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概念定理教学:提升逻辑思维能力的基石

2019-10-03林奕军

中学教学参考·理科版 2019年8期
关键词:数学概念逻辑思维能力

林奕军

[摘   要]逻辑思维能力是数学学科核心素养的重要组成部分.当前农村初中学生的逻辑思维能力普遍较差,究其原因是对概念定理掌握不牢固,理解不透彻.教师应注重数学概念定理的教学,进一步巩固学生对数学概念定理的学习,促进学生数学逻辑思维能力的提升.

[关键词]逻辑思维能力;概念定理教学;数学概念

[中图分类号]    G633.6        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2019)23-0029-02

数学课程标准中指出,在数学的各项教学活动中要落实学科核心素养的培养.数学学科核心素养包括六个主要方面,即数学抽象、逻辑推理、数学建模、运算能力、直观想象和数据分析.其中数学抽象、逻辑推理、直观想象和数据分析都属逻辑思维能力,也就是说数学学科核心素养主要是培养学生的逻辑思维能力.逻辑思维能力是指在已有的知识经验基础上,对事物进行观察、比较、综合、分析、抽象、概括、判断、推理的能力,采用科学的逻辑方法准确、条理清晰地表达自己思维过程的能力.逻辑思维能力不仅是学好数学必备的能力,也是学好其他学科及处理日常生活问题所必需的能力.

一、数学概念对学生逻辑思维能力培养的重要性

当前,中学生特别是农村中学的学生,普遍逻辑思维能力较差,究其原因主要是对概念、定理等理论知识掌握不牢固,理解不透彻.数学概念定理是构建数学理论大厦的基石,是逻辑推理的理论基础.逻辑思维是以概念、定理为思维材料,以语言为载体,每推进一步都要有充分依据的思维,其基本形式是概念、判断与推理.因此,要提高学生推理论证的能力,培养学生的逻辑思维能力,关键在于让学生牢固掌握数学概念原理.

二、基于提升逻辑思维能力的数学概念定理教学策略

数学概念定理的教学,是整个数学教学的一个重要环节.数学教师在教学过程中应避免重解题、轻概念定理,不能在学生对数学概念定理掌握不牢固、理解不透彻时就忙于引导学生解题、练习.这样容易造成概念定理与解题脱节、理论与应用挂不上钩的现象,影响学生逻辑思维的形成与发展,导致学生在推理与论证时思维出现断层,理不清解题的思路.教师应明确概念定理的重要性,重视概念定理的教学,引导学生学好概念定理,扎扎实实地打好基础,为逻辑推理提供充分的理论依据.对概念、定理的讲解,一定要注意方法,要让学生透彻理解,切勿死记硬背.

1.借助生活实例引入概念定理,培养观察能力

数学来源于生活,教师可借助生活实例引入概念定理.首先,从学生熟知的生活实例引入概念定理,能让学生明确学习的意义,体会到学习概念定理的必要性;其次,熟知的生活实例,贴近学生的生活,能够引起学生的共鸣,帮助其更好地理解概念定理;最后,从熟知的生活实例引入概念定理,能增加学生学习数学的兴趣,从而使学生更主动地学习数学;同时,在对生活实例中的自然现象的观察过程中,学生也培养了观察的能力.

例如,在教学“直线与圆的位置关系”时,从“日出”这一自然现象引入,把太阳看作一个圆,把地平线看作一条直线,观察太阳升起的过程中,太阳与地平线的位置关系,从而得到直线与圆的三种位置关系.从学生最熟悉的生活实例引入,同时引导学生结合运动的观点观察思考自然现象及其背后的规律,从而更深刻地理解直线和圆相交、相切、相离等概念 .

俗话说:“兴趣是最好的老师.” 从生活实例引入概念定理,学生的学习兴趣大增,对概念定理的记忆更深刻,巩固了逻辑推理的理论基础,同时观察能力也得以提高.

2.引导自主探索形成概念定理,培养推理能力

学生所要学习的概念、定理教师不能以定论的形式呈现,以及让学生进行死记硬背,而应适当引导学生进行自主探索、推理,从而归纳得出相关的概念定理,这样学生对概念定理的内容理解更透彻,印象更深刻,掌握更牢固.

例如,在教学“相似三角形的判定定理1”时,因学生在此之前已经学习了三角形的全等判定,并且在学习相似三角形的概念时已了解了全等与相似的关系(全等是特殊的相似,也就是说,当两相似三角形的相似比为1∶1时,这两相似三角形是全等的),所以可让学生先思考两三角形的边具备什么条件时两三角形相似,由“三边对应相等,两三角形全等 ”,学生用类比的方法,容易猜想“三边对应成比例的两三角形相似”,然后让学生证明自己的猜想 .

这样由学生自主探索、推理论证得出定理,一方面加深了学生对定理内容的理解;另一方面也培养了学生的逻輯推理能力.

3.使用数学语言描述概念定理,培养摡括能力

“数学教学也就是数学语言的教学.”(斯托利亚语)数学语言具有精准、简练、严谨的特点,它是逻辑思维的载体和工具.逻辑推理依赖于严谨的语言表达和正确的书面表达,数学语言的表达能力直接影响学生逻辑推理能力的发展,是学生形成逻辑推理能力不可或缺的一环.常用的数学语言有三种,一是文字语言;二是图形语言;三是符号语言.学生能准确运用这三种语言来表述定理的内容,就能进一步理解概念定理的内涵,这样对学生掌握和应用概念定理,及对学生数学语言表达能力的培养都有很大的帮助.

例如,在教学“相似三角形的判定定理1”时,先引导学生用文字准确表述所猜想的命题内容:三边对应成比例的两三角形相似;再依据命题内容画图(如图1),这样命题内容形象直观,跃然纸上;推理论证得出定理后,要求学生结合图形,用符号语言来表述定理:

∵[ABDE=ACDF=BCEF]

∴△ABC∽△DEF

这样三管齐下,既加深学生对定理内容的理解,又培养了学生的语言表达能力和概括能力,从而提高学生的逻辑思维能力.

4.巧设反例多面剖析概念定理,培养判断能力

所谓反例,是指与正例相对立的,举出一个具有所要判断的命题的近似条件,但是却不符合命题的结果的例子.数学中的反例, 一般是相对于数学命题而言的,它必须是一个具体的例子.还有它是反驳与纠正错误数学命题的一种方法,所以必须是建立在数学上已证明的理论与逻辑推理的基础上的,并且具有一定作用的反面例子.数学概念定理是用精准、严谨、简练的语言来叙述的,但学生在学习时,往往会存在以下问题:对概念定理的内容掌握不全面,容易忽略关键字眼,无法挖掘概念定理中隐含的属性;对概念定理理解不到位、不透彻、模糊不清,等等.针对学生的这些问题,举设反例,有助于学生透彻理解概念定理,明确概念定理的本质属性.

例如,在教学“垂直于弦的直径定理的推论”时,对于“平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧”,学生经常忽略了括号里的条件,在教学时教师可直接在圆中画出两条相交且不垂直的直径,一目了然,学生一下子就能懂得括号里条件的重要性.

教育心理学家认为,概念或定理的正例传递了最有利于了解概念定理的信息,而反例则传递了最有利于辨别、理解概念定理的信息.从心理学的观点来看, 在教学中利用反例,是一种比较,通过作比较,学生才能容易把握住所研究对象的本质特征.它是从另一个角度论证命题的一种有效方法.典型的反例能加深学生的印象,培养学生的判断能力,这对学生透彻理解数学概念定理有着莫大的帮助.

5.加强巩固练习应用概念定理,培养综合能力

数学概念定理的形成是由特殊到一般,由具体到抽象;概念定理的应用则是从一般到特殊,从抽象到具体.巩固概念定理不能靠死记硬背的形式记忆,必须在加强对概念定理形成过程的理解的基础上,通过有效的练习应用来加以巩固.在教学过程中,精心设计练习,引导学生灵活运用数学概念定理解题,既可加深学生对概念定理的理解,又能提高学生应用概念定理的能力.

例如,在教学中心对称图形的概念后,让学生用一条直线把一个平行四边形分成面积相等的两部分,并思考:这样的直线有几条?它们有什么共同点?学生动手练习,容易得出:这样的直线有无数条,它们都经过对称中心.通过这样的练习,学生加深了对中心对称图形概念的理解.

在教学中,针对不同概念定理的特点适当练习应用,可使学生对概念定理的理解更全面、印象更深刻、掌握更牢固,同时还能提高学生灵活应用概念定理的能力.

数学是逻辑性很强、很严谨的一门学科,它的重点是培养学生的逻辑推理能力.而数学概念定理是逻辑推理不可或缺的理论基础,更是数学解题的依据.概念定理教学是初中数学教学中的重要内容,是基础知识和基本技能双基教学的核心.在新课程背景下,教师应做有心人,为培养学生的逻辑推理能力打好基础.

[  参   考   文   献  ]

[1]  丁京. 数学教学中学生逻辑思维能力的培养[J]. 教學与管理, 2011(21):127-128.

[2]  杨彦文. 初中数学教学中如何培养或者提升学生的逻辑思维能力[J]. 学周刊, 2013(11):56.

[3]  朱永升. 谈初中数学教学中学生逻辑思维能力的培养[J]. 中学教学参考, 2015(2):52.

[4]  李广双. 初中数学教学中如何培养学生的逻辑思维能力[J]. 新课程(中旬), 2017(6):189.

[5]  殷信. 初中数学教学中如何培养学生的逻辑思维能力[J]. 考试周刊,2017(38):117.

(特约编辑 安   平)

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