шара плоскостью есть круг, то, следовательно, и данная плоскость есть круг. В итоге данного умозаключения получено новое знание о данной плоскости, которого не содержится непосредственно ни в первой мысли, ни во второй, взятых отдельно друг от друга. Вывод о том, что данная плоскость есть круг”, получен в результате сочетания этих мыслей в дедуктивном умозаключении.

Структура дедуктивного умозаключения и принудительный характер его правил, заставляющих с необходимостью принять заключение, логически вытекающее из посылок, отобразили самое распространенные отношения между предметами материального мира: отношения рода, вида и особи, т. е. общего, частного и единичного. Сущность этих отношений заключается в следующем: то, что присуще всем видам данного рода, то присуще и любому виду; то, что присуще всем особям рода, то присуще и каждой особи. Например,что присуще всем видам данного рода, то присуще и любому виду; то, что присуще всем особям рода, то присуще и каждой особи. Например, что присуще всем нервным клеткам(например, способность передавать информацию),то присуще и каждой клетке, если она, конечно, не отмерла. Но это именно и отобразилось в дедуктивном умозаключении: единичное и частное подводится под общее. Миллиарды раз наблюдая в процессе практической деятельности отношения между видом, родом и особью в объективной действительности, человек выработал соответствующую логическую фигуру, приобретающую затем статус правила дедуктивного умозаключения.

Дедукция играет большую роль в нашем мышлении. Во всех случаях, когда конкретный факт мы подводим под общее правило и затем из общего правила выводим какое-то заключение в отношении этого конкретного факта, мы умозаключаем в форме дедукции. И если посылки истинны, то правильность вывода будет зависеть от того, насколько строго мы придерживались правил дедукции, в которых отобразились закономерности материального мира, объективные связи и отношения всеобщего и едентичного. Известную роль дедукция играет во всех случаях, когда требуется проверить правильность построения наших рассуждений. Так, чтобы удостовериться в том, что заключение действительно вытекает из посылок, которые иногда даже не все высказываются, а только подразумеваются, мы придаем дедуктивному рассуждению форму силлогизма: находим большую посылку, подводим под нее меньшую посылку и затем выводим заключение. При этом обращаем внимание на то ,насколько в умозаключении соблюдены правила силлогизма. Применение дедукции на основе формализации рассуждений облегчает нахождение логических ошибок и способствует более точному выражению мысли.

Но особенно важно использование правил дедуктивного умозаключения на основе формализации соответствующих рассуждений для математиков, стремящихся дать точный анализ этих рассуждений, например, с целью доказательства их непротиворечивости.

Впервые теория дедукции была обстоятельно разработана Аристотелем. Он выяснил требования, которым должны отвечать отдельные мысли, входящие в состав дедуктивного умозаключения, определил значение терминов и раскрыл правила некоторых видов дедуктивных умозаключений. Положительной стороной аристотелевского учения о дедукции является то, что в нем отобразились реальные закономерности объективного мира.

Переоценка дедукции и ее роли в процессе познания особенно характерна для Декарта. Он считал, что к познанию вещей человек приходит двумя путями: путем опыта и дедукции. Но опыт вводит часто нас в заблуждение, тогда как дедукция, или, как Декарт говорил, чистое умозаключение от одной вещи через посредство другой, избавлено от, этого недостатка. При этом основным недостатком декартовской теории дедукции является то, что исходные положения для дедукции, с его точки зрения, в конечном счете дает будто бы интуиция, или способность внутреннего созерцания, благодаря которой человек познает истину без участия логической деятельности сознания. Это приводит Декарта в конце концов к идеалистическому учению о том, что исходные положения дедукции являются очевидными истинами благодаря тому, что составляющие их идеи изначала “врождены” нашему разуму.

Философы и логики эмпирического направления, выступившие против учения рационалистов по “врожденных” идеях, заодно принизили значение дедукции. Так, ряд английских буржуазных логиков пытался совершенно отрицать какое - либо самостоятельное значение дедукции в мыслительном процессе. Все логическое мышление они сводили к одной только индукции. Так английский философ Д. С. Милль утверждал, что дедукции вообще не существует, что дедукция - это только момент индукции. По его мнению люди всегда заключают от наблюдавшихся случаев к наблюдавшимся случаям, а общая мысль, с которой начинается дедуктивное умозаключение, - это всего лишь словесный оборот, обозначающий суммирование тех случаев, которые находились в нашем наблюдении, только запись об отдельных случаях, сделанная для удобства. Единичные случаи, по его мнению, представляют собою единственное основание вывода.

Повод к недооценки дедукции дал также и английский философ Фр. Бэкон. Но Бэкон не относился нигилистически к силлогизму. Он выступал лишь против того, что в “обычной логике” почти все внимание сосредоточено на силлогизме, в ущерб другому способу рассуждения. При этом совершенно ясно, что Бэкон имеет в виду схоластический силлогизм, оторванный от изучения природы и покоящийся на посылках, взятых из чистого умозрения.

В дальнейшем развитии английской философии индукция все больше превозносилась за счет дедукции. Бэконовская логика выродилась в одностороннюю индуктивную, эмпирическую логику, главными представителями которой были В. Уэвель и Д. С. Милль. Они отбросили слова Бэкона о том, что философ не должен уподобляться эмпирику - муравью, но и не походить на паука - рационалиста, которой из собственного разума ткет хитрую философскую паутину. Они забыли, что, по Бэкену, философ должен быть подобен пчеле, которая собирает дань в полях и лугах и затем вырабатывает из нее мед.

В процессе изучения индукции и дедукции можно рассматривать их раздельно, но в действительности, говорил русский логик Рудковский, все наиболее важные и обширные научные исследования пользуются одной из них столько же, сколько и другой, ибо всякое полное научное исследование состоит в соединении индуктивных и дедуктивных приемов мышления.

Метафизический взгляд на дедукция и индукцию был резко осужден Ф. Энгельсом. Он говорил, что вакханалия с индукцией идет от англичан, которыми выдумана противоположность индукции и дедукции. Логиков, которые неумеренно раздували значение индукции, Энгельс иронически называл “всеиндуктивистами”. Индукция и дедукция только в метафизическом представлении является взаимно противопоставленными и исключающими друг друга.

Метафизический разрыв дедукции и индукции, абстрактное противопоставление их друг другу, извращение действительного соотношения дедукции и индукции характерны и для современной буржуазной науки. Некоторые буржуазные философы теологического толка исходят при этом из антинаучного идеалистического решения философского вопроса, согласно которому идея, понятие даны извечно, от бога.

В противоположность идеализму, марксистский философский материализм учит, что всякая дедукция является результатом предварительного индуктивного изучения материала. В свою очередь индукция является подлинно научной только тогда, когда изучение отдельных частных явлений основано на знании уже известных каких - то общих законов развития этих явлений. При этом процесс познания начинается и идет одновременно дедуктивною и индуктивно. Этот правильный взгляд на соотношение индукции и дедукции был впервые доказан марксистской философией. “Индукция и дедукция связаны между собой столь же необходимым образом, - пишет Ф. Энгельс, - как синтез и анализ. Вместо того чтобы односторонне не превозносить одну из них до небес за счет другой, надо стараться применять каждую на своем месте, а этого можно добиться только в том случае, если не упускать из виду их связь между собою, их взаимное дополнение друг друга.

В современном научном познании индукция и дедукция всегда оказываются переплетёнными друг с другом. Реальное научное исследование проходит в чередовании индуктивных и дедуктивных методов противопоставление индукции и дедукции как методов познания теряет смысл, поскольку они не рассматриваются как единственные методы. В познании важную роль играют другие методы, а также приемы, принципы и формы (абстрагирование, идеализация, проблема, гипотеза и т.д.). Так, например, в современной индуктивной логике огромную роль играют вероятностные методы. Оценка вероятности обобщений, поиск критериев обоснования гипотез, установление полной достоверности которых часто невозможно, требуют всё более утончённых методов исследования.

Содержание

Работа содержит 1 файл

логика индукция и дедукция.docx

Содержание

Теория как особая форма научного познания………………. 2

Основные формы умозаключений…… ………………………….4

Взаимосвязь индукции и дедукции……………………………….11

Введение

Знания играют важную роль в нашей жизни и научные методы приобретения знаний очень разнообразны, но тесно связанны друг с другом.

Рациональные суждения традиционно делят на дедуктивные и индуктивные. Вопрос об использовании индукции и дедукции в качестве методов познания обсуждался на протяжении всей истории философии. В отличие от анализа и синтеза эти методы часто противопоставлялись друг другу и рассматривались в отрыве друг от друга и от других средств познания.

Актуальность данной тематики обусловлена тем, что индукция-дедукция играют важную роль как в философском, так и в любом другом познании, и понимаются как синоним всякого научного исследования.

Теория как особая форма научного познания

Теория (греч. θεωρία - рассмотрение, исследование) - совокупность умозаключений, отражающая объективно существующие отношения и связи между явлениями объективной реальности. Теория - это интеллектуальное отражение реальности. В теории каждое умозаключение выводится из других умозаключений на основе некоторых правил логического вывода. Способность прогнозировать - следствие теоретических построений.

Теория - учение, система идей или принципов, совокупность обобщенных положений, образующих науку или ее раздел. Теория выступает как форма синтетического знания, в границах которой отдельные понятия, гипотезы и законы теряют прежнюю автономность и становятся элементами целостной системы.

Существуют и другие определения теории, в которых таковой называется любое умозаключение, не зависимо от объективности этого умозаключения. Вследствие этого теорией часто называют различные гипотетические построения.

В "чистых" науках, теория - произвольная совокупность предложений некоторого искусственного языка, характеризующегося точными правилами построения выражений и их понимания.

Любые теории обладают целым рядом функций. Наиболее значимые функции теории:

теория обеспечивает использующего её концептуальными структурами;
в теории происходит разработка терминологии;
теория позволяет понимать, объяснять или прогнозировать различные проявления объекта теории.

Обычно считают, что стандартным методом проверки теорий является прямая экспериментальная проверка ("эксперимент - критерий истины"). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (теорию о возникновении жизни на Земле). Иногда проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы – то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.

На самом деле взаимоотношение "теория - эксперимент" более сложное. Поскольку теория уже отражает объективные явления, ранее проверенные экспериментом, то нельзя делать подобные выводы. В то же время поскольку теория строится на основе законов логики, то возможны заключения о явлениях, не установленных ранними экспериментами, которые и проверяются практикой. Однако, эти выводы необходимо уже называть гипотезой, объективность которой, то есть перевод этой гипотезы в ранг теории, и доказывается экспериментом. В этом случае эксперимент не проверяет теорию, а уточняет или расширяет положения этой теории.

Обобщая, прикладная цель науки - предсказывать будущее как в наблюдательном смысле - описывать ход событий, на который мы не можем повлиять, так и в синтетическом - создание посредством технологии желаемого будущего. Образно говоря, существо теории в том, чтобы связывать воедино "косвенные улики", вынести вердикт прошлым событиям и указать, что будет происходить в будущем при соблюдении определённых условий.

Основные формы умозаключений

Основных форм умозаключений, характерных для логического мышления не так уж много: это индукция, дедукция и аналогия. Вкратце их можно охарактеризовать следующим образом. Индукция - это вывод о множестве, основывающийся на рассмотрении отдельных элементов этого множества. Дедукция - это, наоборот, вывод об элементе, основанный на знании определенных качеств того множества, в состав которого он входит. Аналогия - это вывод об элементе (множестве), переносящий на него свойства другого элемента (множества).

Индукция

Индукция (лат. inductio - наведение) - формальнологическое умозаключение на основе перехода от частного положения к общему. Индуктивное умозаключение связывает частные предпосылки с заключением не столько через законы логики, а скорее через некоторые фактические, психологические или математические представления.

Различают полную индукцию - метод доказательства, при котором утверждение доказывается для конечного числа частных случаев, исчерпывающих все возможности, и неполную индукцию - наблюдения за отдельными частными случаями наводит на гипотезу, которая, конечно, нуждается в доказательстве. Также для доказательств используется метод математической индукции.

Термин впервые встречается у Сократа. Но индукция Сократа имеет мало общего с современной индукцией. Сократ под индукцией подразумевает нахождение общего определения понятия путём сравнения частных случаев и исключения ложных, слишком узких определений.

Аристотель определяет индукцию как восхождение от частного к общему. Он отличал полную индукцию от неполной, указал на роль индукции при образовании первых принципов, но не выяснил основы неполной индукции и её права. Он рассматривал её как способ умозаключения, противоположный силлогизму. Силлогизм, по мнению Аристотеля, указывает посредством среднего понятия на принадлежность высшего понятия третьему, а индукция третьим понятием показывает принадлежность высшего среднему.

В эпоху Возрождения началась борьба против Аристотеля и силлогистического метода, и вместе с тем начали рекомендовать индуктивный метод как единственно плодотворный в естествознании.

Родоначальником классического индуктивного метода познания является Ф. Бэкон. Но он трактовал индукцию чрезвычайно широко, считал ее важнейшим методом открытия новых истин в науке, главным средством научного познания природы. Сущность учения Бэкона сводится к тому, что при постепенном обобщении нужно придерживаться известных правил, то есть нужно сделать три обзора всех известных случаев проявления известного свойства у разных предметов: обзор положительных случаев, обзор отрицательных (то есть обзор предметов, сходных с первыми, в которых, однако, исследуемое свойство отсутствует) и обзор случаев, в которых исследуемое свойство проявляется в различных степенях, и отсюда делать уже обобщение. По методу Бэкона нельзя сделать нового заключения, не подводя исследуемый предмет под общие суждения, то есть не прибегая к силлогизму.

Дж. Ст. Милль сумел разграничить индукцию и дедукцию . Рассматривая индукцию, Милль, во-первых, задался вопросом об основании или праве на индуктивное заключение - он видел его в идее однообразного порядка явлений. Во-вторых, он свел все способы умозаключения в индукции к четырём основным:

метод согласия (если два или более случая исследуемого явления сходятся в одном только обстоятельстве, то это обстоятельство и есть причина или часть причины исследуемого явления,
метод различия (если случай, в котором встречается исследуемое явление, и случай, в котором оно не встречается, совершенно сходны во всех подробностях, за исключением исследуемой, то обстоятельство, встречающееся в первом случае и отсутствующее во втором, и есть причина или часть причины исследуемого явления);
метод остатков (если в исследуемом явлении часть обстоятельств может быть объяснена определёнными причинами, то оставшаяся часть явления объясняется из оставшихся предшествующих фактов)
метод соответствующих изменений (если вслед за изменением одного явления замечается изменение другого, то мы можем заключить о причинной связи между ними).

Индукцию разделяют на: полную и неполную. Полная индукция подразумевает общее перечисление видов известного рода ко всему роду; очевидно, что при подобном способе умозаключения мы получаем вполне достоверное заключение, которое в то же время в известном отношении расширяет наше познание; этот способ умозаключения не может вызвать никаких сомнений. Отождествив предмет логической группы с предметами частных суждений, мы получим право перенести определение на всю группу. Напротив, неполная индукция, идущая от частного к общему (способ умозаключения, запрещённый формальной логикой), должна вызвать вопрос о праве.

Умозаключение по неполной индукции основывается на привычке и даёт право лишь на вероятное заключение во всей той части утверждения, которая идёт далее числа случаев уже исследованных. Милль в разъяснении логического права на заключение по неполной индукции указал на идею однообразного порядка в природе, в силу которой наша вера в индуктивное заключение должна возрастать, но идея однообразного порядка вещей сама является результатом неполной индукции и, следовательно, основой индукции служить не может. "В неполной индукции мы заключаем на основании реального тождества не просто некоторых предметов с некоторыми членами группы, но таких предметов, появление которых перед нашим сознанием зависит от логических особенностей группы и которые являются перед нами с полномочиями представителей группы". Задача логики состоит в том, чтобы указать границы, за пределами которых индуктивный вывод перестаёт быть правомерным, а также вспомогательные приёмы, которыми пользуется исследователь при образовании эмпирических обобщений и законов. Несомненно, что опыт и наблюдение служат могущественными орудиями при исследовании фактов, доставляя материал, благодаря которому исследователь может сделать гипотетическое предположение, долженствующее объяснить факты.

Главное отношение явлений, которое имеет в виду индукция - отношение причинной связи, которая, подобно самому индуктивному выводу, покоится на тождестве, ибо сумма условий, называемая причиной, если она дана в полноте, и есть не что иное, как вызванное причиной следствие. Правомерность индуктивного заключения не подлежит сомнению; однако логика должна строго определить условия, при которых индуктивное заключение может считаться правильным; отсутствие отрицательных инстанций ещё не доказывает правильности заключения. Необходимо, чтобы индуктивное заключение основывалось на возможно большем количестве случаев, чтобы эти случаи были по возможности разнообразны, чтобы они служили типическими представителями всей группы явлений, которых касается заключение.

При всём том индуктивные заключения легко ведут к ошибкам, из которых самые обычные проистекают от множественности причин и от смешения временного порядка с причинным. В индуктивном исследовании мы всегда имеем дело со следствиями, к которым должно подыскать причины; находка их называется объяснением явления, но известное следствие может быть вызвано целым рядом различных причин; талантливость индуктивного исследователя в том и заключается, что он постепенно из множества логических возможностей выбирает лишь ту, которая реально возможна. Для человеческого ограниченного познания, конечно, различные причины могут произвести одно и то же явление; но полное адекватное познание в этом явлении умеет усмотреть признаки, указывающие на происхождение его лишь от одной возможной причины. Временное чередование явлений служит всегда указанием на возможную причинную связь, но не всякое чередование явлений, хотя бы и правильно повторяющееся, непременно должно быть понято как причинная связь.

Дедукция

Дедукция (от лат. deductio - выведение) - выведение частного из общего; путь мышления, который ведет от общего к частному, от общего положения к особенному. Общей формой дедукции является силлогизм, посылки которого образуют указанное общее положение, а выводы - соответствующее частное суждение.

Особенно большое познавательное значение дедукции проявляется в том случае, когда в качестве общей посылки выступает не просто индуктивное обобщение, а какое-то гипотетическое предположение, например новая научная идея. В этом случае дедукция является отправной точкой зарождения новой теоретической системы. Созданное таким путем теоретическое знание предопределяет дальнейший ход эмпирических исследований и направляет построение новых индуктивных обобщений.

Получение новых знаний посредством дедукции существует во всех естественных науках, но особенно большое значение дедуктивный метод имеет в математике. Оперируя математическими абстракциями и строя свои рассуждения на весьма общих положениях, математики вынуждены чаще всего пользоваться дедукцией. И математика является, пожалуй, единственной собственно дедуктивной наукой.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Дедукция и индукция

В основу всякого научного исследования, в том числе и математического, лежат дедуктивный и индуктивный методы. Дедукция (от латинского “deductio” - выведение) - переход от общего к частному, индукция (от латинского “inductio” - наведение) - вид обобщений, связанных с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных прошлых лет. В математике дедуктивный метод мы применяем, например, в рассуждениях такого типа: данная фигура - прямоугольник; у каждого прямоугольника диагонали равны. Индуктивный подход обычно начинается с анализа и сравнения данных наблюдения или эксперимента. Многократность повторения какого-либо факта приводит к индуктивному обобщению. Индуктивный подход люди, часто сами того не замечая, применяют почти во всех сферах деятельности. Так, например, рассуждения, с помощью которых суд приходит к решению, можно сравнить с индуктивными рассуждениями. Такие сравнения уже предлагались и обсуждались авторитетами по судебной практике. На основании некоторых известных фактов выдвигается какое-либо предположение (гипотеза). Если всё вновь выявленные факты не противоречат этому предположению и являются следствием его, то это предположение становится более правдоподобным. Конечно, для практики повседневного и научного мышления характерны обобщения на основе исследования не всех случаев, а только некоторых, поскольку число всех случаев, как правило, практически необозримо. Такие обобщения называются неполной индукцией.

Если же общее утверждение удаётся доказать во всех возможных случаях, то такая индукция называется полной. Результат, полученный неполной индукцией, вообще говоря, не является логически обоснованным, доказанным. Известно много случаев, когда утверждения, полученные неполной индукцией, были неверными В математике примером такого утверждения может служить следующее. Рассматривая числа вида 2^2^n+1, французский математик П. Ферма заметил, что при n=1,2,3,4 получаются простые числа. Он предположил, что все числа такого вида простые. Однако Л. Эйлер нашел, что уже при n=5 число 2^32+1 не является простым: оно делится на 641. Вместе с тем неполная индукция является мощным эвристическим методом открытия новых истин, которые подтверждаются иногда спустя много лет. Тот же П. Ферма в 1630 г. сформулировал и другую теорему: “Для любого натурального числа n>2 уравнение x^n+y^n=z^n не имеет решений целых ненулевых числах x,y,z”. Многие математики пытались доказать или опровергнуть это утверждение, но только в 1993 году (спустя 360 лет!) американский математик из Принстонского университета Andrew Wiles (андре Вайлье) доказал эту теорему.

Интересно, что Л. Эйлеру принадлежит утверждение, которое до сих пор не доказано: “Любое целое число вида 8n=3 является суммой квадрата и удвоенного простого числа”. Сам Эйлер удовлетворился, что это утверждение верно для всех целых чисел такого вида до 200. После него такая эмпирическая работа была проведена для чисел до 1000. Доказывает ли это гипотезу Эйлера? Никоим образом. Тем не менее каждое подтверждение делает это предположение более правдоподобным.

Метод математической индукции.

Неполная индукция, как мы видели, приводит часто к ошибочным результатам. Метод полной индукции имеет лишь ограниченное применение. Многие интересные математические утверждения охватывают бесконечное число частных случаев, а провести проверку для бесконечного числа случаев человек не может.

Во многих случаях выход из такого рода затруднений заключается в обращении к особому методу рассуждений, называемому методом математической индукции. Доказательства этим методом опираются на следующую аксиому.

Принцип (аксиома) математической индукции.

Утверждение, зависящее от натурального числа n, справедливо для любого n, если выполнены два условия:

а) утверждение справедливо при n=1;

б) при любом натуральном значении k из справедливости утверждения для n=k вытекает его справедливость и для n=k+1.

Приведем примеры доказательств методом математической индукции.

Пример 1. Доказать, что при любых nN справедливо

Решение. а) S1 = 1 = 1^2, следовательно, утверждение равно при n=1.

б) Пусть k - любое натуральное число и пусть утверждение справедливо для n=k, то есть

Докажем, что тогда утверждение справедливо и для следующего натурального числа n=k+1, то есть докажем, что

Тем самым по принципу математической индукции утверждение доказано для любого натурального значения n.

1. Арифметической прогрессией называется числовая последовательность, каждый член которой, начиная со второго, равен предыдущему, сложенному с одним и тем же числом. Это неизменное число называется разностью прогрессии. Члены арифметической прогрессии обозначают через a1, a2, . an, . разность прогрессии - через d.

1. Натуральный ряд чисел N=1, 2, 3, 4, 5. есть арифметическая прогрессия с разностью d=1.

2. Последовательность чисел 10, 8, 6, 4, 2, 0, -2, -4, . есть арифметическая прогрессия с разностью d=-2/

Для задания арифметической прогрессии достаточно задать её первый член a1 и её разность d. Любой член арифметической прогрессии можно вычислить по формуле

Докажем эту формулу методом математической индукции.

а) При n=1 получим a1=a1+d(1-1)=a1. Следовательно формула верна.

б) Пусть k - любое натуральное число и пусть формула справедлива при n=k, то есть

Докажем, что тогда формула верна и для следующего натурального числа n=k+1, то есть докажем, что

По определению арифметической прогрессии имеем

Подставим в это равенство выражение для ak, которое, согласно предположению индукции, считаем верным. Получим

Значит, формула (1) верна для всех n.

Задача 1. Курс воздушных ванн врачи рекомендуют начинать с 15 мин в 1-й день, а за тем увеличивать время этой процедуры каждый следующий день на 10 мин. Сколько дней следует принимать воздушные ванны в указанном режиме, чтобы достичь их максимальной продолжительности в 1 час 45 мин?

Решение. Продолжительность приёма воздушных ванн в каждый день представляет собой арифметическую прогрессию с первым членом a1=15 мини разностью d=10мин. Спрашивается, в какой день продолжительность достигает 1 час 45 мин, то есть 105 мин? Воспользуемся формулой (1) общего члена арифметической прогрессии:

15+10(n-1)=105 или n=10 (дней).

Основное свойство арифметической прогрессии.

Последовательность a1, a2, a3, . an, . является арифметической прогрессией тогда и только тогда, когда каждый её член, начиная со второго, равен среднему арифметическому двух соседних с ним членов, то есть

Формулы суммы n первых членов арифметической прогрессии:

2. Геометрической прогрессией называется последовательность не равных нулю чисел, каждый член которой, начиная со второго, равен предыдущему, умноженному на одно и то же число. Это постоянное число называется знаменателем прогрессии. Члены геометрической прогрессии обозначают через b1, b2, b3, . bn, . , знаменатель прогрессии - через q.

1. Числа 5, 10, 20 ,40, . образуют геометрическую прогрессию со знаменателем q=2 (возрастающую).

2. Числа 1; 0,1; 0,01; 0,001; . образуют геометрическую прогрессию со знаменателем q=0,1 (убывающую).

3. Числа 3, -6, 12, -24, . образуют геометрическую прогрессию со знаменателем q=-2 (отметим, что знаменатель может быть любым числом, не равным 0).

Для задания геометрической прогрессии достаточно задать её первый член b1 и её знаменатель q. Любой член геометрической прогрессии можно вычислить по формуле

Докажем эту формулу также методом математической индукции.

а) При n=1 получим b1=b1*q^0=b1. Следовательно, формула верна.

б) Пусть k - любое натуральное число и пусть формула справедлива при n=k, то есть

По определению геометрической прогрессии имеем bk+1=bk*q. Подставим в это равенство выражение для bk, которое, согласно предположению индукции, считаем верным. Получим

Значит формула (3) верна для всех n.

Основное свойство геометрической прогрессии.

Последовательность не равных нулю чисел b1, b2, b3, . bn, . является геометрической прогрессией тогда и только тогда, когда квадрат каждого её члена, начиная со второго, равен произведению двух соседних с ним членов, то есть

Формулы суммы n первых членов геометрической прогрессии:

Задача 2. Согласно древней легенде индийский царь Шерам был восхищен новой игрой - шахматами и предложил её изобретателю - мудрецу Сете любую награду. Сете попросил плату пшеницей исходя из следующего расчёта: за первую клетку доски заплатить 1 зерно, за вторую 2 зерна, за третью 4 зерна, и т.д. - за каждую следующую клетку дать в 2 раза больше зёрен, чем за предыдущую. Сколько зёрен потребовал Сете за изобретение шахмат?

Решение. Последовательность чисел, которая показывает, сколько зёрен должен был заплатить царь за каждую из 64 клеток шахматной доски, является геометрической прогрессией с первым членом b1=1 и знаменателем q=2. Чтобы найти количество зёрен, нам надо найти сумму

Воспользуемся формулой (4) и получим

Это очень большое число. Если его посчитать, то получится 18446744073709551615 (восемнадцать квинтиллионов четыреста сорок шесть квадриллионов семьсот сорок четыре триллиона семьдесят три миллиарда семьсот девять миллионов пятьсот пятьдесят одна тысяча шестьсот пятнадцать !) К сожалению, при вычислении такого числа нельзя воспользоваться ни микрокалькулятором, ни персональным компьютером, так как это число содержит 20 цифр, а МК, например, даёт только восемь первых точных цифр, ПК - шестнадцать.

3. Бесконечно убывающей геометрической прогрессией называют геометрическую прогрессию, у которой модуль знаменателя меньше единицы, то есть q

Сумма всех членов бесконечно убывающей геометрической прогрессии вычисляется по формуле

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Реферат

По математике на тему:

Алексеева Галина Викторовна

Дедукция (в сравнении с индукцией) обладает меньшей эвристической силой. Однако отождествлять дедуктивные доказательства с догматической формой изложения все же не следует. Дедуктивное доказательство объясняет изучаемый факт; в педагогических целях оно может быть дополнено элементами разъяснений, мотивировок, указаний на общее направление рассуждения, краткой аргументацией выбора математического метода и т.д.

Дедукция (от лат. deductio-выведение) в широком смысле представляет собой форму мышления, состоящую в том, что новое предложение (а точнее, выраженная в нем мысль) выводится чисто логическим путем, т. е. по определенным правилам логического вывода (следования) из некоторых известных предложений (мыслей).

Впервые теория дедукции (логического вывода) была разработана Аристотелем. Эта теория развивалась, совершенствовалась с развитием науки логики. Особое развитие с учетом потребностей математики она получила в виде теории доказательства в математической логике.

Дедуктивное рассуждение (умозаключение) отличается от индуктивного или рассуждения по аналогии достоверностью заключения, т. е. в дедуктивном рассуждении заключение истинно, по крайней мере когда истинны все посылки. В отличие от индукции (неполной) и аналогии в дедуктивном рассуждении нельзя получить ложное заключение из истинных посылок. Именно поэтому дедуктивные рассуждения используются в математических доказательствах (доказательствах математических предложений).

Широкое применение дедукции в математике обусловлено аксиоматическим методом построения математических теорий.

Аксиоматический метод по существу представляет собой своеобразный метод установления истинности предложений математической теории, состоящий в следующем: некоторые предложения, выражающие основные свойства первоначальных понятий или отношения между ними, принимаются за истинные. Это исходные предложения, или аксиомы теории. Истинность же остальных предложений, теорем этой теории, устанавливается с помощью дедуктивных доказательств, т. е. все остальные предложения теории логически выводятся (дедуцируются) из предшествующих им предложений, т. е. из аксиом, определений и ранее доказанных теорем. Вот почему математику и называют "дедуктивной" наукой (в ней все выводится, "дедуцируется" из некоторых исходных фактов, выраженных в аксиомах).

Дедукция как метод обучения математике включает:

1) обучение дедуктивным доказательствам и

2) обучение расширению дедуктивной системы включением в нее новых предложений, т. е. преобразованию совокупности предложений, полученных опытным путем, или с помощью индукции, аналогии или других эвристических методов, в систему предложений, упорядоченных отношением следования, расширяющую уже изученный фрагмент теории.

Рассмотрим эти два аспекта дедукции как метода обучения.

1) Под обучением доказательству мы понимаем обучение мыслительным процессам поиска и построения доказательства, а не воспроизведению и заучиванию готовых доказательств. В таком понимании это педагогическая задача первостепенного общеобразовательного и воспитательного значения, выходящего за рамки математического образования. Учить доказывать означает прежде всего учить рассуждать, а это одна из основных задач обучения вообще. Что же касается значимости этой задачи для усвоения математических знаний, то она соразмерна значимости доказательства в самой математике.

Поиск доказательств осуществляется средствами, отличными от дедуктивных, и вопрос об обучении поиску доказательства будет предметом следующего параграфа.

Обучение поиску и построению доказательств направляется тремя основными вопросами: "Что?", "Откуда?", "Как?"

а) Что? - что доказывается? Каково "доказываемое" предложение, для которого мы ищем доказательство? Как оно формулируется? Все ли понятно в этой формулировке? Нельзя ли иначе формулировать доказываемое предложение? Что "дано"? Что "требуется доказать"? Это далеко не полный перечень вопросов, которые мы объединяем в одном вопросе "Что?". Они связаны с изучением доказываемого предложения, с возможным приведением его к более удобному для выяснения условий и заключения виду. Например, представление доказываемых предложений в виде импликаций с использованием связки "если. то. " облегчает учащимся выявление того, что "дано" (предложение, записанное между словами "если" и "то") и что "требуется доказать" (предложение, записанное после слова "то"). Например, расчленение теоремы "Вертикальные углы равны" на условие и заключение обычно -вызывает затруднения у учащихся, но эти затруднения сразу устраняются, если сформулировать теорему в виде импликации: "Если углы вертикальные, то они равны". Аналогично теорема "Диагонали ромба взаимно перпендикулярны" представляется в форме "Если параллелограмм - ромб, то его диагонали взаимно перпендикулярны", в которой легко определить условие и заключение.

Необходимо выяснять все условия теоремы. Так, мы не сможем доказать, что среднее арифметическое двух чисел больше их среднего геометрического, если не учтем, что это верно лишь для двух положительных и неравных между собой чисел. Это подчеркивается в следующей записи этой теоремы в виде импликации:

б) Откуда? - откуда, из каких посылок следует (может следовать) доказываемое предложение? Из каких уже известных истинных предложений данной области (аксиом, определений, ранее доказанных теорем) можно было бы "вывести" это предложение?

Ответ на этот вопрос требует концентрации внимания на содержании условий и заключения доказываемого предложения с целью выделения тех уже известных предложений, которые как-то связаны с этими условиями. Совокупность этих предложений составляет базу для поиска доказательства. Эти совокупности могут быть различными, указывая на различные направления поиска, приводящие к различным доказательствам одной и той же теоремы. Например, готовясь к доказательству теоремы о трех .перпендикулярах, мы можем выделить (вспомнить) совокупность известных предложений, связанных с перпендикулярностью прямой и плоскости (определение, признак), но можем также думать о предложениях, связанных с перпендикулярностью векторов. В результате мы получаем два направления поиска и два различных доказательства теоремы о трех перпендикулярах.

в) Как? - как доказываемое предложение получается (выводится) из ранее известных предложений (аксиом, определений, теорем)?

Этот вопрос находит в массовой практике обучения простой ответ: "С помощью рассуждения". Так разъясняется понятие доказательства в ныне действующих и пробных учебных пособиях по геометрии для VI-Х классов школы. Этим разъяснением интуитивное понятие доказательства сводится к другому интуитивному же понятию рассуждения, которое, по-видимому, считается более ясным. Однако вряд ли слово "рассуждение" говорит учащимся намного больше, чем слово "доказательство", не говоря уже о том, что не всякое рассуждение может служить доказательством (имеет доказательную силу).

Можно предполагать (и некоторые эксперименты подтверждают), что по вопросу о том, как мы рассуждаем, можно подняться в школьном обучении (по крайней мере в школах с углубленным изучением математики или на факультативных занятиях) на более высокий уровень, можно достичь некоторого прогресса в понимании того, что такое доказательство, в уточнении этого понятия.

Выделим в обучении доказательству два основных уровня. На первом уровне (IV-VII классы) используемые в доказательствах (неявно) логические средства вывода не выявляются, не разъясняются, основное внимание уделяется выяснению того, "что доказывается" и "из чего это следует", но не "как это следует". На этом уровне доказательство рассматривается вообще как рассуждение, с помощью которого истинность одного (доказываемого) предложения устанавливается на основе истинности других предложений.

На втором уровне (в старших классах, на факультативных занятиях или в школах с углубленным изучением математики) учащимся могут быть разъяснены простейшие правила вывода и на этой основе уточнено понятие доказательства. Это уточнение достигается с помощью представления доказательства в определенной, стандартной форме, поддающейся точному описанию. На этом уровне учащимся становится доступным анализ доказательства, выявление его логической структуры, используемых в нем правил вывода, запись содержательного доказательства в полной логической форме, т. е. его формализация.

Разумеется, в практике обучения всегда применялись и будут применяться содержательные доказательства, представленные в виде обычных рассуждений и уровень строгости которых адекватен возможностям учащихся. Этот уровень должен естественным образом повышаться от класса к следующему в соответствии с развитием этих возможностей (а не наоборот, как это наблюдается в некоторых учебных пособиях, в которых уровень строгости доказательств в VI классе выше, чем в IX).

В практике обучения учитель, как правило, сам доказывает в классе каждую подлежащую изучению теорему (а то и дважды или даже трижды повторяет ее). Такой метод ориентирован главным образом на запоминание учащимися доказательств определенных теорем, и вряд ли можно таким методом научить учащихся доказывать. Сочетая же этот метод с методом обучения поиску доказательства, мы научим их доказывать. Сам же поиск доказательства, как и всякий поиск, требует творческого мышления и развивает его. Поэтому метод обучения поиску доказательства усиливает влияние обучения на умственное развитие учащихся, на развитие их творческого мышления.

2) В процессе обучения (опытным путем или с помощью эвристических методов) открываем, что при условии А имеет место некоторое свойство В. В таком случае предстоит доказать теорему, имеющую вид импликации А В, где А - условие, а В - заключение теоремы.

После доказательства теоремы А В изученный фрагмент теории, например геометрии, расширяется, включая и это предложение, которое в дальнейшем уже может использоваться в качестве одной из посылок при доказательстве других, новых теорем.

Однако расширено фрагмента теории только одним предложением, характерное для установившейся методики обучения, не является наиболее рациональным способом продвижения в теорию, расширения знаний применением дедукции в качестве метода обучения. Во-первых, этот способ не отражает специфики метода дедукции в самой математике. При описании реальных ситуаций, как правило, получают не одно предложение, а совокупность предложений, которая впоследствии исследуется с целью логического упорядочения, превращения в "маленькую" теорию, присоединяемую к уже изученному (построенному) фрагменту "большой" теории. Во-вторых, обычное использование дедукции в обучении нерационально, малоэффективно и с дидактической точки зрения. Выдвигаемый в методической литературе тезис обучения "укрупненными блоками" применительно к дедуктивно построенному фрагменту учебного материала по существу означает продвижение в теорию не единичными предложениями, а маленькими теориями, описывающими определенные ситуации, фигуры и т. п.

Читайте также: