袁小玲
[摘 ?要] 邏輯思維作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一,它的提升不僅可以活躍學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,還可以幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和習(xí)慣,從而為終身學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).文章以邏輯思維素養(yǎng)的內(nèi)涵為著手點(diǎn),結(jié)合具體實(shí)例,提出了培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的一些方法.
[關(guān)鍵詞] 邏輯思維;追根溯源;仔細(xì)審題;變式訓(xùn)練;數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
愛(ài)因斯坦曾說(shuō):“發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的能力,應(yīng)當(dāng)始終放在首位,而不應(yīng)當(dāng)將獲得知識(shí)放在首位.”可見(jiàn),良好的邏輯思維能力是各項(xiàng)發(fā)展的前提條件,擁有良好的邏輯思維能力可以準(zhǔn)確習(xí)得新知,靈活運(yùn)用新知,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng).因此,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力是高中數(shù)學(xué)教學(xué)不斷努力的方向.
所謂的邏輯推理,就是根據(jù)自身腦海中形成的決斷,根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)分析和搜集證據(jù),并借助類比、歸納等手段得出結(jié)論. 由此可見(jiàn),邏輯推理不僅是生活中常見(jiàn)的思維方式,也是最為常用的思維方法. 它看似簡(jiǎn)單,實(shí)則具有深?yuàn)W的學(xué)問(wèn),邏輯推理能力的提升不僅可以活躍學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,還可以幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和習(xí)慣,從而為終身學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ). 所以,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力具有十分重要的意義和作用.
基于此,筆者結(jié)合多個(gè)案例,以“邏輯思維”為切入點(diǎn),就如何培養(yǎng)學(xué)生的“邏輯推理”這一核心素養(yǎng)談?wù)剛€(gè)人的一些主張,與諸位同行交流.
追根溯源:孕育邏輯思維
人類思維的發(fā)展好似人類的進(jìn)化,小學(xué)時(shí)期只具備了形象思維能力,頭腦中無(wú)法理解抽象意義的概念;隨著一步步地成長(zhǎng),對(duì)于高中生來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容逐漸由具象層面上升到抽象層面,數(shù)學(xué)思維也從形象思維逐步轉(zhuǎn)向抽象思維. 當(dāng)進(jìn)入高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí),大部分學(xué)生的抽象思維已經(jīng)基本成熟,基本可以理解和認(rèn)識(shí)高度抽象的高中數(shù)學(xué)知識(shí). 因此,教師的數(shù)學(xué)教學(xué)不應(yīng)停留在引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)單地記憶定義、定理和公式,而應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生追根溯源,本著挖掘數(shù)學(xué)本質(zhì)的理念,深入挖掘定理、定義和公式的豐富內(nèi)涵,從而最大限度地激發(fā)學(xué)生發(fā)展邏輯思維能力,實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)用.
案例1:以“分段函數(shù)”的教學(xué)片段為例.
問(wèn)題1:試著闡述分段函數(shù)的概念.
問(wèn)題2:以函數(shù)y=x,y=x2,y=,y=logx為原材料試著構(gòu)造分段函數(shù).
設(shè)計(jì)說(shuō)明:教材中并沒(méi)有明確界定分段函數(shù)的概念,它這樣模糊處理想必也是具有一定的意義. 在多番查找資料和研究后,筆者認(rèn)為可以這樣定義:“對(duì)自變量x的不同取值范圍有不同對(duì)應(yīng)法則的函數(shù),則可稱為分段函數(shù).”而此處概念的形成需要在函數(shù)概念體系下,以學(xué)生的認(rèn)知表象為出發(fā)點(diǎn)導(dǎo)入,讓學(xué)生在暢所欲言中給出自身對(duì)概念的理解,最終在合作探究中形成邏輯嚴(yán)密的概念. 整個(gè)探究過(guò)程,師與生、生與生交流通暢,很好地觸發(fā)了邏輯思維.進(jìn)一步構(gòu)造分段函數(shù),旨在引導(dǎo)學(xué)生在深入探究的基礎(chǔ)上追根溯源,借助已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)搭建知識(shí)框架. 在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生積極表達(dá),展現(xiàn)思維的閃光點(diǎn)和知識(shí)的漏洞,教師巡回指導(dǎo),在激勵(lì)性評(píng)價(jià)中“活化”學(xué)生的思維,課堂氣氛異常活躍,思維火花四射,很好地孕育了邏輯思維.
仔細(xì)審題:探尋邏輯思維
審題是解題的基礎(chǔ),也是解好題的關(guān)鍵. 審題過(guò)程可以洞悉題目考查的知識(shí)點(diǎn),挖掘試題中隱含的信息,排除試題中的干擾信息,找尋解題的突破口,從而借助必要的邏輯推理和綜合判斷,形成合理而靈活的解題思路. 由此可見(jiàn),仔細(xì)審題對(duì)于探尋學(xué)生的邏輯思維、優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力會(huì)起到不容小覷的作用. 因此,解題教學(xué)中,教師應(yīng)與學(xué)生一起審題,做好審題示范,教會(huì)學(xué)生正確審題的方法,讓學(xué)生在正確審題中探尋邏輯思維.
案例2:已知△ABC中,點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),且動(dòng)點(diǎn)P滿足=·sin2θ+·cos2θ,試求出·的最大值.
本題的難度較大,不少學(xué)生在解題時(shí)無(wú)從下手. 學(xué)生為什么想不到解題思路?本質(zhì)在于:①不會(huì)運(yùn)用條件;②無(wú)法挖掘出隱含的條件. 此時(shí),教師首先應(yīng)該不遺余力地做好審題示范,點(diǎn)撥和誘導(dǎo)學(xué)生知道由=2可得出=·sin2θ+·cos2θ,并借助知識(shí)點(diǎn)“同一平面內(nèi)共起點(diǎn)的三個(gè)向量α,β,γ,若有α=λβ+μγ,且λ+μ=1,則向量α,β,γ的終點(diǎn)共線”,從而得出點(diǎn)P在中線AD上. 這樣一來(lái),問(wèn)題就自然迎刃而解了.
設(shè)計(jì)說(shuō)明:在解題的過(guò)程中,教師良好的審題示范帶動(dòng)著學(xué)生思維的活躍度,為學(xué)生優(yōu)化審題能力奠定了良好的基礎(chǔ). 只有正確理解題意,充分審題,才能知道如何處理問(wèn)題,解決問(wèn)題才具有方向感. 事實(shí)上,只有關(guān)注讀題、審題和思考的過(guò)程,才能落實(shí)數(shù)學(xué)解題過(guò)程;也只有讓學(xué)生真正參與審題的過(guò)程,才能架起知識(shí)和應(yīng)用之間的一座橋梁,真正由感知到領(lǐng)悟. 進(jìn)而驅(qū)動(dòng)學(xué)生正確審題,在提升審題能力的同時(shí)提升解題能力,在提升解題能力的同時(shí)提升邏輯思維能力.
變式訓(xùn)練:收獲邏輯思維
當(dāng)前,由于受應(yīng)試教育的束縛,不少教師崇尚“題海戰(zhàn)術(shù)”,試圖以刷題的形式來(lái)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī). 長(zhǎng)此以往,學(xué)生因?yàn)闄C(jī)械性記憶、模仿性解答,思維逐步禁錮在固定的模式中,嚴(yán)重阻礙了邏輯思維能力的提升,更妨礙了智力的發(fā)展. 對(duì)此,教師需要轉(zhuǎn)變思維的方式和方向,采用變式訓(xùn)練的方式,激發(fā)學(xué)生將發(fā)散思維、求異思維和創(chuàng)新思維等貫穿于整個(gè)解題活動(dòng). 教師不失時(shí)機(jī)地抓好每個(gè)環(huán)節(jié)中邏輯思維的培養(yǎng),將重點(diǎn)放在思路的分析和思維的提升上,讓學(xué)生的目光不僅停留在事物的表象上,而且能自覺(jué)探究事物的本質(zhì),從而在獲得解題能力的同時(shí)自然收獲邏輯思維能力.
案例3:已知點(diǎn)F為橢圓+=1的左焦點(diǎn),直線l過(guò)點(diǎn)F與該橢圓相交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,且有=2,試求出直線l的方程.
本題是一道“一題多解”的問(wèn)題,學(xué)生經(jīng)歷了日復(fù)一日的解析幾何問(wèn)題的訓(xùn)練后,頭腦中早已形成了解決該類問(wèn)題的一般性模式(當(dāng)然這種模式還不夠完善). 但解析幾何問(wèn)題的超大運(yùn)算量常常令學(xué)生望而生畏,唯有選好了運(yùn)算方式,才能避免運(yùn)算錯(cuò)誤. 學(xué)生會(huì)如何選擇運(yùn)算方法呢?經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的思考和教師的點(diǎn)撥后,學(xué)生得出了以下兩種解法:
解法1:設(shè)直線l的方程為y=k(x+1),聯(lián)立y=k(x+1),3x2+4y2=12,可得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0,x+x=-,xx=.根據(jù)=2,可得x=-2x-3. 代入韋達(dá)定理的兩個(gè)式子可得-3·-2-3-3=,從而解得k2=,所以直線l的方程為y=±·(x+1).
解法2:設(shè)直線l的方程為x=my-1,聯(lián)立x=my-1,3x2+4y2=12,可得(3m2+4)y2-6my-9=0,y+y=,yy=-.根據(jù)=2,得出y=-2y. 代入韋達(dá)定理的兩個(gè)式子可得=,從而解得m2=,所以直線l的方程為x=±y-1.
設(shè)計(jì)說(shuō)明:以上案例中,教師通過(guò)“一題多解”的訓(xùn)練,讓學(xué)生在感知優(yōu)化解法的重要性時(shí)學(xué)會(huì)選擇合適的解題方法(當(dāng)然這是需要教師深入引導(dǎo)的). 不少教師在解題教學(xué)中,僅僅將自身解法的精妙之處呈現(xiàn)出來(lái),除了感動(dòng)自己和獲得學(xué)生的稱贊之外,似乎并無(wú)其他作用. 在本題的探究中,設(shè)點(diǎn)斜式方程較為簡(jiǎn)便,運(yùn)用解法2這樣的形式更為便捷,這些都需要教師引導(dǎo)學(xué)生在解題教學(xué)中總結(jié)、反思和突破.倘若解題教學(xué)僅僅停留在解題訓(xùn)練的層面上,僅僅展示解題的過(guò)程和步驟,那么自然也就失去了它原有的意義. 只有在變式訓(xùn)練中教會(huì)學(xué)生優(yōu)化和選擇解法,多一些反思和概括,多一些思維的碰撞,才能有效地訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性和深刻性,深化邏輯思維能力.
總之,作為一線數(shù)學(xué)教師,我們不能總是從意識(shí)層面去強(qiáng)調(diào)邏輯思維的重要性,而需深層次把握邏輯思維的內(nèi)涵,從根本上找尋培養(yǎng)邏輯思維能力的出路. 當(dāng)然,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力并非一蹴而就的. 以上是筆者在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中總結(jié)出的關(guān)于邏輯思維能力培養(yǎng)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),希望對(duì)廣大同仁的教學(xué)產(chǎn)生有益啟發(fā).