Математика является наукой, в которой все утверждения доказываются с помощью умозаключений, то есть путем использования законов человеческого мышления. В связи с этим математика являлась основным потребителем логики.
Для решения любого даже самого простого математического примера, ученик прежде всего должен выстроить с помощью логических рассуждений алгоритм решения этого примера. В большинстве случаев опыт построения логических цепочек у ученика накапливается в процессе обучения, тем самым он развивает свое логическое мышление. Одним из эффективных способов развития мышления является решение логических задач с использованием логики высказываний, так как логика высказываний является разделом математической логики, предметом которой служат в основном рассуждения, играющие особую роль в развитии мышления.
Тема «Логика высказываний» не входит в школьный курс обучения, однако ее изучение возможно на факультативных занятиях. Тем самым ученик должен получить знания, которые помогут ему решать логические задачи, а также будут являться хорошим подспорьем для решения большинства математических задач. Достоинством данной темы является не только ее познавательный характер, но и содержание большого количества теоретического материала. Для более глубокого усвоения темы возникает необходимость повторять изученный ранее материал. В свою очередь повторение помогает ученику: установить логические связи, обогатить память, расширить кругозор, привести знания в систему, повысить уровень самоорганизации ученика.
Поэтому целью дипломной работы является разработка технологий повторения темы «Логика высказываний».
Задачами данной дипломной работы являются анализ содержания учебной темы «Логика высказываний» и исследование технологии повторения при изучении темы «Логика высказываний».
В первой главе дипломной работы раскрывается содержание учебной темы «Логика высказываний». Описываются основные понятия и операции логики высказываний, а также способы решения логических задач (алгоритмические и эвристические).
Необходимость повторения этой темы определяется задачами прочного усвоения учащимися изучаемого материала, особенностями развития памяти обучающихся, обладающей свойством не только запоминания, но и забывания, закономерностями образования умений и навыков, требующих многократного повторения.
Во второй главе описаны технологии повторения. Она включает в себя виды повторения такие как: повторение пройденного в начале года, текущее повторение, тематическое повторение, заключительное повторение. Также освещены требования к организации повторения, цель, содержание, методы и формы.
В третьей главе производится анализ негативных факторов в кабинете математики и возможных чрезвычайных ситуаций. А также рассматриваются микроклиматические условия и их влияние на организм человека, от которых на прямую зависит успешность процесса обучения.
Логика, как самостоятельная наука оформилась в трудах греческого философа Аристотеля (384 - 322 г. до н.э.). Он систематизировал известные до него сведения, и эта система стала впоследствии называться формальной или Аристотелевой логикой. Формальная логика просуществовала без серьезных изменений более двадцати столетий.
Математика является наукой, в которой все утверждения доказываются с помощью умозаключений, то есть путем использования законов человеческого мышления. В связи с этим математика являлась основным потребителем логики. Очевидно, поэтому развитие математики выявило недостаточность Аристотелевой логики и поставило задачу о ее дальнейшем построении на математической основе /1/.
Впервые в истории идеи о таком построении логики были высказаны немецким математиком Г.Лейбницем в конце XVII века. Он считал, что основные понятия логики должны быть обозначены символами, которые соединяются по определенным правилам, и это позволяет всякие рассуждения заменить вычислением.
«Мы употребляем знаки не только для того, чтобы передать наши мысли другим людям, но и для того, чтобы облегчить сам процесс нашего мышления» (Лейбниц).
Первая реализация идеи Лейбница принадлежит английскому математику Дж.Булю (1815 - 1864 г.).
Буль создал алгебру, в которой буквами обозначены высказывания, и это привело к алгебре высказываний. Сочинение Дж.Буля, в котором подробно исследовалась эта алгебра, было опубликовано в 1854 г., то есть почти 150 лет тому назад. Оно называлось «Исследование законов мысли» («Investigation of the Laws of Thought»). Отсюда ясно, что Буль рассматривал свою алгебру как инструмент изучения законов человеческого мышления, то есть законов логики.
Видимо, по этой причине работа Дж.Буля первоначально была мало замечена математиками и стала вызывать огромный интерес позже. В последующие годы работа Буля переводилась на разные языки и много раз переиздавалась, а само понятие алгебры Буля во многих странах пошло в школьный курс математики /2/.
Введение символических обозначений в логику имело для этой науки такое же решающее значение, как и введение буквенных обозначений для математики. Именно благодаря введению символов в логику была получена основа для создания новой науки - математической логики.
Предметом математической логики служат, в основном, рассуждения. При изучении она пользуется математическими методами.
При этом на первых порах развитие математической логики позволило представить логические теории в новой удобной форме и применить вычислительный аппарат к решению задач, малодоступных человеческому мышлению, что, конечно, расширило область логических исследований.
Однако главное назначение математической логики определилось в конце XIX века, когда стала ясна необходимость обоснования понятий и идей самой математики. Эти задачи имели логическую природу и, естественно, привели к дальнейшему развитию математической логики.
В этом отношении показательны работы немецкого математика Г.Фрёге (1846-1925 г.) и итальянского математика Д.Пеано (1858-1932 г.), которые применили математическую логику для обоснования арифметики и теории множеств.
Уже начиная с этих работ, стало ясно, что математическая логика изучает основания математики, принципы построения математических теорий. В этом ее главная роль. Коротко говоря - математическая логика - это наука о средствах и методах математических доказательств /3/.
Математическая логика сама стала областью математики, поначалу казавшейся в высшей степени абстрактной и бесконечно далекой от практических приложений. Однако эта область недолго оставалась уделом «чистых» математиков. В начале нынешнего века П. С. Эренфест указал на возможность применения аппарата логики высказываний (раздела математической логики) в технике. В середине столетия была обнаружена теснейшая связь математической логики с новой наукой — кибернетикой. Эта связь открыла возможности многочисленных и разнообразных приложений математической логики. Достаточно сказать, что сегодня математическая логика используется в биологии, медицине, лингвистике, педагогике, психологии, экономике, технике. Чрезвычайно важна роль математической логики в развитии вычислительной техники: она используется в конструировании электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и при разработке искусственных языков для общения с машинами.
Математическая логика уточнила и по-новому осветила понятия и методы традиционной формальной логики, существенно расширила ее возможности и сферу применимости /4/.
Логика высказываний (пропозициональная логика) является разделом математической логики, изучающим сложные высказывания, образованные из простых, и их взаимоотношения. Простые высказывания при этом выступают как целостные образования, внутренняя структура которых не рассматривается, а учитывается лишь то, с помощью каких союзов и в каком порядке простые высказывания сочленяются в сложные.
Среди осмысленных предложений в русском языке выделяют повествовательные предложения, как выражения, которые утверждают некоторый факт. Аналогом повествовательных предложений в логике высказываний является высказывание (формула) /2/.
Высказыванием называется повествовательное предложение, о котором можно сказать в данный момент, что оно истинно или ложно, но не то и другое одновременно. Истинность или ложность предложения есть истинное значение высказывания /5/.
Каждое высказывание можно однозначно классифицировать - истинно оно или ложно. Если мы введем в рассмотрение множество, состоящее из двух элементов - русских слов "истина" и "ложь" (или английских "true" и false), которые записывают сокращенно И, Л (или соответственно Т, F), - то элементы этого множества {И, Л} часто называют истинностными значениями. Вместо И и Л мы будем использовать обозначения 1 и 0 соответственно, не придавая этим символам никакого арифметического смысла.
Приведем примеры высказываний.
1) Москва – столица России.
2) Волга впадает в Черное море.
3) Новгород стоит на Волхове.
4) Курица не птица.
5) Число 8 делится на 2 и на 4.
Высказывания 1), 3) и 5) истинны, а высказывания 2) и 4) ложны.
Не всякое предложение является высказыванием. Так, к высказываниям не относятся вопросительные и восклицательные предложения, поскольку говорить об их истинности или ложности нет смысла.
Не являются высказываниями и такие предложения: «Каша — вкусное блюдо», «Математика - интересный предмет»; нет и не может быть единого мнения о том, истинны эти предложения или ложны.