【摘要】學生思維能力的培養始終是數學教學改革關注的重點.小學階段是形象思維向抽象思維轉變的關鍵期,教師要想充分發揮數學課程培根鑄魂、啟智增慧的作用,就要從小學階段加強邏輯思維教育,并以邏輯思維能力培養為目標,探究數學教學新樣態.文章首先分析了小學數學中學生邏輯思維能力培養存在的問題,并從目標設置、情境創設、思維導圖、教學方式、數學實驗以及教學評價幾個方面,探究了培養學生邏輯思維能力的策略.
【關鍵詞】小學數學;邏輯思維;能力培養
引 言
數學知識的抽象概括性與嚴謹性特點,使數學蘊含著獨特的育人價值.從這一角度而言,數學課程在培養學生思維能力方面具有重要作用.但是,部分教師存在將“知識和技能獲取等同于學生發展”的教學傾向,教師講學生聽、教知識學知識的現象廣泛存在數學教學中,學生難以在發現、體驗、理解與運用數學中得到邏輯思維能力的發展,也難以運用科學的思維方式認識事物、解決問題、指導行為.因此,教師亟須以培養學生的邏輯思維能力為目標,優化設計數學教學方案,切實幫助學生獲取有益于終身發展的正確價值觀、必備品格與關鍵能力.
一、小學數學教學中學生邏輯思維能力培養存在的問題
(一)對邏輯思維關注不足
受到傳統教學理念的影響,部分教師在數學課程教學中依舊存在“將知識與技能獲取等同于學生發展”的傾向,對學生邏輯思維能力的形成與發展缺乏足夠關注,難以將邏輯思維的培養融入滲透到教學目標、情境、內容、方法以及評價設置中.在這樣的情況下,“灌輸式”“演示式”教學以及“題海戰術”依舊是數學教學的主流模式,學生在課程學習中存在淺層化、形式化的傾向.
(二)教學模式單一固化
學生是數學課程教學的主體,教師要想培養學生的邏輯思維能力,就應通過教學模式創新促進數學教學向“以學生為主體”“以學習為中心”轉變.但是,部分教師在數學課程教學中僅僅注重知識與技能的單向灌輸,難以將知識內在聯系與邏輯呈現在學生面前,學生也缺乏促使知識與技能內化整合與遷移創新的有效渠道,這樣就不利于學生邏輯思維能力的形成與發展.
(三)教學資源零散滯后
學生邏輯思維能力的發展需要豐富的資源支持.但是,部分教師在數學教學中依舊存在過度依賴教材資源的問題,其不注重突破課時限制樹立課程知識的內在邏輯,也未能根據學生邏輯思維能力發展需要促進紙質資源與數字資源的綜合應用.在這樣的情況下,學生邏輯思維能力的發展缺乏豐富的資源保障,學生的個性化、多元化數學學習需要也難以得到滿足,從而影響了學生邏輯思維能力的發展.
二、小學數學教學中培養學生邏輯思維能力的策略
(一)聚焦邏輯思維,多維度設置教學目標
學生是數學課程教學的主體.教師在培養學生邏輯思維能力的過程中要堅持“以生為本”“因材施教”,根據小學生的階段特征與個體差異設計數學教學目標,并有效覆蓋數學眼光、數學思維與數學語言三個方面,使學生在目標引領與激勵下展開數學學習,促進學生邏輯思維能力的形成與發展.
以人教版三年級上冊“數學廣角———集合”的教學為例,集合的學習對學生的系統性、抽象性思維具有較高要求,在促進學生邏輯思維能力發展上具有重要的奠基作用.因此,教師在本課教學中,需要使學生在觀察、猜測、操作、交流等活動中感知集合圖形的過程,體會集合圖的優點,并運用集合圖分析、解決簡單的生活問題.同時,教師要堅持核心素養導向,從數學眼光、數學思維與數學語言三個層面設置教學目標.其中,在數學眼光層面,集合能夠為學生提供認識與探究現實世界的觀察方式,使學生從客觀世界中抽象出數量關系,所以教師應自覺將邏輯思維能力的培養滲透到數學集合教學過程中,從而引導學生通過集合知識與生活現象的聯結與組織發展邏輯思維能力;在數學思維層面,教師要依托集合相關知識幫助學生建立數學對象之間以及數學與現實世界的邏輯關系,幫助學生形成比較、分析、綜合、抽象、概括等思維方法,發展學生的推理意識與運算能力,切實形成重論據、合乎邏輯的思維品質;在數學語言層面,教師要引導學生運用集合語言描述、分析、表達和解決問題,增強學生不同思維方法的應用能力,使學生能夠應用判斷、推理等方法把握具體對象的本質規律,進而客觀認識現實世界,增強學生的實踐應用能力.
(二)構建問題鏈條,創設真實任務情境
邏輯思維能力的培養需要教師關注學生的想象過程.因此,教師可以通過情境創設激發學生的想象力與創造力,引導學生向高階思維過渡,為學生邏輯思維能力的培養奠定良好的氛圍基礎.教師在情境創設中,要根據數學知識內在聯系構建問題鏈條,依托問題鏈條促進生活情境、任務情境、故事情境等的綜合應用,使學生在任務驅動下循序漸進進入深度學習狀態,為學生邏輯思維能力的發展提供有力支持.
以人教版四年級下冊“整數加減法運算律推廣到小數”的教學為例,本課教學需要學生理解和掌握整數加法運算定律推廣到小數的方法,使學生能夠正確地進行小數加法的簡便計算,增強學生的類比推理能力與數學建模思想,增強學生的實踐應用能力.小學四年級學生已經具備一定的相關的計算方法與計算經驗,教師要想促進學生邏輯思維能力的發展,就應根據數學知識與學生生活、已有知識、興趣愛好的內在聯系創設情境,為邏輯等思維的發展奠定良好的氛圍基礎.為此,教師可以根據整數加法運算定律、小數加法運算定律的內在關系設置問題鏈.比如,“已知兩個數相加,交換加數的位置,和不變,那么在小數加法中,這個定律是否適用呢?”“加法結合律在小數加法中是否適用呢?誰能夠舉例驗證呢?”等問題創設任務情境,全面激活學生的知識、思維、情感與興趣,依托學習任務引導學生遵循邏輯規則進行思考,切實為學生邏輯思維能力的發展奠定良好的氛圍基礎.在此基礎上,教師還可以結合學生現實生活中的真實案例與具體事件創設生活情境,借助超市購物等場景幫助學生認識小數運算在生活中的應用,促進學生學習動機、學習興趣、學習體驗等因素的有機融合,降低知識理解難度,引導學生嘗試應用運算定律靈活解決生活中的簡單問題,有效發展學生的邏輯思維能力.
(三)應用思維導圖,促進知識深度融合
邏輯思維能力的發展需要學生將數學概念、范疇等以框架形式組織在一起,進而形成相對完整的思維結構.因此,教師要強化思維導圖在數學課程教學中的應用,暴露學生的思維過程,促使抽象的思維過程具象化,使學生在數學知識學習中理順主體、定義、分類、關系、順序等的關系,切實構建系統化、結構化的知識體系,為學生邏輯思維能力的發展提供知識保障.
以人教版五年級上冊“數學廣角———植樹問題”的教學為例,“植樹問題”旨在使學生以畫圖、列表等方式從實際問題中抽象出植樹問題模型,掌握兩端種、只種一端、兩端都不種三種情況下棵數與間隔數的關系,體會歸納推理、化繁為簡、數形結合以及“一一對應”等思想,切實感受數學在日常生活中的廣泛應用,從而促進學生邏輯思維能力的發展.教師可以通過思維導圖的應用,幫助學生構建系統化、結構化的知識體系,幫助學生進行知識的深度整合.這一過程中,教師可以引導學生根據植樹問題知識與內容的內在聯系繪制思維導圖,依托思維導圖理順兩端種、只種一端、兩端都不種三種情況的關系,切實揭露不同情況的本質特征與規律性關聯,促進學生邏輯思維能力的發展.與此同時,教師還可以運用信息技術賦能數學資源拓展,使學生運用信息化教育教學服務平臺自主搜集、整理學習資源,使學生能夠運用數字化資源查漏補缺,通過慕課、微課等資源的應用拓寬知識視野,切實幫助學生構建系統化、結構化的知識體系.
(四)基于具體項目,促進合作探究學習
學生是數學學習的主體.在培養學生邏輯思維能力的過程中,小學數學教師可以基于學生現實生活聯系密切的具體項目組織學生以自主、小組合作探究等學習活動,引導學生綜合應用比較、分析、概括等思維方法解決問題,從而在數學知識整合、實踐應用與遷移創新中發展邏輯思維能力.
以人教版五年級上冊“實際問題與方程”的教學為例,教師可以引導學生從項目情境中提取數學問題,并嘗試通過列方程解決實際問題.而在問題解決的過程中,學生需要運用科學的邏輯方法,經歷情境觀察、問題抽象、分析綜合、判斷推理等活動.因此,教師可以結合學生現實生活,為學生設計如下項目問題:“一輛客車和一輛貨車同時從相距540千米的兩地出發,相向而行,經過3小時相遇,客車速度是95千米/時,請問貨車的速度是多少?”運用“我們知道一個物體的速度和時間,就可以用方程計算他的路程,那么如何根據實際問題找出等量關系,進而列方程、解方程呢?”這一問題激發學生的項目探究興趣.在此基礎上,教師可以按照“組間同質、組內異質”的原則組建學習小組,使學生以小組為單位,基于真實問題尋找等量關系,并根據速度、時間、路程的關系對貨車的速度進行推理,使學生在自主分析、交流合作與答案探究中發展邏輯思維能力.
(五)設計數學實驗,促進邏輯思維應用
數學實驗是學生獲得數學基礎知識、基本技能、基本思想以及基本活動經驗的重要渠道.教師要想培養學生的邏輯思維能力,就可以設計數學實驗活動,使學生在數學實驗操作中運用抽象的數學概念進行判斷推理,使抽象理論的具體化與直觀化,切實在“再發現”的過程中得到邏輯思維能力的發展.
以人教版四年級下冊“三角形的內角和”的教學為例,“三角形的內角和”一課需要學生用量一量、拼一拼等探究三角形的內角和,使學生能夠運用三角形內角和知識解決實際問題,有效發展學生的空間觀念與推理能力,促進學生邏輯思維能力的發展.然而,單純的演繹推理、邏輯運算、抽象概括等形式使數學學習相對枯燥無味,因此,教師需要以學生為中心設計數學實驗,引導學生在實驗中自主認識三角形內角和,并拓展延伸至多邊形內角和定理.教師可以為學生提供數學模型、測量工具、作圖工具、計算機以及圖形計算器等器材,使學生能夠綜合多種工具與材料展開數學實驗,并創設真實實驗情境,有目的地為學生創設積極的思維背景.在此基礎上,教師要避免直接告知三角形內角和、多邊形內角和等相關知識,而是讓學生運用量角器測量三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形等圖形的角,并通過求和計算自主發現其中規律,切實運用數學實驗全面激活學生的數學興趣與參與意識,引導學生獨立操作思考,使學生在觀察問題、發現問題、提出問題中發展學生的邏輯思維能力,提升學生的思維品質.
(六)構建多元評價,滿足學生多元需求
教學評價是數學課程教學的“指揮棒”.教師要想促進學生邏輯思維能力的發展,就要堅持以評促學、以評促教,循序漸進地構建主體多元、內容豐富、形式多樣的評價模式,切實運用教學評價對學生的學習過程與學習結果進行綜合評價,對學生的思維進行有效引導,充分發揮教學評價引導、激勵、反饋、調控與總結的作用.
以人教版四年級上冊“三位數乘兩位數”的教學為例,“三位數乘兩位數”旨在幫助學生認識積的變化規律,并初步獲得探索和發現數學規律的基本方法和經驗,培養學生遷移類推和邏輯思維能力.在組織數學課程教學中,首先,教師應以核心素養為導向設置評價標準,聚焦學生邏輯思維能力的形成與發展,根據學生在數學課程學習中表現出的知識、能力、態度、方法以及情感等進行綜合評價,關注學生想象、推理、設計、論證等高階思維過程,客觀評析學生的邏輯思維能力發展情況;其次,教師應創新評價方法,促進課堂觀察、隨堂測驗、交流互動、作業評價等評價方法的綜合應用,全面關注學生的學習過程與學習結果,使學生能夠在自評、互評與師評中得到多元學習需求的滿足,讓學生能夠在發現三位數乘兩位數基本方法與經驗中發展邏輯思維能力;最后,教師應強化評價結果的應用,根據學生整體特征與個體差異選擇適宜的評價方式,根據學生實際邏輯思維能力表現及時調整教學內容與進程,并為學生提供個性化學習方案,充分發揮教學評價引導、激勵、反饋、調控與總結的作用,幫助學生樹立數學學習的信心.
結 語
總而言之,在小學數學教學中培養學生的邏輯思維能力具有積極的現實意義.教師要想運用數學教學培養學生邏輯思維能力,就要清晰認識目前數學教學存在的問題,積極更新教學理念,創新教學模式.同時,在今后的教學中,教師還要切實增強學生運用數學知識解決實際問題的能力,進一步發展學生的邏輯思維能力,促進學生數學學科核心素養的形成.
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