

摘要:邏輯推理是高中生應具備的一種基本思維品質,它的發展水平直接影響著學生的數學水平.在實際教學中,教師要認真研究教學內容,通過創設教學情境、動手操作等活動讓學生體驗邏輯推理過程,以此培養學生的邏輯推理思維.同時,教師要引導學生親歷猜想、觀察、反思等活動,發展學生的理性思維,提升學生數學核心素養.
關鍵詞:邏輯推理;思維品質;數學核心素養
在教學中,若想讓學生學會學習,提高數學素養,教師應重視創設有效的教學情境,引導學生用數學思維去思考和解決問題.邏輯推理能力作為高中生應具備的基本能力,可以幫助學生更好地理解知識,提高解決實際問題的能力[1].那么在高中數學教學中,應如何培養學生的邏輯推理能力呢?筆者結合教學實踐提出了幾點教學建議,供參考,若有不足,請指正.
1 借助生活情境,體驗推理過程
眾所周知,數學與生活是密不可分的.在實際教學中,教師有必要挖掘一些生活素材,帶領學生經歷“數學化”的過程,這樣既可以淡化數學的抽象感,又能激發學生的數學學習興趣.不過,在實際教學中,為了追求效率,教師常常將“干貨”以灌輸的方式講給學生,這樣表面上可以高效地完成教學計劃,不過卻不利于學生學習能力的提升.要知道,“灌輸”中缺少學生獨立思考和合作探究的過程,這樣很可能會因過程的缺失而影響學習效果,影響學生邏輯推理能力的提升.在教學中,教師應打破教材的束縛,從教學實際出發,選擇適合學生發展的教學情境引導學生體驗推理過程,發展推理能力.
例如,在教學“指數函數”時,教師引入了這樣一個生活情境:若人體某一細胞遵循的分裂規律是由1個分裂成2個,再由2個分裂成4個,以此類推,問該細胞分裂x次后,細胞個數y為何值呢?問題給出后,教師鼓勵學生通過獨立思考和合作探究探尋其中蘊含的規律.學生積極思考,主動交流,很快就有了發現,并給出函數表達式,即y=2x.相信經歷了以上發現和推理的過程,教師再給出指數函數的概念自然也就水到渠成了.
這樣將數學知識與其他學科知識相關聯,可以提高學生的學習熱情.在教學中,教師要認真地研究教學內容,并將教學內容有效地融入教學情境中,鼓勵學生在具體情境中進行分析和推理,這樣不僅可以讓學生更好地理解新知,而且可以培養學生的邏輯推理能力,提高教學有效性[2].
2 借助動手實驗,培養推理思維
在應試教育的束縛下,高中數學教學依然延續著以“教”為主的傳統教學模式,忽視動手“做”在數學教學中的價值,影響了學生思維能力的發展和數學學習興趣的激發.因此,在日常教學中,教師應認真研究教學內容,認真分析所學內容與現實生活之間的聯系,充分利用好各種生活素材,創設有效的動手實驗,通過“做”激活學生的數學思維,引發深層次思考,促進學生邏輯推理能力的發展與提升[3].
例如,在教學“直線與平面的位置關系”時,為了降低數學知識的抽象感,讓學生理解并掌握相應的判斷方法,教師就地取材,創設動手實驗,實驗步驟如下:
(1)請用硬卡紙制作△ABC;
(2)過點A翻折△ABC,折痕為AD(如圖1);
(3)如圖2,將翻折后的卡片放在桌面上,使折痕AD與桌面垂直.
操作后教師引導學生觀察圖2,并思考AD與BD,CD的關系.學生通過實驗、觀察、交流易于發現,當折痕AD與桌面垂直時,折痕AD與BD,CD也分別垂直.接下來,教師引導學生思考如下兩個問題:若不過點A翻折,是否存在這樣的折痕,它與BD,CD也分別垂直?此時的折痕與桌面又存在怎樣的位置關系呢?問題給出后,學生積極實踐,最終發現:只要折痕與BC邊垂直,就與桌面也都是垂直的.最后,在教師的啟發和引導下,學生推理得到直線與平面垂直的判定定理.
從以上教學過程可以看出,學生通過動手實驗獲得了推理思路,有效提高了邏輯推理能力.對于抽象的概念、定理、法則等,若直接講授學生可能難以理解和接受,此時不妨引導學生去操作,讓學生自己去觀察、去發現,這樣不僅可以深化對相關知識的理解,而且可以提高學生的邏輯推理能力.不過,在實際教學中,部分教師為了追求速度常常直接拋出相關內容讓學生記憶,這樣學生雖然能夠熟記,但是往往因實踐過程的缺失而使得學生知其然而不知其所以然,這樣勢必會影響后續的應用和學生思維能力的發展.因此,在實際教學中,教師要學會放慢節奏,預留一些時間和空間讓學生自己去觀察、去體驗、去提煉,這樣不僅可以讓學生深刻地理解知識,而且可以提高學生的自主學習能力,促進教學目標的達成.
3 鼓勵學生猜想,驗證推理猜想
猜想作為培養學生創造性思維的重要手段,有利于培養學生的探索精神,有利于學生知識系統的進一步確立和完善.猜想雖然具有一定的主觀性,然實則是分析能力、理解能力、推理能力、判斷能力等共同作用的結果.在實際教學中,教師既要提供機會鼓勵學生猜想,也要教給學生一定的方法,讓學生學會猜想,通過經歷觀察、實驗、猜想、證明等數學活動,發展合情推理能力和邏輯推理能力,提高創新能力.
例如,在教學“等比數列”時,教師有意識地引導學生類比等差數列,給出這樣一個問題:等差數列中有這樣一個性質,若m,n,e,f∈N*,且m+n=e+f,則有am+an=ae+af.由此你能想到什么?學生與等差數列相類比,形成大膽的猜想:在等比數列{an}中,若m,n,e,f∈N*,且m+n=e+f,則有am·an=ae·af.顯然該猜想是科學的,屬于合情猜想.得到猜想后,教師鼓勵學生以小組為單位合作探究,學生根據已有知識經驗給出如下推理:等比數列的通項公式為an=a1·qn-1,由此可得am=a1qm-1,an=a1qn-1,ae=a1qe-1,af=a1qf-1,則am·an=a1·qm-1·a1·qn-1=a21·qm+n-2,ae·af=a1·qe-1·a1·qf-1=a21·qe+f-2,又m+n=e+f,由此可知am·an=ae·af成立.
其實在數學學習中,經常會遇到類似的情況,通過與相似或相關內容相類比,獲得一些新發現,得到一些新結論.類比猜想是得到數學結論的第一步,沒有猜想就很難有發現.在日常教學中,教師要提供契機,鼓勵學生大膽地猜想,并利用所學的知識進行科學的驗證,這樣不僅可以深化對相關知識的理解,而且可以調動學生的思維和探究欲望,有助于學生思維能力的發展和推理能力的提升.
4 引導學生反思,形成推理習慣
在日常教學中,教師要鼓勵和引導學生進行反思,讓他們知曉自身的不足和困惑,進而采用行之有效的方法進行強化,以此提高學生的綜合能力.當然,對于推理過程亦是如此.推理結束后,教師要創造機會讓學生對推理過程進行反思,這樣不僅可以讓學生對其中蘊含的知識、思想方法等形成深刻的認識,而且可以培養學生良好的反思習慣,促進學生邏輯推理能力的提升.
例如,學習“數列”相關知識后,教師給出了這樣一道練習:已知數列{an}滿足a1=1,an+1=2an+1,n∈N*,求數列{an}的通項公式.學生給出如下推理過程:在數列{an}中,因為a1=1,an+1=2an+1,所以an+1+1=2(an+1),所以{an+1}是以2為首項,以2為公比的等比數列,故an+1=2n,即數列{an}的通項公式為an=2n-1.該通項公式得出后,教師鼓勵學生思考:“若數列的{an}的通項公式為an=2n-1,是否滿足an+1=2an+1?”在教師的引導下,學生列舉具體值進一步驗證,發現以上推理過程及結果都是正確的.
教學中,教師應有意識地引導學生對推理結果進行回顧和反思,這樣既可以提高解題的準確率,而且可以培養學生良好的推理習慣,有助于學生推理能力的提升.
在學習中之所以會出現“會而不對”的現象,大多情況下是因為學生沒有對推理過程進行反思,從而出現了一些主觀臆想,繼而影響了解題效果.因此,在日常教學中,教師要預留時間讓學生回頭看,這樣既可以鞏固知識,提高解題準確率,又能發展學生邏輯推理素養.
總之,在日常教學中,教師要充分挖掘各種教學資源,有意識地引導學生進行邏輯推理能力的訓練,以此培養思維的嚴謹性、深刻性,幫助學生形成良好的思維品質,提升教學有效性.
參考文獻:
[1]王蘇玉.聚焦核心素養下,培養高中生數學邏輯推理能力[J].數學大世界:下旬,2020(1):7-8.
[2]韓彥.高中數學核心素養之邏輯推理能力培養策略探究[J].數理化解題研究,2019(33):8-9.
[3]緱艷,鄧國軍.邏輯推理素養培養視角下的高中數學課堂教學策略分析[J].新智慧,2021(17):89-90.