摘 要:介紹了邏輯思維能力的含義,分析了邏輯思維能力在數(shù)學學習和學生發(fā)展中的重要性,并指出了當前初中數(shù)學教學中學生邏輯思維能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀。為了改進這一現(xiàn)狀,提出了初中數(shù)學教學中學生邏輯思維能力的培養(yǎng)策略,以期為教育實踐提供參考。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學;邏輯思維能力;思維導(dǎo)圖
作者簡介:韋志高(1977—),男,廣西壯族自治區(qū)柳州市柳城縣實驗中學。
初中數(shù)學是連接小學與高中數(shù)學的橋梁,其內(nèi)容從基礎(chǔ)的代數(shù)、幾何擴展到更復(fù)雜的方程、不等式及函數(shù)等概念,這對學生的抽象思維和邏輯推理能力提出了更高要求。然而,在當前的初中數(shù)學教學中,很多教師過于注重知識的傳授,卻忽視了對學生邏輯思維能力的培養(yǎng)。這導(dǎo)致學生雖然掌握了大量數(shù)學知識,卻無法靈活運用,無法將所學知識應(yīng)用到實際問題中。因此,如何在初中數(shù)學教學中有效培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,成為初中數(shù)學教育工作者面臨的重要課題。
一、邏輯思維能力概述
(一)邏輯思維能力的定義
作為人類思維活動的核心,邏輯思維能力是人們在應(yīng)對各類問題時所展現(xiàn)出的分析、推理及評估能力的綜合體現(xiàn)。它涵蓋了在思考過程中對問題的深入剖析,通過邏輯推理得出合理結(jié)論,并對解決方案進行全面評估。這種能力在日常生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,尤其是在需要嚴謹思維和決策的場景中,邏輯思維能力的高低往往直接決定了問題解決效率和質(zhì)量的高低。
(二)邏輯思維能力的重要性
在現(xiàn)代社會中,邏輯思維能力被視為一項核心能力,對人們的學習、工作乃至生活都有著至關(guān)重要的影響。
在數(shù)學學習方面,邏輯思維能力發(fā)揮著舉足輕重的作用。它有助于學生提高運用數(shù)學知識的能力,加深對數(shù)學知識的理解與記憶。邏輯思維能幫助學生更好地分析數(shù)學概念、公式和定理,建立起它們之間的聯(lián)系,從而形成完整的知識體系[1]。
在問題解決方面,邏輯思維能力有助于學生形成清晰的思路,提高解決問題的效率和準確性。面對復(fù)雜的問題時,邏輯思維能幫助學生分析問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)并得出結(jié)論[2]。這種系統(tǒng)化的思考方式能使學生更加有條理地處理問題,避免盲目和混亂。
此外,邏輯思維能力還是學生具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)。在創(chuàng)新過程中,學生需要不斷地提出新的想法和觀點,并對它們進行評估和篩選。這需要學生具備敏銳的洞察力、豐富的想象力和創(chuàng)造力,而邏輯思維能力則能為學生提供這些能力的基礎(chǔ)。通過邏輯思維的訓(xùn)練,學生可以更加靈活地運用所學知識,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,從而培養(yǎng)出創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
二、初中數(shù)學教學中學生邏輯思維能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀
在深入剖析當前初中數(shù)學教學現(xiàn)狀后,不難發(fā)現(xiàn)其中存在的問題與不足之處,這些問題主要集中在教學內(nèi)容、教學方法以及學生實踐機會上。
在教學內(nèi)容層面,現(xiàn)階段的初中數(shù)學教學普遍呈現(xiàn)出內(nèi)容單一化的傾向。教師過分聚焦于知識點的傳授,而忽視了對學生思維能力的系統(tǒng)培養(yǎng)。數(shù)學作為一門邏輯嚴密、思維要求高的學科,其教學不應(yīng)僅僅停留在公式定理的灌輸上,更應(yīng)通過多樣化的教學內(nèi)容,激發(fā)學生的探究欲望,培養(yǎng)其獨立思考和解決問題的能力。然而,目前的初中數(shù)學教學內(nèi)容設(shè)計未能達到這一要求,導(dǎo)致學生在數(shù)學學習過程中難以形成全面的能力體系。
在教學方法層面,部分教師依然沿用傳統(tǒng)的灌輸式教學方法。這種方法以教師為中心,缺乏對學生主體地位的尊重,不僅難以激發(fā)學生的學習興趣,更在一定程度上遏制了學生思維能力的發(fā)展。
在學生實踐機會層面,初中數(shù)學教學理應(yīng)注重理論與實踐相結(jié)合,為學生提供充足的實踐機會。然而,在實際教學過程中,學生普遍缺乏將數(shù)學知識應(yīng)用于實際問題的機會。這不僅影響了學生對數(shù)學知識的深入理解和掌握,更阻礙了其實際操作能力和邏輯思維能力的發(fā)展[3]。
此外,由于教學方式、學生自身原因等多種因素,學生的邏輯思維能力普遍較為薄弱。一些學生在解決數(shù)學問題時,缺乏正確的思維習慣和方法,難以形成有效的解題思路。不同學生在邏輯思維能力上也存在較大差異,一些學生思維敏捷,能快速理解數(shù)學問題,而一些學生則思維遲緩,需要更多的時間和指導(dǎo)。
三、初中數(shù)學教學中學生邏輯思維能力的培養(yǎng)策略
(一)制定具有針對性的教學計劃
明確教學目標是確保教學活動有的放矢的關(guān)鍵。在初中數(shù)學教學中,教師應(yīng)深入理解課程標準,并結(jié)合學生的認知特點,明確邏輯思維能力培養(yǎng)的教學目標。例如,在教授“一元二次方程”時,教師可以設(shè)定以下教學目標。
1.知識與技能:學生能理解一元二次方程的概念,掌握其一般形式,并能根據(jù)具體問題中的數(shù)量關(guān)系列出一元二次方程。
2.過程與方法:通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學生從實際問題中抽象出一元二次方程,并通過解決方程來鍛煉他們的邏輯思維能力。
3.情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的習慣,讓他們感受到一元二次方程的實用價值,從而增強學習數(shù)學的興趣。
這樣的教學目標既符合課程標準的要求,又能結(jié)合學生的認知特點,實現(xiàn)邏輯思維能力培養(yǎng)的目的。
另外,在安排教學內(nèi)容時,教師應(yīng)注重數(shù)學教學內(nèi)容與邏輯思維能力的結(jié)合。數(shù)學是一門邏輯性很強的學科,其蘊含了大量的邏輯思維訓(xùn)練機會。在教學中,教師可以通過概念的引入、定理的推導(dǎo)和證明,引導(dǎo)學生逐步理解數(shù)學中的邏輯關(guān)系,培養(yǎng)他們的邏輯推理能力[4]。教師還可以設(shè)計一些具有挑戰(zhàn)性的題目,讓學生在解決問題的過程中鍛煉邏輯思維能力。例如,在教授“二次函數(shù)”時,教師可以設(shè)計以下題目,以鍛煉學生的邏輯思維能力。
【題目一】給定二次函數(shù)y=ax2+bx+c,現(xiàn)在對這個函數(shù)進行以下變換:
1.向左平移2個單位;2.向上平移3個單位;3.縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍。
變換后的函數(shù)表達式是什么?并分析變換后函數(shù)的開口方向、頂點坐標、對稱軸以及與x軸的交點情況。
教學目的:此題旨在讓學生理解二次函數(shù)圖象變換的規(guī)律,并通過分析變換后函數(shù)的性質(zhì)來鍛煉他們的邏輯推理能力。
【題目二】某工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品,其成本函數(shù)為C(x)=2x2+10x+50(元),其中x為產(chǎn)品數(shù)量。若每件產(chǎn)品的售價為50元,求:
1.工廠生產(chǎn)多少件產(chǎn)品時,利潤最大?
2.若工廠希望利潤不低于200元,那么至少需要生產(chǎn)多少件產(chǎn)品?
教學目的:此題通過實際問題引導(dǎo)學生建立利潤函數(shù),并利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解最值問題,從而培養(yǎng)他們的數(shù)學建模能力和邏輯思維能力。
(二)創(chuàng)新教學方法與手段
1.啟發(fā)式教學
啟發(fā)式教學法是一種有效的教學方法。在教學實踐中,教師應(yīng)通過提問、引導(dǎo)等方式,激發(fā)學生的思維活力,引導(dǎo)他們自主探索。在講解數(shù)學概念時,教師可以先提出問題,讓學生思考并嘗試回答,然后再逐步引導(dǎo)他們理解概念的本質(zhì)[5]。這種教學方式可以鍛煉學生的邏輯思維能力,培養(yǎng)他們的自主學習能力。
例如,在教授“圓的有關(guān)性質(zhì)”時,筆者運用啟發(fā)式教學法引導(dǎo)學生探究圓的弦長與圓心角的關(guān)系。筆者先展示一個圓,并在圓上隨機畫出兩條不同的弦AB和CD,同時標記出它們所對應(yīng)的圓心角∠AOC和∠BOD(假設(shè)O為圓心)。然后提問:“同學們,你們認為這兩條弦的長度與它們所對應(yīng)的圓心角有什么關(guān)系嗎?”引導(dǎo)學生提出各種假設(shè),如“弦越長,圓心角越大”或“弦的長度與圓心角無關(guān)”等。筆者不直接給出答案,而是引導(dǎo)學生通過測量和計算來驗證自己的假設(shè)。接著,筆者又提問:“如果我們想知道弦長與圓心角的精確關(guān)系,應(yīng)怎么做呢?”引導(dǎo)學生思考如何使用圓的半徑、弦心距等已知量來建立數(shù)學模型。通過測量和計算,學生發(fā)現(xiàn)弦長與圓心角之間的關(guān)系可以用弦心距、半徑和弦長構(gòu)成的直角三角形來表示,即利用勾股定理和三角函數(shù)知識來計算得出。在學生充分討論和驗證后,筆者引導(dǎo)他們總結(jié)弦長與圓心角的關(guān)系,并給出數(shù)學表達式或公式,強調(diào)這種關(guān)系基于圓的幾何性質(zhì)和三角函數(shù)知識的綜合運用。
在上述例子中,筆者通過啟發(fā)式教學,激發(fā)學生的學習興趣和好奇心,培養(yǎng)他們的觀察、思考和解決問題的能力。通過動手測量,學生能親身體驗數(shù)學知識的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用過程,加深對圓的有關(guān)性質(zhì)的理解;通過總結(jié)歸納,學生能鍛煉自身的邏輯思維能力,培養(yǎng)自身的數(shù)學素養(yǎng)。
2.案例教學
案例教學法的運用也是數(shù)學教學中的重要手段。通過結(jié)合實際生活,運用案例教學,教師可以讓學生更好地理解數(shù)學知識,并學會如何運用所學知識解決實際問題。在講解幾何問題時,教師可以引入生活中的實例,如建筑、機械等,讓學生通過觀察、分析、推理等過程,掌握幾何原理和方法。這種教學方式可以增強學生的實踐能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和問題解決能力[6]。
在講授“中心對稱”和“圖案設(shè)計”時,筆者利用多媒體展示一些生活中常見的中心對稱圖案,如蝴蝶翅膀、雪花、車輪、撲克牌中的方塊圖案等,引導(dǎo)學生觀察這些圖案的共同特點。然后,筆者提出問題:“什么是中心對稱?如何利用中心對稱圖形進行圖案設(shè)計?”以此激發(fā)學生的興趣和求知欲。學生討論結(jié)束后,筆者引出中心對稱圖形的定義和性質(zhì)。接著,筆者又展示一片雪花的放大圖片,引導(dǎo)學生觀察其形狀和紋理,并提問:“雪花具有什么特點?如何利用這些特點進行圖案設(shè)計?”學生討論并交流想法,筆者引導(dǎo)學生利用中心對稱和旋轉(zhuǎn)對稱的性質(zhì),設(shè)計出一個具有雪花特點的圖案。學生分組討論并設(shè)計圖案,筆者巡回指導(dǎo),并提供必要的幫助和支持。最后,筆者引導(dǎo)學生總結(jié)本節(jié)課所學到的知識點,包括中心對稱圖形的定義、性質(zhì)和圖案設(shè)計方法等,強調(diào)將數(shù)學知識應(yīng)用于實際問題的重要性,并鼓勵學生將所學知識運用到日常生活中,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和問題解決能力。
(三)強化邏輯思維訓(xùn)練
在練習題設(shè)計方面,教師應(yīng)注重題目的邏輯性和思維深度,通過設(shè)置合理的題目和條件,引導(dǎo)學生運用邏輯思維去分析問題、解決問題。教師可以設(shè)計一些需要推理、歸納、演繹的題目,讓學生在解題過程中鍛煉邏輯思維能力[7]。同時,練習題的難度也應(yīng)逐漸提高,以滿足不同層次學生的需求。
思維導(dǎo)圖作為一種直觀且高效的學習工具,其在數(shù)學教育中的應(yīng)用能極大地幫助學生構(gòu)建清晰的知識框架,深化對數(shù)學概念的理解,并有效提升邏輯思維能力。思維導(dǎo)圖通過節(jié)點和連線將復(fù)雜的數(shù)學概念及其相互關(guān)系以圖形化的方式展現(xiàn),使知識體系變得直觀易懂。學生可以清晰地看到各個概念之間的聯(lián)系,如從基礎(chǔ)概念到高級定理的遞進關(guān)系,或者不同分支之間的交叉點。在繪制思維導(dǎo)圖時,學生需要仔細思考每個數(shù)學概念的定義、性質(zhì)以及它們之間的邏輯關(guān)系。這種思考過程有助于強化學生對數(shù)學邏輯的把握,確保知識體系的連貫性和一致性。此外,人類的記憶更傾向于以圖像和故事的形式存儲信息[8]。思維導(dǎo)圖通過圖像和關(guān)鍵詞的結(jié)合,能極大地提高記憶效率,幫助學生更快地記住和回憶數(shù)學知識。長期使用思維導(dǎo)圖進行數(shù)學學習,學生可以逐漸培養(yǎng)出一種結(jié)構(gòu)化的思維方式,這種思維方式不僅在數(shù)學學習中大有裨益,還能遷移到其他學科和日常生活中。它有助于學生在面對復(fù)雜問題時迅速抓住問題的核心,找到解決問題的關(guān)鍵路徑??傊?,作為一種有效的學習工具,思維導(dǎo)圖能極大地提升學生在數(shù)學學習中的邏輯思維能力、知識整合能力和問題解決能力。教師應(yīng)積極引導(dǎo)學生使用這一工具,幫助他們構(gòu)建清晰、連貫、高效的數(shù)學知識體系。
結(jié)語
初中數(shù)學教學中學生邏輯思維能力的培養(yǎng)是一個長期而復(fù)雜的過程,需要教師和學生共同努力,不斷探索和實踐。未來,教師應(yīng)當更加注重學生的主體性和主動性,引導(dǎo)學生進行自主學習和探究學習。同時,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力,鼓勵學生將數(shù)學知識應(yīng)用于實際生活中,培養(yǎng)其解決實際問題的能力。教師要不斷學習和更新教育理念和教學方法,不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和教學能力,為學生提供更加優(yōu)質(zhì)的教學服務(wù)。
[參考文獻]
周蓓.指向數(shù)學邏輯推理能力的初中數(shù)學跨學科主題學習設(shè)計研究[D].無錫:江南大學,2023.
謝木連.新課標下初中數(shù)學教學中學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[J].亞太教育,2023(8):132-134.
戴靖.圖形與幾何教學中培養(yǎng)初中生邏輯思維能力的策略研究[D].西寧:青海師范大學,2022.
楊麗萍,張麗麗.初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生邏輯思維的對策[J].華夏教師,2022(26):22-24.
歐陽瑞琦,劉奇龍,歐衛(wèi)華.初中數(shù)學教學中邏輯思維能力的培養(yǎng)與評估[J].好家長,2024(52):51-53.
劉杰尉.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下初中數(shù)學教學有效性策略探討[J].甘肅教育研究,2023(6):88-90.
謝寧麗.初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生逆向思維能力策略探究[J].國家通用語言文字教學與研究,2024(6):59-61.
周璇.教育游戲在初中數(shù)學教學中的應(yīng)用研究[D].長春:長春師范大學,2023.