福建省福安市第一中學(xué) 劉榮坤
高中數(shù)學(xué)知識相比初中數(shù)學(xué)知識而言,抽象性更強,對邏輯推理能力的要求更高。目前,教師在教學(xué)任務(wù)的壓力下,往往以“填鴨式”教學(xué)傳授概念、做題方法為主,而沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,更沒有重視數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),學(xué)生對知識不能充分領(lǐng)會,對方法的運用達不到舉一反三、融會貫通的效果,導(dǎo)致知識不能遷移,思維得不到發(fā)展。課堂作為數(shù)學(xué)教學(xué)活動展開的主陣地,如何培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力是教師亟待解決的問題。本文筆者以高中數(shù)學(xué)為出發(fā)點,結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗,從創(chuàng)設(shè)問題情境、提高閱讀能力、進行針對訓(xùn)練三個方面,對培養(yǎng)高中生的邏輯推理能力進行了分析與探究。
問題是數(shù)學(xué)的心臟,也是學(xué)生探究思維能力發(fā)展的重要依據(jù)。教師往往在課堂中忽視問題的提出,以課堂講授、課下練習(xí)的方式進行教學(xué),學(xué)生不能積極主動地融入探究中,造成學(xué)生機械地學(xué)習(xí),思維能力得不到有效的提高,對學(xué)生邏輯推理能力的發(fā)展十分不利。因此,教師應(yīng)落實以素質(zhì)教育為核心的教育觀念,以學(xué)生的“學(xué)”為中心,結(jié)合章節(jié)知識創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生根據(jù)問題展開分析探究,在問題探究的過程中,體會知識的產(chǎn)生,激活思維。這對學(xué)生知識遷移能力與邏輯推理能力的提高具有重要意義。在創(chuàng)設(shè)問題情境時,問題的內(nèi)容、難度水平等因素至關(guān)重要,因為問題難度一旦超出了學(xué)生的認知水平,將難以調(diào)動高中生的思維積極性,反而會導(dǎo)致學(xué)生陷入認知瓶頸,不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,無法促使學(xué)生積極遷移數(shù)學(xué)知識。對此,在創(chuàng)設(shè)問題情境時,高中數(shù)學(xué)教師要考慮下面兩個問題。
“最近發(fā)展區(qū)”理論是維果茨基提出的,他認為每個人都存在兩種認知水平,一種是現(xiàn)有認知能力,另外一個便是潛在認知能力,處于這兩種認知水平的中間區(qū)域便是“最近發(fā)展區(qū)”,即學(xué)生能夠通過豐富的學(xué)習(xí)活動所取得的認知進步范圍。在這一理論的影響下,高中數(shù)學(xué)教師也不得不思考學(xué)生的認知發(fā)展特點,而這也將對問題情境的創(chuàng)設(shè)產(chǎn)生一定的影響。比如,如果問題難度超出學(xué)生認知水平,學(xué)生不管如何努力都難以找到解決問題的有效策略,那么也必然會受到打擊,無法全身心投入數(shù)學(xué)探究活動之中。同理,如果問題難度遠遠低于學(xué)生的認知水平,即便不加思考也能快速得出問題答案,那么問題情境則并不會對學(xué)生的邏輯思維能力產(chǎn)生具體影響,同樣也達不到培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力的目的。因此,在創(chuàng)設(shè)問題情境時,高中數(shù)學(xué)教師便要認真分析學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,由此確定問題難度,恰到好處地促使學(xué)生產(chǎn)生認知疑問,促使學(xué)生在求知欲的驅(qū)動下自主思考數(shù)學(xué)問題,使其全面發(fā)展自己的邏輯思維能力。如此,則可切實優(yōu)化高中生的思維狀態(tài),使其真正實現(xiàn)學(xué)習(xí)成長。
一直以來,高中數(shù)學(xué)教學(xué)都脫離了現(xiàn)實生活,高中生并不會在現(xiàn)實生活中遷移數(shù)學(xué)所學(xué),也不會利用生活現(xiàn)象去分析、解決數(shù)學(xué)問題。在這種狀態(tài)下,高中生難以全面內(nèi)化數(shù)學(xué)知識,他們的邏輯思維能力也會因此受到影響。對此,在創(chuàng)設(shè)問題情境時,高中數(shù)學(xué)教師要堅持以生活資源為中心,由此豐富數(shù)學(xué)問題的題目條件,以便讓學(xué)生及時回憶生活經(jīng)歷,客觀把握數(shù)學(xué)問題。這樣一來,則可無形中降低數(shù)學(xué)問題的難度水平,增加學(xué)生的具象認識,促使學(xué)生自主分析、探究數(shù)學(xué)問題,在問題情境的驅(qū)動下進行邏輯推理,通過豐富的問題解決經(jīng)驗去發(fā)展自身的邏輯推理能力。
筆者在進行“直線與圓的位置關(guān)系”教學(xué)中,考慮到位置關(guān)系作為抽象的知識,學(xué)生不能明顯地體會與掌握,課前讓學(xué)生準備好計算器、直尺、量角器等學(xué)習(xí)工具,創(chuàng)設(shè)問題情境:貨車目前從A 地往B 地行駛,學(xué)校位于A 地正西300 米處,受影響范圍為200 米的圓形區(qū)域。已知B 市位于學(xué)校正北300 米處,如果貨車不改變行駛路線,學(xué)校是否會受到貨車噪音的影響?筆者啟發(fā)學(xué)生由圖形判斷直線與圓的位置關(guān)系,再通過合情推理理解學(xué)校在什么情況下不受噪音影響,并體會直線與圓的位置關(guān)系。通過對問題的閱讀分析,學(xué)生不僅加強了對知識的應(yīng)用意識,而且會對知識產(chǎn)生全面的領(lǐng)會,突破思維的障礙與局限,促進邏輯推理能力的顯著提高。而且,這一問題情境也是從現(xiàn)實生活中提取出來的數(shù)學(xué)問題,高中生只要全面掌握了這一問題中的數(shù)學(xué)規(guī)律、解題方法,就可通過一道題去掌握一類題的解題策略,更易于提升學(xué)生的解題能力,使其實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)。
數(shù)學(xué)閱讀作為應(yīng)用問題必經(jīng)的環(huán)節(jié)與過程,也是學(xué)生邏輯推理能力發(fā)展的前提。教師往往在引導(dǎo)學(xué)生解決問題時,沒有重視學(xué)生的自主能力,幫助學(xué)生分析問題,理解題目大意,挖掘題目給定的信息,學(xué)生逐漸產(chǎn)生依賴心理,當(dāng)學(xué)生自主分析問題時,就會產(chǎn)生困難。因此,提高學(xué)生的閱讀能力對培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力具有至關(guān)重要的作用,教師應(yīng)把課堂還給學(xué)生,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)閱讀能力,沖破思維的局限性,挖掘問題中隱含的條件,引導(dǎo)學(xué)生厘清解題思路,從而提高邏輯推理能力。
在組織數(shù)學(xué)閱讀活動時,高中數(shù)學(xué)教師要堅持以學(xué)生為中心,因為閱讀本身就應(yīng)該是以學(xué)生的個性化思維為基礎(chǔ)的,需要通過豐富的邏輯推導(dǎo)與語言重構(gòu)才能被學(xué)生分解、內(nèi)化,單純地被動接受是難以有效提升學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀能力的,同樣也無法有效優(yōu)化學(xué)生的邏輯推理能力。但是,高中生的個人閱讀能力水平低下,他們很有可能無法全面分析得出數(shù)學(xué)題目中的隱含條件,也會因此陷入思維瓶頸。因此,高中數(shù)學(xué)教師要豐富師生互動、生生互動,將閱讀與表達活動結(jié)合起來,引導(dǎo)學(xué)生全面歸納閱讀經(jīng)驗、閱讀所得,使其積極展開思維交流,由此促使學(xué)生全面挖掘數(shù)學(xué)資料中的隱含條件,順利引導(dǎo)學(xué)生參與問題解決活動,逐步提升學(xué)生的邏輯推理能力。
筆者在進行“函數(shù)模型及其應(yīng)用”的教學(xué)時,在學(xué)生初步掌握一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題進行分析解決,以問題情境的方式對比類似的問題,讓學(xué)生挖掘隱含的條件:超市進行促銷活動,購物總金額不超過800 元,不享受任何優(yōu)惠,總額超過800 元,超過800 遠的部分享有折扣,超過500 元的部分打9 折,不超過500 元的部分打9.5 折。學(xué)生閱讀題目,進行信息的有效捕捉,在原有知識基礎(chǔ)上解決問題,從而提高了邏輯推理能力。為了確保學(xué)生可以掌握有效信息,筆者還在數(shù)學(xué)課上組織了小組討論與合作活動。高中生需在小組內(nèi)闡述自己所提煉的題目信息,及時對比、綜合本組成員的閱讀想法,然后再針對其中的不同點進行全員討論,堅持平等對話,由此總結(jié)數(shù)學(xué)閱讀結(jié)論。接著,各小組便要輪流展現(xiàn)閱讀觀點,輪流補充、質(zhì)疑。在此過程中,筆者會有意識地引導(dǎo)各小組積極參與組際討論,鼓勵學(xué)生自由表達,也希望由此促使學(xué)生產(chǎn)生更加豐富的閱讀理解。在這個過程中,當(dāng)本班學(xué)生陷入思維瓶頸時,筆者便會適當(dāng)點撥,引導(dǎo)學(xué)生全面歸納有效的數(shù)學(xué)閱讀技巧。這樣一來,本班學(xué)生則可真正將閱讀、表達與思考活動結(jié)合起來,切實發(fā)展自己的邏輯推理能力。
數(shù)學(xué)知識具有較強的關(guān)聯(lián)性,知識遷移能力與思維習(xí)慣是學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時需要養(yǎng)成的。這一思維習(xí)慣的養(yǎng)成不僅能提高學(xué)生的解題速度,而且對邏輯推理能力的發(fā)展具有重要的作用。因此,教師在教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生對具體問題進行解決,而且要讓其對相關(guān)的例題進行類比判別、有效分析,通過合情推理或演繹推理進行變式的解析,達到使知識融會貫通的效果,并不斷構(gòu)建知識體系,同時潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。高中生的認知能力水平差異明顯是不爭的事實,他們需要在不同難度的專題練習(xí)活動中全面積累邏輯推理經(jīng)驗,否則很難真正優(yōu)化自身的數(shù)學(xué)思維能力。因此,高中數(shù)學(xué)教師既要針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計相應(yīng)的習(xí)題活動,也要考慮學(xué)生的個體差異,盡量呈現(xiàn)出層次化的習(xí)題結(jié)構(gòu),鼓勵學(xué)生自主選擇,以便讓學(xué)生及時內(nèi)化所學(xué)知識,進一步發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力,讓學(xué)生以異步狀態(tài)實現(xiàn)共同進步。
在進行“集合”教學(xué)時,為了使學(xué)生理解集合的概念、集合元素的性質(zhì),掌握元素與集合之間的關(guān)系,筆者在教學(xué)過程中進行了以下例題的展示:設(shè)B={1,2},A={x|x B},求A、B 的關(guān)系。由于集合A 的元素屬性是集合,集合B 的元素屬性是數(shù),兩者不具有包含關(guān)系,學(xué)生通過例題產(chǎn)生思維習(xí)慣,同時深入了解概念,避免類似偏差思維的發(fā)生,對學(xué)生邏輯推理能力的發(fā)展也具有一定的作用。針對與集合知識有關(guān)的習(xí)題,筆者也會適當(dāng)補充課后習(xí)題資源,以便讓學(xué)生積極解題,使其在解題時發(fā)展自己的邏輯推理能力。為此,筆者則會通過課堂討論與總結(jié)活動去分析高中生的知識內(nèi)化情況,由此設(shè)計層次化的習(xí)題資源,鼓勵學(xué)生自主解題、自主歸納解題經(jīng)驗。如此,則可進一步發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力,使其掌握數(shù)學(xué)學(xué)科的思維特點、應(yīng)用規(guī)律。
綜上所述,邏輯推理作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一,具有一定的代表性,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中也是學(xué)生需要提高的關(guān)鍵能力。因此,教師要重視這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng),運用行之有效的教學(xué)方式,讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動,在知識探究的過程中提高邏輯推理能力。