侯雨晴 張藝馨 吳 桐 馮 杰

(上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院 上海 200234)

正確把握“種差+屬”的下定義方法
——僅以物理中的若干概念為例

侯雨晴 張藝馨 吳 桐 馮 杰

(上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院 上海 200234)

基本物理概念的定性定義必須借助于形式邏輯方法．形式邏輯方法最有代表性的是所謂的“種差+屬”定義方法，主要介紹了這種定義方法的內(nèi)容、分類、需要滿足的規(guī)則及其局限性，并在此基礎(chǔ)上研討了一些物理概念定義的不妥之處．

種差+屬 局限性 熱量定義 能量定義

定義是對于一種事物的本質(zhì)特征或一個概念的內(nèi)涵和外延所作的確切表述．下定義的要求是對認(rèn)識主體使用判斷或命題的語言邏輯形式，確定一個認(rèn)識對象或事物在有關(guān)事物的綜合分類系統(tǒng)中的位置和界限．形式邏輯定義法最具代表性的是所謂的“種差+屬”定義方法，即把某一概念包含在它的屬概念中，并揭示它與同一個屬概念下其他種概念之間的差別(即種差)．物理學(xué)的許多概念是可以運(yùn)用“種差+屬”的方法下定義的．下面首先介紹邏輯學(xué)關(guān)于“分類”的幾個概念．

1 種差加屬定義的相關(guān)概念

1.1 關(guān)于“種”和“屬”的規(guī)定

按照分類方法，其大類稱之為“屬”，該“屬”包含的幾個小類稱之為“種”，屬概念又叫上位概念，種概念又叫下位概念，上一級種是下一級屬．如勢能這一概念，對于能來說屬于種概念，對于重力勢能便是屬概念了．

1.2 關(guān)于“種差”的規(guī)定

在屬概念之下的與其他并列(注意，一定是要并列，屬種關(guān)系是不能構(gòu)成并列的)的種概念所反映的對象之間的差別，即種差．

1.3 “臨近屬”的規(guī)定

即與這一概念最靠近的“屬概念”．比如“力”是“各種力”的臨近屬；具體的說，“力”是彈力、摩擦力的最臨近屬．

1.4 “種”之和應(yīng)當(dāng)是“屬”的全部(外延)[1]

“屬”與“種”、“種差”之間的關(guān)系如圖1所示.

圖1 屬、種與種差關(guān)系圖

其中A是屬概念，B和C是種概念．B和C都在屬概念的范圍之下．

而在屬種關(guān)系圖中，概念C具有而概念B不具有的本質(zhì)屬性D則是種差．

2 種差加屬的定義規(guī)則

種差加臨近屬定義又稱真實定義．它的定義項是由被定義概念的臨近的屬和種差所組成．它的公式是:被定義項=種差+臨近的屬．運(yùn)用該方法下定義時，首先應(yīng)找出被定義項鄰近的屬概念，即確定它屬于哪一個大類，然后，把被定義項所反映的對象同該屬概念下的其他并列的種概念進(jìn)行比較，找出被定義項所反映的對象不同于其他種概念所反映的對象的特有屬性，即種差，然后將屬和種差有機(jī)地結(jié)合起來.比如，“反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)”．這里的“反應(yīng)”是“氧化還原反應(yīng)”相對于其他“反應(yīng)”的種差．找到了臨近屬和確定了種差，定義也就輕易得出了[1]．但要注意的是，種差加臨近屬定義法應(yīng)當(dāng)滿足以下4條規(guī)則.

(1)屬概念和種概念的外延要相應(yīng)相稱

即“外延不能太寬或太窄”．例如“熱量是在熱傳遞中，物體吸收或放出熱能的多少”，在熱傳遞中，傳遞的是內(nèi)能，不僅僅是熱能．由熱力學(xué)第一定律對僅為熱傳遞過程，對外做功A=0，則Q=U2-U1．由于熱量等于內(nèi)能的變化，不是熱能的變化．故這樣定義“外延”過窄．由于熱能實際上沒有定量定義，故其變化無法度量，于是“熱能變化量”就不是一個已知的明確概念，因此以“熱能變化量”去定義熱量也就失去意義了．在一個定義中，被定義的概念本身是不明確的，正因為如此我們才用明確的定義概念去闡述被定義的概念．如果定義概念中包含不能確定的概念，這就等于用一個不明確的概念去說明另一個不明確的概念，這樣當(dāng)然不能達(dá)到明確概念的目的．

有的定義外延過寬，例如“物理學(xué)中，把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力．”垂直作用在物體表面上的力分為兩種，一種是壓力，一種是拉力，很顯然，上面對壓力概念定義項的外延大于被定義項的外延．犯了定義過寬的錯誤．

(2)并列的概念一般不應(yīng)是否定判斷

給概念下定義就是要揭示概念的內(nèi)涵，說明它具有什么本質(zhì)屬性．如果定義是否定的只能說明被定義的概念不具有什么屬性，這樣就達(dá)不到下定義的目的．比如，“摩擦力不是重力”，這樣表述毫無意義．再比如說，雖然“熱量不是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動的能量”表述正確，卻不能作為定義．但是給否定概念下定義，可以用否定形式．例如，“把沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的氣叫做未飽和氣”、“無機(jī)物是不含碳的化合物”等等．

(3)構(gòu)成屬種關(guān)系的概念不能倒置(有時可以順置，比如，可以說“摩擦力是力”，但是不能說“力是摩擦力”)．

(4)“種差”應(yīng)盡可能詳細(xì)確切．

3 種差加屬定義法的分類

由于事物的屬性是多方面的，種差的類別又各不相同，因而屬加種差的定義方法可以根椐種差的不同而區(qū)分為性質(zhì)定義、發(fā)生定義、關(guān)系定義、功用定義等.

3.1 性質(zhì)定義法

性質(zhì)定義是以被定義項所反映的對象的性質(zhì)作為種差的定義形式．如標(biāo)量的定義，“只用數(shù)值就能完全確定的物理量稱為標(biāo)量”．這里的“只用數(shù)值就能完全確定”是種差，它反映了標(biāo)量的性質(zhì)．像矢量、勢能等都是性質(zhì)定義[2]．但對于矢量的定義“一種既有大小又有方向的量”，要注意到，這一定義它減少了一部分內(nèi)涵(其合成要遵循三角形定則)，同時也就增加了一部分外延．如電流強(qiáng)度雖然既有大小又有方向，但其合成不遵循三角形定則，因此電流強(qiáng)度不是矢量．而有的學(xué)生會根據(jù)矢量的定義將電流錯誤地認(rèn)為是矢量．

3.2 發(fā)生定義法

發(fā)生定義是從被定義的概念所反映、代表、指稱事物發(fā)生、來源方面揭示“種差”的定義形式．比如，“靜電場是由靜止電荷激發(fā)的電場”，“電場”是臨近屬，“由靜止電荷激發(fā)的”是種差(窄的外延)；“感應(yīng)電場是變化磁場激發(fā)的電場”，感應(yīng)電場是被定義項，“電場”是臨近屬，“變化的磁場激發(fā)的”是種差(窄的外延)．再比如彈力的定義，“物體由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的力叫做彈力”，是發(fā)生定義法，反映了彈力產(chǎn)生的原因．

3.3 功用定義法

功用定義是以某事物的特殊用途作為“種差”的定義形式．比如，“用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點”，是功用定義，是為了研究問題時用來代替物體的，不考慮物體上各點之間運(yùn)動狀態(tài)的差別的抽象概念，是一個理想模型．再比如一些電學(xué)裝置的定義，也屬于功用定義，像“電容器是能儲存電荷和電能的裝置”、“電源是能把正電荷從負(fù)極搬到正極的裝置”、“計算機(jī)是具有自動和快速進(jìn)行大量計算和數(shù)據(jù)處理功能的電子設(shè)備”等等．

3.4 關(guān)系定義法

關(guān)系定義是以某事物的特殊用途作為“種差”的定義形式．比如，“速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量”．“速度是位移對時間的變化率”；另外關(guān)于“能量是描述物體做功的本領(lǐng)”這一定義，能量差以一等效機(jī)械功去計算可以作為經(jīng)典理論的一個定量定義，但將此擴(kuò)展為定性定義是值得研究的，而且這一定義違反了熱力學(xué)第一、二定律．熱力學(xué)第一定律中，孤立系統(tǒng)的“能量”在不斷轉(zhuǎn)化的過程中其大小是不變的，即是“守恒”的；熱力學(xué)第二定律中，“功”變“熱”是不可逆的，系統(tǒng)某時刻所處狀態(tài)做功的本領(lǐng)的大小，取決于此時刻系統(tǒng)能量所對應(yīng)于運(yùn)動形式的“有序程度”．因此筆者認(rèn)為此定義存在不妥之處．

4 局限性

“種差+屬”定義是一種最常用的定義方法，但它也有局限性．

4.1 無“屬”的情況

“種差+屬”這種方法不能給哲學(xué)范疇下的事物下定義，因為有的概念反映的已經(jīng)是最大的類了，因此也就找不到能包含它的屬．如運(yùn)動與靜止．現(xiàn)代漢語詞典對宇宙的描述：包括地球及其他一切天體的無限空間．宇宙是萬物最上位的概念，沒有能包含它的屬了[3]．

4.2 無“種差”的情況

這種方法不能給單獨(dú)的概念下定義，因為單獨(dú)概念所反映的是獨(dú)一無二的個體事物．由于單獨(dú)概念的外延只有一個對象，因此無法再對單獨(dú)概念進(jìn)行劃分，單獨(dú)概念的外延就是自身．例如位移、路程、重力、重心、第一宇宙速度、第二宇宙速度等等，都是單獨(dú)概念，無法對它們進(jìn)行劃分，它們沒有種概念，因而不能找出它的種差[4]．

4.3 種差和屬的限定條件．

不能忽略種差和屬的限定條件，比如說，定義中的種差不能是一個比喻，就像對電容的描述，“電容是導(dǎo)體容納電荷的能力”．

還有很多概念的定義描述，可能只是被描述物的一種狀態(tài)．如“風(fēng)是跟地面大致平行的流動著的空氣”．“空氣”是屬，“跟地面大致平行的流動著的”是種差．我們完全可以說風(fēng)是空氣的一種狀態(tài)而不是一個獨(dú)立的“物種”[3]．所以，可知風(fēng)是空氣的一種形態(tài)．由此可見，屬加種差的定義方法是有一定限定條件的．

5 結(jié)語

“種差+屬”邏輯定義方法能夠反映被定義項的區(qū)別性特征而且是一種操作性很強(qiáng)的釋義方法．物理學(xué)是一門邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，很多基本物理概念的定性定義須借助于這種形式邏輯方法，但它也有一定的局限性，不能把一切釋義方式都?xì)w結(jié)為這種方法，我們應(yīng)正確把握物理概念的邏輯定義方法．

1 馮杰,葉翔,張悅,等.新課程背景下建立物理概念科學(xué)思維方法的研討.物理通報,2016(03):4～9

3 李松嶺.用邏輯學(xué)理論研究物理概念定義的科學(xué)性.教育實踐與研究,2003(06):45～47

4 趙彥春,黃建華.邏輯定義“屬+種差”的適用度——《現(xiàn)代辭典學(xué)導(dǎo)論》評論之三.辭書研究,2003(06):106～115

5 蔣麗艷.形式邏輯在中學(xué)物理教材和物理教學(xué)中的應(yīng)用研究：[碩士學(xué)位論文].蘇州：蘇州大學(xué),2006

2017-04-05)