探析小学数学教学中培养学生逻辑思维能力的有效策略
2024-01-01李玉霞
摘" 要:逻辑思维能力是指个体在认知客观事物的同时对思维内容、方式等加以整合以发现事物联结的能力。作为数学学科核心素养的一大维度,逻辑思维能力对小学生数学学习质量和效率的提升具有重要意义。文章简要分析了培养学生数学逻辑思维能力的重要性,重点结合实际教学经验,以小学生思维发展客观规律为出发点,从创设数学情境、渗透数形结合思想、加强问题引导、引入生活化资源、强化课堂评价五大方面阐述了小学数学教学中培养学生逻辑思维能力的有效策略。
关键词:小学教育;数学教学;逻辑思维能力
数学是一门具有实践性、实用性、逻辑性特点的学科,在概念理解、定理推论、知识构建中不仅需要学生跟随教师的教学节奏,在教师的指导下掌握数学知识、技能,而且需要学生通过自主探究、独立思考、合作讨论等方式悟得数学思想方法,这对学生逻辑思维能力提出了较高要求。因此,小学数学教师需要从学生视角出发,以小学生年龄特点以及认知发展、思维发展的客观规律为依据,紧密结合数学教学内容,将培养学生逻辑思维能力的意图渗透至数学教学全过程,在提高学生数学学习质量与效率的同时,为学生的思维跃迁提供支架,逐步培养学生以逻辑思维能力为主的高阶思维能力,为学生全面、可持续发展奠定基础。
一、小学数学教学中培养学生逻辑思维能力的重要性
逻辑思维能力是小学生必备的数学学习能力与思维品质,培养学生的逻辑思维能力对学生大有裨益。
其一,有助于提升学生数学学习能力。小学数学知识体系庞杂,课程内容虽然具有基础性特点,但包含较多抽象概念、定理、公式等,学生理解与学习难度较大。若在数学教学中教师注重思维训练,帮助学生习得构建概念关联、揭示数学现象本质的逻辑思维能力,便可以统整数学知识,学生通过一类概念的学习、分析与探究便可以掌握其他数学概念的学习策略,在自主学习中注重数学概念间的关联性,并学会举一反三,进而显著提高学习效率。
其二,有助于提高学生数学应用能力。数学教学重在使学生掌握数学知识、技能并学会其在解决基础、简单、实际问题中的应用方法。而从生活中提炼问题、多角度分析问题产生的条件与背景、在问题与知识点间建立关联,整合多种思维方式与内容,以探索最有效的问题解决策略则要依靠学生的逻辑思维能力。若教师高度重视逻辑思维能力培养,为学生思维跃迁提供支架,便可以让学生对数学问题应对自如。
其三,有助于增强学生数学学习信心。大部分小学生不愿主动参与数学学习活动的原因是未能在学习过程中获得成功、满足与愉悦的体验,导致其自信心较低。而培养学生的逻辑思维能力,等同于教授学生数学学习方法、数学问题探究方式,可以让学生在数学学习过程中通过解决问题、表达观点、正确理解概念等方式,体会到自身的进步、提升、发展,从而增强学生数学学习信心。
二、小学数学逻辑思维能力的基本维度
逻辑思维能力包含多个维度。小学生正处于思维高速发展的关键阶段,行动思维、形象思维逐渐向抽象思维过渡,其思维发展有特定的特点。因此结合小学生所处的年龄阶段、数学学科核心素养、数学教学目标,可以将小学数学逻辑思维能力划分为五大基本维度:
1. 从生活现象中提炼数学问题,建构问题与数学知识的关联,采用合理方式解决数学问题的思维能力。要求学生密切关注与数学相关的客观现象,在具体的问题情境下对所学数学知识进行整合、归纳,运用重点知识以解释现象、解决问题。
2. 对数学事实、理论进行高度概括后对事实产生本质认知的思维能力。即面对数学事实时能够对其抽丝剥茧,找到其本质属性与特征,加以归纳总结后成为解决一类问题的有效方案。
3. 多角度、多维度、多层面思考问题的思维能力。即找准问题分析的切入点,综合考虑问题所涉及的因素、条件等,抓住最关键的信息以解决问题。
4. 将数学知识、技能迁移应用到生活问题解决中的思维能力。需要学生掌握数学知识、习得数学技能、悟得数学思想方法,在生活问题中抽象出数学模型,以此为依据解决数学问题。
5. 反思并完善自我的思维能力,要求学生反思数学学习、知识迁移应用、问题解决过程中所用的思维方式、思考方法、数学技能以及学习成果,对自身思维流程加以改进优化,在提高思维能力水平的同时,通过经常性反思以完善自我、超越自我。
三、小学数学教学中培养学生逻辑思维能力的有效策略
(一)创设数学情境,助推学生在情境中发现问题
情境是数学问题的载体,也是学生思维灵感的来源。小学生思维能力尚未成熟,在认知客观事物、探索事物本质时倾向于观察形象与事物表面,难以捕捉关键信息以抵达事物本质。为培养学生从情境中发现问题并分析、解决问题的逻辑思维能力,教师要立足教材,面向全体学生,抓准小学生思维形式、思维特点,将抽象、复杂、难度较高的数学问题渗透至具体、真实、直观、有趣的情境中,鼓励学生与情境进行交互以获取关键信息、获得思维灵感,并指导学生从情境中发现问题,用较为规范的数学语言描述与总结问题,再通过运用所学知识、与同伴合作互助等方式解决情境问题,让学生获得逻辑思维能力的发展。
例如,在教学《倍的认识》一课时,教师需遵循小学生思维方式由具象到抽象的发展规律,先创设“比身高”情境,请学生A上台,分别找出一名比A高、比A矮的学生,强调比较对象不同,比较结果不同,以此帮助学生理解“倍”的概念需要“比”。接下来创设动画情境,借助多媒体呈现红花与黄花,红花2朵、黄花6朵,经过动画变化后,红花4朵,黄花12朵。在情境带动下,学生会自然而然地发现问题:花朵数量变化,但为什么黄花都是红花的3倍呢?以此帮助学生理解倍的概念。最后将红花与黄花抽象为红色与黄色的方块,丰富“倍”的表征,让学生建构“倍”的概念,并从多种情境中理解概念,实现逻辑思维能力的发展。
(二)渗透数学思想,激发学生数学逻辑思维能力
小学数学知识点之间具有极强的逻辑关系与内在联系,学生在学习数学知识、解决数学问题时需要把握一类问题的解决思路与方法。对此,教师可以引入小学数学教学中渗透的数形结合思想,引导学生通过数与形间的相互转化,用数的精确性以阐明形的基本属性,或是用形的直观性体现数量之间的关系。通过数形结合思想的渗透,可以将抽象的数学问题直观化、生动化,帮助学生把握书写问题的本质、拓宽学生解决数学问题的思路,增强学生学习数学的自信心。
例如,在教学《长方体》一课时,为帮助学生构建长方体模型、培养学生逻辑思维能力,教师可以渗透数形结合思想,采用“以数助形”的方式呈现三个数字:3、4、6、8、12,同时呈现长方体教具,请学生细致观察长方体并探索各个数字所对应的位置,逐步总结出长方体的特征;再如,教学“乘法分配律”一课时,教师可以采用“以形助数”的方式渗透数形结合思想,先展示两个长相等,都为20厘米,宽分别为10厘米与5厘米的长方形,请学生列出算式以计算两个长方体面积的和,即(10×20)+(5×20)。接下来指导学生转变思路,将两个长方形组合,以宽为公共边形成新的长方形,其宽为(10+5),长为20,面积为(10+5)×20。学生通过数形结合、对比分析,可以发现两个式子相等,自然而然地悟得乘法分配率的本质,这不仅可以培养学生探究事物本质属性与特征的逻辑思维能力,还可以深化学生对数学知识的理解和记忆。
(三)加强问题引导,为学生提供多元化思维方式
最近发展区理论指出,个体学习、思维发展会经历两大阶段,第一阶段为依靠教师讲解、指导、点拨等解决问题;第二阶段为灵活运用所学知识并通过独立思考、探究以解决问题。第二阶段对应学生逻辑思维能力的发展。而第一阶段向第二阶段的跃迁需要教师为学生提供“支架”。在小学数学教学中,教师所设计的层层递进、环环相扣的问题便是最佳的思维“支架”。一方面,问题引导可以适度限制学生的思考空间,避免学生天马行空,忽略知识与问题间的关联性;另一方面,问题引导可以为学生提供多种思路、思维活动的切入点,让学生的思维能力更加灵活、深刻与敏锐。为此,在小学数学教学中教师要通过加强问题引导的方式培养学生多角度思考问题的思维能力。
例如,在教学《分数的意义》一课时,教师可以在大屏幕上呈现三幅图,分别为:图1:4个圆形—1个圆形、图2:4个圆形—2个圆形、图3:4个圆形—8个圆形。
可以借此设置问题链:1. 如果将图1中的1个圆记作“1”,那么4个圆是几?2. 如果将图2中的2个圆记作“1”,那么4个圆是几?3. 如果将图3中的8个圆记作“1”,那么4个圆是几?4. 同样是4个圆,为什么有三种表示方式?5. “1”为什么带引号?它代表什么?
通过层层设问,学生运用对比的思维方法逐步理解单位“1”的含义,意识到“1”代表着一个整体。接下来教师可以带领学生探索分数的意义,同样采用图文结合的方式呈现一个圆,将其分为若干部分后,对其中几个部分涂色,请学生思考涂色部分是圆的几分之几,分数代表什么意义等问题,以此帮助学生建构分数认知,让学生的逻辑思维更加灵活。
(四)引入生活资源,充分发挥学生逻辑思维能力
小学生学习发展与生活有着密不可分的关系,小学生的年龄特点也决定其倾向于在熟悉的生活场景中探索新知识、掌握新技能。为培养学生的逻辑思维能力,小学数学教师要遵循学生认知与思维发展的客观规律,从学生熟悉、感兴趣的生活场景、生活现象、生活案例中汲取数学教育智慧,将生活资源转变为数学教学资源,进一步转变为学生逻辑思维能力发展的“助推器”,在确保数学教学贴近生活、贴近学生的同时增强数学教学亲和力,使学生在生活智慧的助力下主动发展逻辑思维能力。
例如,在教学《折线统计图》一课时,教师需要设置课前资源筹划环节,请学生在家长的帮助下搜集家庭电费单。在正式授课时,教师需要让学生亲身经历数学知识形成的思维过程,从数据整合开始,请学生以小组为单位从电费单中提炼家庭每月用电量、电费金额等数据,并将其有次序、有侧重地记录在表格中。接下来利用微课介绍折线统计图基本要素及其用途,注意与条形统计图进行区分。在微课的助力下,学生快速掌握知识点,对绘制条形统计图产生浓厚兴趣。最后,教师请各小组结合微课内容,运用折线统计图知识,对表格数据进行整理并转化为可以体现家庭每月用电量与电费变化的折线统计图,请各小组成员简单进行数据分析,总结变化规律并提出节约用电建议。在该活动中,学生思维活跃,注重观察生活,并形成“数据整理—图表呈现—数据分析—数据运用”的逻辑思维链条。
(五)强化课堂评价,提升学生反思能力
反思是逻辑思维能力中的重要基本维度之一。为培养学生的反思能力,教师要改进教学评价方式,将学生塑造为评价主体,请学生回顾自己的学习过程、学习方式与学习成果,在反思中发现自己的薄弱环节,并通过思维方式的重构提升学习效率、改善学习效果。
例如,在教学《折线统计图》一课时,各小组完成折线统计图绘制任务后,教师请各小组代表展示折线统计图,并阐述本小组通过绘图发现的问题,如炎热月份用电量提升,可能与开空调有关;某学生家庭用电量较高,可以通过关闭部分电器的方式节约用电等。该小组阐述时,其余小组注意倾听并提出建议,通过小组互评达成共识,助力学生取长补短。在小组互评的同时,教师向学生发送“自评单”,指导其评价自己学习方式的有效性、学习任务的完成情况、小组合作讨论中的发言情况与思维活跃度等。最后由教师总结评价,为学生提供学习建议,帮助学生完善知识体系并发散思维。
四、结语
在小学数学教学中培养学生逻辑思维能力,是顺应时代发展、满足新课程改革要求的必然选择,也是培育学生数学学科核心素养的必备条件。教师需要发现数学教学中培养学生逻辑思维能力的最佳时机,通过创设情境、问题引导等方式发散学生思维、促进学生深入探究与思考,在教学中提高学生的逻辑思维能力。
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(责任编辑:廖" 艺)