沈慧
【摘要】數(shù)學(xué)是高中教育中一門非常重要的基礎(chǔ)學(xué)科,它在整個教育體系當(dāng)中發(fā)揮著不可或缺的重要作用.對于高中生來講,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有很大的難度,而且實際的學(xué)習(xí)效果會受到自身綜合能力體系與發(fā)展的影響.數(shù)學(xué)學(xué)科本身帶有很強(qiáng)的抽象性,從普遍意義上講,學(xué)生要想從根本上提高數(shù)學(xué)成績,不僅要掌握扎實的基礎(chǔ)知識,還要發(fā)展自己分析問題、綜合運算的能力以及邏輯思維能力.因此,各位教師應(yīng)該注重在課堂上對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng).
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);邏輯思維能力;教學(xué)現(xiàn)狀;培養(yǎng)方法
一、數(shù)學(xué)學(xué)科邏輯思維的基本內(nèi)涵
邏輯思維對于一個人的發(fā)展是十分重要的,這是一個相對抽象的概念,即通過對事物發(fā)展的判斷以及推理的基本形式,實現(xiàn)對思想、行為或者認(rèn)知的一種帶有綜合性特點的分析過程.因此,從思維的本質(zhì)來看,邏輯思維與形象思維有很大的不同,我們可以把其按照屬性的不同劃分為理論型和經(jīng)驗型的邏輯思維.人們可以在頭腦中把自己積累的經(jīng)驗,通過相關(guān)的社會實踐活動形成一種概念化的體系,這對人們對事物發(fā)展的推斷或判斷有更加重要的作用.但無論是哪一種邏輯思維,歸根結(jié)底都是由人們的快速反應(yīng)和隨機(jī)應(yīng)變能力組成的.所以對于數(shù)學(xué)學(xué)科來講,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力能夠讓學(xué)生更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題.
二、在實際教學(xué)中發(fā)展學(xué)生邏輯思維的重要性
1.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率
邏輯思維在數(shù)學(xué)教學(xué)中的初步體現(xiàn)就是一種因果思維,有因必有果,學(xué)生需要學(xué)會循果導(dǎo)因.尤其是數(shù)學(xué)證明題,正是給了學(xué)生一個結(jié)論讓學(xué)生去試著進(jìn)行原因的分析和推導(dǎo),這是教學(xué)的重要內(nèi)容之一,它可以讓學(xué)生的辨別能力以及邏輯思維能力得到發(fā)展,讓學(xué)生能夠總結(jié)課堂上學(xué)過的相關(guān)規(guī)律.然而,大部分的問題都是一種原因?qū)е乱环N結(jié)果,也會有一種原因?qū)е露喾N結(jié)果、多種原因?qū)е乱环N結(jié)果、多種原因?qū)е露喾N結(jié)果的具體問題,對于不同的問題,學(xué)生應(yīng)該進(jìn)行具體的分析,特別是那些比較復(fù)雜的因果關(guān)系,如果學(xué)生的思考不夠全面或者邏輯思維出現(xiàn)了偏差,會對實際的學(xué)習(xí)效果或者做題的效果造成嚴(yán)重的影響,甚至有可能阻礙學(xué)生綜合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展.
2.讓學(xué)生掌握基本的遞推能力
遞推的能力和思想是邏輯思維能力發(fā)展的一種基本的形式體現(xiàn).從表層含義來講,我們可以認(rèn)為這是依據(jù)一種層次關(guān)系來展開思維的發(fā)展,讓學(xué)生通過層層遞進(jìn)的方法進(jìn)行相關(guān)的推理過程.這種思想在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用也是非常普遍的,教師在教學(xué)過程中也會采用這種方法,由簡單逐漸深入,讓學(xué)生能夠一步一步地扎實前進(jìn),這樣的教學(xué)更具有合理性,能讓學(xué)生對相關(guān)知識點的理解更加透徹,而這種方法也遵循了實際的數(shù)學(xué)學(xué)科特征,讓每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)更加順暢地銜接在一起,讓學(xué)生逐漸積累,層層提高.
3.有助于學(xué)生逆向思維的發(fā)展
逆向思維也是數(shù)學(xué)教學(xué)中教師需要幫助學(xué)生掌握的一種重要的邏輯思維.逆向思維就是讓學(xué)生通過反方向的思考從結(jié)果的層面推導(dǎo)原因,與因果思維有一定的聯(lián)系.特別是對于高中生來講,逆向思維有助于他們舉一反三能力的發(fā)展,不僅能夠讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中乘風(fēng)破浪,在學(xué)生未來走入社會、走進(jìn)工作當(dāng)中也會發(fā)揮十分重要的作用.學(xué)生的逆向思維能力是把握全面的數(shù)學(xué)知識、更加深入地了解數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ).所以,教師應(yīng)該重視學(xué)生逆向思維能力的發(fā)展,讓學(xué)生能夠更加扎實地學(xué)習(xí),更加全面地發(fā)展自己的能力.
三、發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維能力的障礙
對于高中生來講,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一項比較有難度的任務(wù),而且受到學(xué)生生理、心理以及知識發(fā)展水平的局限性的影響,學(xué)生的思維發(fā)展參差不齊,邏輯思維能力的培養(yǎng)效果也有很大的差異,這正是導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)成績高低不一的主要原因.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力會受到一定的阻礙,主要有以下四個方面的原因.
1.思維的單向性
大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中都不會反向思考,所以思維的單向性讓學(xué)生的邏輯思維能力的培養(yǎng)受到了阻礙.學(xué)生習(xí)慣了利用單向的思維方式去思考問題,比如根據(jù)某些定義可以推導(dǎo)出一些數(shù)學(xué)公式和定理,然后學(xué)生就只會用這些定理和公式去解決問題,如果反過來給出了公式和定理,讓學(xué)生證明這是從哪一個定義推導(dǎo)過來的,學(xué)生就會認(rèn)為自己遇到了困難.這樣的學(xué)習(xí)方式和思維方法雖然順理成章,而且學(xué)生學(xué)習(xí)起來也并不吃力,但一旦問題出現(xiàn)了反向的變化,每一個思維過程對學(xué)生來講就變成了一個又一個臺階.然而,思維的發(fā)展是一個心理過程,不能急于求成,每一個正向的思維都會對應(yīng)一個反向的思維過程,如果我們假設(shè)A到B的過程是正向思維,那么學(xué)生也應(yīng)該順理成章地掌握B到A的連續(xù)過程,這就是逆向思維的一種.舉一個例子,在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中有很多知識都需要學(xué)生進(jìn)行反向的思考,比如數(shù)列的知識中,給出一個數(shù)列,規(guī)定這個數(shù)列是一些連續(xù)自然數(shù)的乘積,那么如果教師給出一個固定的數(shù)列讓學(xué)生計算其中的某幾項,學(xué)生肯定會很快地求出來,但是如果反過來進(jìn)行計算,給出了一些連續(xù)的自然數(shù)的乘積,那么學(xué)生很難寫出數(shù)列的具體形式.
2.思維的惰性
人們難免會在一種固定的思維習(xí)慣和思維方式中去思考問題,這就是思維惰性造成的.因為在一定時間、一定順序當(dāng)中重復(fù)輸入某種信息,人們就會被這種輸入的方式所影響.因此,面對難度有所不同的數(shù)學(xué)問題,教師需要做的就是幫助學(xué)生打破這種思維的固化方法.特別是在學(xué)習(xí)函數(shù)的相關(guān)知識時,二次函數(shù)的極值問題會用到頂點坐標(biāo)、極值公式等內(nèi)容,但是如果遇到了類似求解y=cos 2x+4cos x-1的復(fù)雜函數(shù)的極值問題時,學(xué)生往往會把這個函數(shù)看成一種二次函數(shù),然后機(jī)械化地使用拋物線的頂點坐標(biāo)公式進(jìn)行極值的求解,這就導(dǎo)致了解題的失誤.
3.思維的呆板性
思維的廣闊和靈活能夠從一定的方面決定學(xué)生能否在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中取得優(yōu)異的成績.然而學(xué)生從初中進(jìn)入高中之后可能難以實現(xiàn)思維的快速轉(zhuǎn)變,習(xí)慣從單一的角度以及用單一的模式思考問題,而遇到相關(guān)的問題往往也只會考慮到其中的一個方面,思路的狹窄造成了解題和思考的片面,難以抓住問題的方方面面,所以在解決問題時,難免會覺得舉步維艱,束手無策.例如,學(xué)生在高一的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中會接觸兩角和、兩角差的三角公式的相關(guān)知識,里面有一道非常經(jīng)典的題目:已知cos(α-30°)=817,30°<α<120°,求解cos α的值.在這道題目的解答過程中,學(xué)生的呆板思維體現(xiàn)在:一看到(α-30°)就想著利用兩角差的余弦公式,把題目中給出的公式轉(zhuǎn)化為32cos α+12sin α=817,然后利用平方關(guān)系解方程組的方法求解cos α,雖然這樣的解題方法比較直接,但是對于高一的學(xué)生來講計算量還是非常大的,稍有馬虎就會導(dǎo)致不必要的錯誤.如果能夠突破這種思維的阻礙,學(xué)生其實可以直接使用cos α=cos [(α-30°)+30°]這種方法進(jìn)行計算,把公式展開就能直接得到cos α的值,這樣的解法會更加簡便.
4.思維的離散性
離散性的思維對于學(xué)生統(tǒng)計知識的相關(guān)學(xué)習(xí)有很重要的作用,但是如果用于學(xué)習(xí)其他的數(shù)學(xué)知識,反而會因為缺乏知識的內(nèi)在聯(lián)系,導(dǎo)致解題出現(xiàn)知識孤立的狀態(tài).學(xué)生如果只能單獨地使用概念、公式、定理等比較簡單的內(nèi)容來解決問題,卻無法把握這些內(nèi)容的相關(guān)聯(lián)系以及來龍去脈,對數(shù)量關(guān)系、圖形關(guān)系以及數(shù)形之間的邏輯關(guān)系都沒有更加整體化的認(rèn)識,就很難找到知識之間的共性.因此,離散性的思維也是學(xué)生發(fā)展邏輯思維的一種阻礙,需要快速解決.比如,學(xué)生學(xué)習(xí)二次項的展開式(a+b)2時,把這個公式記得滾瓜爛熟,卻并不注意這個公式到底是怎么得來的,所以一遇到拓展的形式,如(a+b+c)3,就會有些不知所措.
四、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維能力的有效策略
1.引導(dǎo)學(xué)生逆向思維的發(fā)展
正向的思維和逆向的思維是學(xué)生心理發(fā)展過程中兩個非常重要的序列,正向思維很容易培養(yǎng),但逆向思維也不容忽視.在解題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,能夠讓學(xué)生找到知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,并且在頭腦中確定一個更加清晰的發(fā)展目標(biāo),讓學(xué)生能夠有努力前進(jìn)的動力.比如在教學(xué)“兩角和與差的正切”的相關(guān)知識時,教師帶領(lǐng)學(xué)生推導(dǎo)出了基本的公式,而在練習(xí)時就可以進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練.比如下面這三個簡單的題目:
①tan 12°+tan 33°1-tan 12°tan 33°;
②1+tan 15°1-tan 15°;
③cos 15°-sin 165°cos 15°-sin 195°.
這些題目能夠讓學(xué)生把學(xué)過的知識進(jìn)行更好的應(yīng)用,而且對學(xué)生的計算能力有所鍛煉,對學(xué)生個人逆向思維的發(fā)展也有十分重要的幫助.
2.注重學(xué)生求異思維的培養(yǎng)
學(xué)生已經(jīng)熟悉了某種特定的思維模式之后,會反復(fù)應(yīng)用這種思維模式解決問題,但是為了突破這種固定思維的局限,教師必須培養(yǎng)學(xué)生的求異思維.這種求異的思維主要是要克服思維定式造成的錯覺和呆板.教師可以在日常進(jìn)行基礎(chǔ)知識講解的時候,讓學(xué)生應(yīng)用發(fā)散性思維,加強(qiáng)對知識的聯(lián)想,讓學(xué)生的視野更加開闊.而在進(jìn)行相關(guān)的解題練習(xí)時,教師可以讓學(xué)生適當(dāng)去拓展新的解題思路和解題方法,讓學(xué)生的創(chuàng)造能力和探索能力得到加強(qiáng).還有一種非常重要的途徑就是可以利用一題多解、舉一反三的形式來加強(qiáng)對學(xué)生思維靈活性的培養(yǎng).
以下面這道題目為例:已知在平面直角坐標(biāo)系中存在兩點A和B,兩點坐標(biāo)分別為A(2,3),B(-1,4),連接AB兩點,在直線AB上存在一點P,滿足P點的縱坐標(biāo)為1,試求P點的坐標(biāo).
分析:這道題目非常簡單,但是學(xué)生在日常的解題練習(xí)中只會按照固定的思維模式去求解,首先求出直線AB的方程,然后把P點的縱坐標(biāo)代入直線方程中,求解橫坐標(biāo)的值,最后求出P點的坐標(biāo).然而,這只是其中的一種解法,這道題目還有另外的兩種方法:(1)我們可以把點P看作直線AB的定比分點,然后利用相關(guān)的公式進(jìn)行求解;(2)假設(shè)點P的坐標(biāo)為(x,1),然后利用直線AP和BP的斜率相同的方法求出P點的坐標(biāo).
學(xué)生思維的發(fā)展并不是一朝一夕能夠完成的教學(xué)任務(wù),教師需要在長久的教學(xué)當(dāng)中,循序漸進(jìn)地對學(xué)生的思維加以引導(dǎo).希望教師能夠引導(dǎo)學(xué)生在提出疑問的基礎(chǔ)上提高自己的邏輯思維能力,并且提高知識的運用能力,讓自己的邏輯思維能力得到真正的發(fā)展.
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