丁益民

【摘 要】 以蘇教版新教材必修中“常用邏輯用語”為切入口，挖掘相關(guān)學(xué)材在激趣、引領(lǐng)、啟發(fā)、探究等方面的教學(xué)功能，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)活動，達(dá)到理解數(shù)學(xué)知識本質(zhì)的目的.

【關(guān)鍵詞】 學(xué)材;常用邏輯用語;教學(xué)功能;深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是對學(xué)習(xí)狀態(tài)的質(zhì)性描述，涉及學(xué)習(xí)的投入程度、思維層次和認(rèn)知經(jīng)驗等多個層面，強調(diào)對知識本質(zhì)的理解和對學(xué)習(xí)內(nèi)容的批判性吸收和利用，追求有效的學(xué)習(xí)遷移和真實問題的解決，屬于高階思維為主要認(rèn)知活動的有意義學(xué)習(xí).杜威的兒童觀和教材觀強調(diào)以學(xué)生需要為出發(fā)點，在“學(xué)生為本”的理念下，注重學(xué)生直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗的相互融合，教材更關(guān)注學(xué)生的自主空間，關(guān)注學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，關(guān)注學(xué)生的主體意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)生的自我價值，發(fā)揮教材應(yīng)有的教育功能.

各版新教材相繼出版并陸續(xù)進(jìn)入使用狀態(tài)，新教材都突出體現(xiàn)了教材的“學(xué)材”屬性，研析這些素材的教學(xué)功能，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)活動，促進(jìn)學(xué)生理解知識本質(zhì)，深度學(xué)習(xí).本文以蘇教版必修第一冊第2章“常用邏輯用語”為例談?wù)勔恍┱J(rèn)識與思考，敬請指正.

1 發(fā)揮學(xué)材的激趣功能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力

新教材從素材的選取及呈現(xiàn)方式，到先行組織者的設(shè)計、欄目板塊的設(shè)計、正文的敘述方式、習(xí)題的編設(shè)等方面都盡可能地以引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為目的，讓學(xué)生帶著濃厚的興趣去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識.

本章的“閱讀”欄目給出了兩則著名的“悖論”，“悖論”以故事的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生在感受樂趣的同時也會理性思考“悖論”產(chǎn)生的原因——“悖論”的出現(xiàn)往往是由于人們對某些概念的理解和認(rèn)識不夠深刻所致.具體來說，“芝諾悖論”是由于以形而上學(xué)的觀點看問題，不承認(rèn)無限是客觀存在的，反而用一系列有限的過程來逼近無限.“理發(fā)師悖論”（“羅素悖論”）的提出，促使許多數(shù)學(xué)家去研究集合論的無矛盾性問題，從而產(chǎn)生了數(shù)理邏輯的一個重要分支——公理集合論.在教學(xué)中若能將這些素材背后隱藏的數(shù)學(xué)史料開發(fā)成顯性材料，以通俗易懂的故事形式呈現(xiàn)出來，必將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探求欲望.

在習(xí)題方面，教材分別在習(xí)題2.1、習(xí)題2.3、復(fù)習(xí)題的“探究·拓展”欄目中設(shè)置了相應(yīng)的激趣素材.如在習(xí)題2.1的這道題：

考察下述推導(dǎo)過程，找出錯誤原因.

若x=y，則有xy=y2，從而有x2-xy=x2-y2，即有x（x-y）=（x+y）（x-y）.

所以x=x+y.又因為x=y，所以x=2x.所以1=2.

這道題旨在引導(dǎo)學(xué)生閱讀材料，反思該“偽證”背后的邏輯漏洞，以這樣的示錯過程來啟發(fā)學(xué)生在進(jìn)行推理時要注重步驟間的邏輯性與等價性.很明顯，這樣的學(xué)材能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，尤其是誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)邏輯用語的積極的心理驅(qū)動，學(xué)生在邏輯推理中感受數(shù)學(xué)的理性力量.

2 發(fā)揮學(xué)材的引導(dǎo)功能，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)的方向

教材特別重視章首語在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面的作用.章首語作為一章之首，提供了與整章內(nèi)容相關(guān)的問題情境，一般以學(xué)生熟悉的生活背景或?qū)W習(xí)經(jīng)驗作為引子，既是本章核心內(nèi)容的原型，也是引領(lǐng)整章內(nèi)容的問題，是該章的知識生長點、核心內(nèi)容或研究方法，對本塊內(nèi)容的學(xué)習(xí)起先行組織者的作用.

相對于初中數(shù)學(xué)知識，本章內(nèi)容較為抽象，對學(xué)生的邏輯推理、數(shù)學(xué)語言的運用等能力要求較高，是學(xué)生學(xué)習(xí)難點之一.為了降低學(xué)生的認(rèn)知難度，教材選擇之前學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)命題作為導(dǎo)引，從數(shù)學(xué)內(nèi)部提出問題，讓學(xué)生在熟悉的語言環(huán)境中感受邏輯用語在進(jìn)行數(shù)學(xué)表達(dá)和數(shù)學(xué)推理時的作用，讓學(xué)生初步學(xué)會運用邏輯用語準(zhǔn)確地表達(dá)數(shù)學(xué)內(nèi)容（對象），為更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)交流做好準(zhǔn)備.

本章章首語是這樣給出的：

命題1 兩個偶數(shù)的和是偶數(shù).

命題2 和是偶數(shù)的兩個數(shù)一定都是偶數(shù).

為了判斷這兩個命題的正確性，我們換一種語言來表述它們：

命題1 如果a是任意的偶數(shù)，b是任意的偶數(shù)，那么a+b一定是偶數(shù).

命題2 如果a+b是偶數(shù)，那么a和b都是偶數(shù).（活動1）

對于命題1，因為a是偶數(shù)，所以存在m∈Z，使a=2m;

因為b是偶數(shù)，所以存在n∈Z，使b=2n;所以a+b=2m+2n=2（m+n）.

因為m∈Z，n∈Z，所以m+n∈Z，所以a+b為偶數(shù).（活動2）

對于命題2，取a=3，b=5，這時a+b=8是偶數(shù)，但3不是偶數(shù)，5也不是偶數(shù).（活動3）

該章首語包含多個方面的信息：既有數(shù)學(xué)命題基本格式（如果……那么……）的呈現(xiàn)，又有邏輯量詞（任意，存在）的使用，也有演繹推理中“三段論”的格式體現(xiàn)，更有“反證法”進(jìn)行推理的示范，這些都直指本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)——邏輯用語的含義以及如何使用邏輯用語.進(jìn)一步地還給出本章的學(xué)習(xí)定位與核心問題：

數(shù)學(xué)研究過程中，提出問題、解決問題需要進(jìn)行數(shù)學(xué)推理，數(shù)學(xué)推理要用數(shù)學(xué)語言表達(dá)，需要使用一些基本用語，例如，“如果”“那么”“因為”“所以”“任意的”“存在”……

●這些用語的含義是什么？

●在推理過程中，怎樣使用這些用語？

在后繼學(xué)習(xí)中，學(xué)生的認(rèn)知方向是按照上述章首語的引領(lǐng)路線遞進(jìn)的：首先要能像活動1那樣將命題寫成“若p則q”的形式，并能通過合適的方法（活動2、活動3）判斷真假，當(dāng)然還需要了解真命題與定理、定義之間的關(guān)系，為后續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)時進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评碜C明提供理論依據(jù)，為此就需深入到命題的結(jié)構(gòu)中去考查條件p與結(jié)論q之間的關(guān)系，具體感受性質(zhì)定理和判定定理之間的區(qū)別，從整體的角度以邏輯的視角理解這兩類定理的邏輯屬性.最后再學(xué)習(xí)另一類含有量詞的命題，從邏輯的角度理解和表達(dá)具有部分與整體意義的命題.在學(xué)材的引領(lǐng)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)是具有方向和目的性的整體建構(gòu)過程，為學(xué)生的有意義建構(gòu)奠定了基礎(chǔ).

3 發(fā)揮學(xué)材的啟發(fā)功能，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的思考力

教材注重通過文本與學(xué)生進(jìn)行無聲互動，讓學(xué)生在問題中思考，在思考中感悟.正文部分每節(jié)均設(shè)計了“節(jié)問題”，通過問題驅(qū)動思考，問題直指概念本質(zhì).除此之外，還通過“思考”“旁白”等欄目來啟發(fā)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的能力.

以“旁白”為例，旁白是正文的解說詞，是正文的補充與延伸，對正文起支撐、傳承的作用，具有良好的啟發(fā)性，能激發(fā)學(xué)生思考與探究，促進(jìn)他們主動地學(xué)習(xí)研究，理解知識的內(nèi)涵與本質(zhì).如2.1節(jié)設(shè)置旁白1：“判斷命題為真，需要進(jìn)行證明.判斷命題為假，該怎么做？”旁白1是啟發(fā)學(xué)生運用“舉反例”進(jìn)行思維活動，“舉反例”是判斷命題為假、驗證“充分性、必要性”時重要的思維操作程式，通過此旁白讓學(xué)生體會到判斷命題真假時不同的思維過程（判斷命題為真時需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难堇[推理，判斷為假時則需要尋找反例進(jìn)行否定）.為了加強“舉反例”在教學(xué)中的作用，在2.2節(jié)再次設(shè)置了表述性的旁白2：“還可以通過舉反例來說，如22=（-2）2，但2≠-2.”旁白2是讓學(xué)生在進(jìn)一步學(xué)習(xí)時更深地體會“舉反例”的邏輯價值，鞏固這種運用逆向思維進(jìn)行辨析與思考的思維成果，形成批判意識.又如在2.3.1節(jié)設(shè)置旁白3：“在語句（1）～（5）中，哪些是命題？如果是命題，又有哪些是全稱量詞命題，哪些是存在量詞命題？”該旁白是學(xué)生初步接觸“全稱量詞命題”和“存在量詞命題”概念后提出的，運用旁白讓學(xué)生在解決“節(jié)問題”后進(jìn)行的深度認(rèn)知，讓學(xué)生從概念的本質(zhì)去理解“全稱量詞命題”“存在量詞命題”，并不是從外在形式進(jìn)行的表淺認(rèn)識，而是對抽象概念進(jìn)行具體操作的同化順應(yīng)過程，這顯然利于對概念的準(zhǔn)確把握.

很明顯這些旁白的活動目標(biāo)指向明確，通過旁白設(shè)置相應(yīng)的思維活動，讓學(xué)生在目標(biāo)指向明確的活動中對概念的內(nèi)涵、外延進(jìn)行理解，是促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考、準(zhǔn)確理解本質(zhì)的重要途徑.

4 發(fā)揮學(xué)材的探究功能，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的理解力

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確將“閱讀自學(xué)”作為數(shù)學(xué)教學(xué)活動之一，體現(xiàn)了“數(shù)學(xué)閱讀”在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性.信息時代，學(xué)生知識的獲取、能力的形成以及情感的培養(yǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能僅依賴于教材或課堂.如果將閱讀材料視為區(qū)別于正文的內(nèi)容，只是將其視為“閱讀”的文本，則大大削弱了這些資源的教學(xué)價值.教材中的閱讀素材所設(shè)置的問題與建議，在拓寬學(xué)生視野的同時還關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高，這其實代表著一種引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的導(dǎo)向.

本章習(xí)題中設(shè)置兩道“閱讀題”——第2.3節(jié)第6題和復(fù)習(xí)題第6題，很明顯這兩道題的定位均為“探究·拓展”，這兩道題是基于幫助學(xué)生正確理解“含有量詞的命題的否定”“充分條件”“必要條件”等概念而設(shè)計的，分別從生物學(xué)科和數(shù)學(xué)文化的視角對相關(guān)概念進(jìn)行理解，拓寬了理解的方式.第2.3節(jié)第6題是從生物學(xué)科的視角去理解數(shù)學(xué)中的全稱量詞命題及存在量詞命題之間的關(guān)系，而這種關(guān)系又可從集合的視角來進(jìn)行表征，這樣便溝通了其他學(xué)科與數(shù)學(xué)，集合與邏輯之間的關(guān)系，由此打開學(xué)生思維，讓學(xué)生進(jìn)行更為廣泛的探究，最終定位于從集合角度理解命題與命題的否定的邏輯意義.復(fù)習(xí)題的第6題則是一道數(shù)學(xué)文化題，《墨經(jīng)》中關(guān)于“小故”和“大故”就是我國墨辯邏輯的用語，其分別對應(yīng)了數(shù)學(xué)邏輯中的“必要條件”和“充分條件”，體現(xiàn)了我國古代在邏輯學(xué)上研究的卓越成就.

為了適應(yīng)不同學(xué)生學(xué)習(xí)的個性化需求，教材還設(shè)置一些具有探究性質(zhì)的學(xué)材，來幫助學(xué)生進(jìn)行探究拓展的活動，如教材在每章末專設(shè)“問題與探究”，以此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動.本章的“DY三角形”是新情境，讓學(xué)生從命題的角度對“DY三角形”的定義、性質(zhì)定理、判斷定理進(jìn)行理性認(rèn)識，形成關(guān)于命題研究的體系，促進(jìn)學(xué)生對命題價值的深度理解，引導(dǎo)學(xué)生在新情境中去解決問題，形成遷移能力.

總之，教師在教材的使用過程中要挖掘?qū)W材的教學(xué)功能，讓學(xué)材更有利于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力的提升，促進(jìn)學(xué)生理解知識本質(zhì)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí).