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高中数学教学活动中如何培养学生的逻辑思维能力

2023-05-09姚小静

高中数理化 2023年25期
关键词:思维能力数学知识素养

姚小静

高中数学对大部分学生来说,具有较大的学习难度.知识的抽象性对学生的思维能力和现有认知能力来说是一种挑战.在我国新课程标准改革的过程中,核心素养的提出对学生的基本能力和品质要求较高.高中数学核心素养强调,逻辑思维作为新时期学生的必备能力,教师在教学中应重视对学生逻辑思维的培养,通过教学方式的变革,在高中数学教学活动中培养学生的逻辑思维能力,可以提升学生的综合素养.因此,本文围绕高中数学教学过程中培养学生逻辑思维能力的有效途径展开分析,以期为高中数学教学提供有力的支持.

逻辑思维能力是高中数学核心素养之一.学生是课堂知识学习的主体.对于高中学生而言,要想通过自主学习掌握相关的知识和方法,学生需要具备良好的逻辑思维能力.在当前阶段的高中数学教学过程中,优秀的教育工作者不仅要关注学生对知识的理解,更要注重学生素养的发展.高中数学知识和初中、小学阶段的数学知识有明显的不同,高中数学知识不但繁多、复杂、抽象,还具有鲜明的逻辑性.在这种情况下,学生们会用逻辑化思维解决问题.如果没有逻辑化的思维,只知道死记硬背,是无法真正掌握数学知识的.围绕着数学概念的本质,找到解题方法之后,提升逻辑思维,这是学生需要具备的.因此,教师要在课堂上通过对课堂的灵活设置,调动学生的学习积极性,提高学生的逻辑思维能力.

1 逻辑思维的基本内涵

逻辑思维能力是一种抽象的概念,是对事物的发展规律进行推理的过程,是对思想、行为和认知的综合性分析.从本质上来看,逻辑思维更加抽象,而形象思维更加具体.人们将自己头脑中积累的知识和经验,通过实践活动联系起来形成系统概念.无论哪种形式的思维活动都是学生反应能力的一种表现,所以在高中数学教学过程中培养学生思维能力,可以在很大程度上提高学生解决数学问题的效率.

2 数学逻辑思维能力的主要内容

2.1 发散性思维能力

发散性思维能力,主要指的是学生将某一个问题的解决方法应用在其他问题的解决中.通俗地概括也就是举一反三的能力.在发散性思维能力的帮助下,学生能够多角度思考数学问题,提高解题效率.

2.2 空间想象能力

高中数学教材中包含空间立体几何知识,要求学生具备一定的空间想象能力.通过对立体图形的想象和理解,学生能更加深刻地认识空间立体图形中的点、线、面之间的关系.

2.3 抽象性思维能力

抽象性思维能力是通过对事物整体性的科学分析,将其客观形式反映出来的能力.其核心在于能够从具体事物中抽象出本质.

2.4 逆向性思维能力

逆向思维能力指的是学生对数学问题进行反向推理的能力,它在一定程度上能检验学生对数学知识的掌握程度.

2.5 概括性思维能力

高中数学知识体系庞大繁杂,对于某些知识需要我们把其中共同的、本质的特征或规律提取出来,根据自己的需要建立数学模型,从而将其概括为完整的知識框架,进而提升自身的数学核心素养.

3 培养学生逻辑思维能力的意义

3.1 提高学生的学习效率

逻辑思维主要是因果思想,学生在学习中需要通过结果寻找原因.在数学教学中证明题的存在就是让学生根据结论推导原因.然而,学生在推导的过程中会出现很多问题,甚至无法推出单一的结果,导致结果出现的原因不是单一的,可能是一因多果,也可能是多因一果,多因多果.因此学生要学会具体问题具体分析,提高学习效率.

3.2 让学生掌握基本的递推能力

知识的难度是不断提升的,知识之间的难易程度是逐渐过渡的.因此,高中生在学习过程中要掌握基本的递推能力,将数学知识和数学问题做好层次划分,然后再逐层深入地进行推理.在数学教学过程中,教师通过培养学生的推理能力,让学生掌握基本知识,不断提高学习能力.通过逐层分析透彻理解数学知识点,将不同知识有效衔接起来构建完整的知识体系.

3.3 有助于学生逆向思维的发展

逆向思维指的是从结果推导原因,是高中数学学习中学生需要掌握的一种重要思维.逆向思维对学生将来的学习和工作等起到重要的作用,学生需要在全面把握数学知识,理解数学理论关系的基础上,综合应用数学知识和数学思想方法.

4 培养学生逻辑思维能力的策略

4.1 培养学生的自学能力

传统高中数学教学以单向教学为主,导致教师和学生之间缺乏互动,只是教师单一地向学生传递知识.教师为学生讲解知识,学生分析数学问题,学生会把教师讲解的知识刻在脑海中.这种知识教育模式虽然能在一定程度上帮助学生在短时间内掌握数学知识,但是从长远看不利于学生思维的发展.在新课程改革过程中,教师应关注学生综合能力的发展,鼓励学生自主学习,通过自主分析和探究解决学习中遇到的问题.

例如,在人教版高中数学选择性必修第二册第4章第一节“数列”教学中,学生需要了解数列及其基本性质等内容,为后续学习等差数列和等比数列奠定知识基础.古语云,勤学如春起之苗,不见其增,日有所长.如果借助精密仪器对春起之苗进行度量,再将每日的高度按照日期进行排列,就可以形成数列.那么究竟为什么称之为数列?除此之外,一个人的身高随着年龄增长也会出现相关的变化.这时教师就可以让学生联系所学习的数列知识,对其进行罗列,发现其中的规律.教师通过鼓励学生自主预习,在完成预习清单的过程中解决基础问题,提升学生的思维能力.

4.2 通过问题导学设置引导学生深入思考

问题导入教学是培养学生逻辑思维能力的有效途径,通过问题的设计,学生能够明确思考的方向.在问题的引导下,学生也能够逐层深入分析数学问题,通过由易到难的问题设计层层深入,提高学生的深度思考效率.在教学中,教师要重视问题的设计,根据具体教学内容串联数学知识,并且在针对性问题中将这些知识衔接起来.

例如,在人教版高中数学选择性必修一第二章第四节“圆的方程”的教学中,教师通过问题设计引导学生进行思考:圆的定义是什么?圆的性质是什么?圆与直线的位置关系有哪些?圆与直线的交点坐标如何表示?圆的方程是什么?在教师的连环问题设计中,学生逐渐理解圆与直线的位置关系、交点坐标等内容.在综合分析和应用数学知识的过程中学生掌握了圆的方程的推理过程和方法,促进自身逻辑思维的发展.学生在教师所提出的这些问题的引导下,借助自我解答或小组成员合作等方式寻找答案,进而逐渐掌握数学知识.

4.3 增强教学互动环节

在幼儿园基础教学中,教师会以游戏为基本形式,将教学内容渗透在游戏中,发展学生的思维能力.虽然高中阶段的教学模式已经不再适用于游戏教学方式,但是教师也可以通过类似的教学模式提升学生的积极性,引导学生在与教师的互动中发展逻辑思维能力.教师在教学前需要引导学生进行自主学习,自主思考,独立完成预习任务.在课堂上,老师对学生遇到的问题进行集中讲解,通过问题引导等方式与学生共同探讨和解决问题.在讲解的过程中,教师应让学生主动发现错误,在和老师沟通交流的过程中,找到正确的思路.

例如,在人教版高中数学选择性必修一第一章第一节“空间向量及其运算”的教学中,在前半节课,教师让学生自主学习,以小组的形式探究自学中遇到的问题,然后将需要集中讲解的内容进行汇总.学生在对空间向量的基础内容进行积累之后,教师通过设计几个错误的运算方法,鼓励学生找出其中的错误之处,并让学生运用空间向量知识纠正教师的错误.在分析和纠正的过程中,学生的逻辑思维能力得到提升.

在教学中,教师要不断创新教学方式和教学方法,以核心素养为目标进行教学设计.逻辑思维能力作为数学核心素养的主要内容之一,教师在教学中可以通过问题情境的创设、数学实践探究活动的设计等激发学生的学习兴趣,引发学生的探究欲望.

(完)

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