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新高考下在高中数学教学中培养学生逻辑推理能力的策略研究

2024-10-08夏祖武

高考·下 2024年8期

摘 要:新高考改革对学生逻辑推理能力的考查日益重视。数学是一门具有高度逻辑性和抽象性的学科,在学习过程中,学生需要通过逻辑推理解决问题。高中数学教师注重培养学生的逻辑推理能力,能够促使学生深层次地理解并掌握所学知识,切实提升其综合能力。基于此,文章主要解析了高中数学教学中培养学生逻辑推理能力的必要性,探究行之有效的培养策略,旨在提升学生的逻辑推理能力,促使学生更好地适应新高考的要求,提升高中数学教学质量。

关键词:新高考;高中数学;逻辑推理能力;培养

随着新高考改革的深入推进,培养学生的逻辑推理能力成为高中数学教育教学的重要任务。新高考不仅考查学生的知识掌握程度,而且检验学生的逻辑推理能力。从整体基础教育体系上看,高中数学是培养学生这一能力的有效载体,教师需要加大对这一能力培养的重视。但是,受传统教学观念的影响,部分教师将教学重点放在数学知识教授上,忽视了这一能力的培育。在这一情况下,学生虽然能够掌握一定的数学知识,但面对复杂问题时缺乏有效的逻辑推理和分析能力,难以满足新高考的要求和未来社会发展的需要。因此,在新高考背景下,高中数学教师加强对学生该能力的培育,具有重要价值。

一、培养学生逻辑推理能力的必要性

逻辑推理是基于既定规则剖析既定或者假定的前提条件,推导出结论的思维过程。对于高中数学教学而言,加强学生这一能力的培育,不仅是学科本质的内在呼唤,而且是适应新高考与新课标要求的关键[1]。

(一)满足新课标的要求

新课标是指导高中数学教学的纲领性文件,明确将逻辑推理能力视为高中数学教育的核心目标之一,这一要求充分反映了现代教育对人才培养的新需求。教师培养学生的这一能力,要求学生能够运用所学知识进行有条理、有根据的思考,形成严密的思维习惯。这种习惯不仅有助于学生在数学学习过程中更加高效地掌握知识和技能,更能在未来的学术探索和社会实践中展现出卓越的解决问题的能力。因此,高中数学教学中加强对学生逻辑推理能力的培养,不仅是落实新课标精神的具体体现,而且是提升教育质量、培养未来社会所需高素质人才的关键。

(二)契合新高考的要求

随着新高考改革的深入实施,考试内容和评价方式发生了显著变化,更加注重对学生逻辑推理能力的考查。高考数学试卷中,逻辑推理题占据了较大比重,这些题目主要考查学生的题意解读能力以及运用数学知识进行深入的逻辑分析和综合判断的能力,对其逻辑推理能力提出了更高要求[2]。因此,为了适应新高考的趋势,高中数学教学需要加大对学生逻辑推理能力的培养力度,通过丰富多样的教学活动,帮助学生提升解题能力与逻辑推理能力,从而在激烈的竞争中脱颖而出。

(三)适应数学学科的内在要求

数学学科具有严密的逻辑体系,内在逻辑性和系统性要求学生在学习过程中具备良好的逻辑推理能力。逻辑推理涉及解题能力、答题技巧以及学生思维方式、创新思维的发展等,在数学学习中,学生需要不断运用逻辑推理探究数学规律、解决数学问题,进而构建完整的知识体系。在这一过程中,教师可以锻炼学生的综合能力,使其得到更好地提升[3]。因此,培养学生的逻辑推理能力,不仅是满足学生学习数学的需要,更是适应数学学科逻辑性的需要。在高中数学教学中,教师注重逻辑推理能力的培养,有助于学生更好地理解和掌握数学知识,提高学习效率和质量。

二、新高考下在高中数学教学中学生逻辑推理能力的培养策略

(一)借助数学思想,促进学生逻辑推理能力发展

数学思想是数学学科的核心,不仅是解题的工具,更是培养学生逻辑推理能力的关键。在新高考下,高中数学教师应当深入挖掘并灵活运用各种数学思想,为学生逻辑推理能力的发展提供助力[4]。

首先,数形结合思想能够将抽象的数学概念与直观的图形相结合,使学生更容易理解和掌握复杂的数学问题。例如,在教学《集合间的基本关系》一课时,教师可以利用Venn图来展示集合之间的交集、并集、补集等关系,帮助学生直观地理解这些抽象概念。通过引导学生观察和分析图形,教师可以逐步引导学生运用逻辑推理能力探索集合的性质和规律,从而提升学生的逻辑推理能力。其次,类比思想能够帮助学生发现不同数学问题之间的相似性,从而通过已知问题推断未知问题的解决方法。在教学《指数函数与对数函数》一课时,教师可以运用类比思想,引导学生回顾指数函数的性质,如单调性、值域等,并通过逻辑推理推导出对数函数相应的性质。通过这种教学方式,教师可以帮助学生巩固已学知识,在逻辑推理的过程中加强对新知识的理解和掌握。最后,分类讨论思想和函数方程思想是培养学生逻辑推理能力的有效工具。其中,分类讨论思想要求学生根据问题的不同情况进行分类讨论,从而得出全面的结论。函数方程思想强调通过求解方程来解决实际问题,为此,数学教师应当在充分把握教学内容的前提下,设计相关的教学活动,引导学生运用这些数学思想进行逻辑推理和问题解决。总之,教师应充分利用教材资源,深入挖掘并灵活运用各种数学思想方法,通过多样化的教学活动,不断提升学生的逻辑推理能力。

(二)分解教学内容,组织多样化的教学活动

新高考下,要想进一步培育学生的该能力,教师需要设计和组织多样化的思维活动,将复杂的教学内容分解为易于理解和掌握的部分[5]。具体而言,教师可以从以下几个方面着手:

其一,针对概念定理的教学,教师应注重引导学生从多个角度深入理解数学概念的内涵与外延。例如,在教学《三角函数的概念》一课时,教师可以设计相关探究活动,让学生通过观察、测量、计算等实践活动,自主探索三角函数的定义、性质及其与其他数学概念之间的联系。具体而言,教学活动可以围绕单位圆上的正弦、余弦和正切函数展开,通过动态的几何演示和数学语言的精确描述,帮助学生形成对三角函数概念的深刻理解。同时,教师可以引导学生通过逻辑推理,探究三角函数的周期性、奇偶性等重要性质,从而培养其逻辑推理能力。其二,在例题解析环节,教师应充分利用教材例题,采用一题多解或一题多变的教学方式,激发学生的思维活力。例如,在教学《三角函数的应用》一课时,教师可以精选几道具有代表性的例题,先引导学生独立分析题目条件,寻找解题思路。然后,鼓励学生尝试不同的解题方法,并对比各种方法的优劣。通过一题多解的训练,学生不仅能够掌握多种解题技巧,而且能够学会从不同角度审视问题,逐步培养学生的发散性思维和逻辑推理能力。此外,教师可以对例题进行适当改编,通过变化条件或增加难度,引导学生进一步深入思考和探索,从而增强其解决复杂问题的能力。其三,在习题训练阶段,教师应选择具有挑战性的题目,要求学生运用逻辑推理解决问题。这些题目可以涵盖不同类型的数学问题,如证明题、应用题、综合题等,全面考查学生的数学素养和逻辑推理能力。在解题过程中,教师应鼓励学生独立思考、自主探索,避免直接给出答案或解题思路。除此之外,数学教师需要为学生提供必要的反馈,促使其及时改进不足、完善解题过程。通过这样的习题训练,学生不仅能够巩固所学知识、掌握解题技能,而且能够逐步养成良好的逻辑思维习惯。

(三)整合多种教学方法,培养学生的逻辑推理能力

在新高考背景下,要想有效培养学生的逻辑推理能力,教师需要灵活运用多种教学方法,满足不同学生的学习需求。在实际教学中,教师可以通过情境教学法、问题式教学法和小组讨论教学法等多种教学方法的有机结合,为学生提供更加丰富的学习体验,调动学生的学习主动性,进而有效提升学生的逻辑推理能力。

其一,运用情境教学法。情境教学法通过模拟真实或接近真实的场景,激发学生的学习兴趣,引导他们在具体情境中运用逻辑推理解决问题。以“指数函数”教学为例,教师可以创设一个与指数增长相关的生活情境,如“病毒传播模型”。通过介绍某种病毒在人群中的传播速度及其遵循的指数增长规律,让学生置身于这一情境中,思考如何通过数学模型描述和预测病毒的传播情况。学生不仅能够深刻理解指数函数的性质和应用,而且能在解决实际问题的过程中锻炼逻辑推理能力。其二,运用问题式教学法。该教学方法强调以问题为导向,引导学生在探究问题的过程中学习新知识,培养其逻辑思维能力。以“直线的方程”教学为例,教师可以设计由易到难的问题链,如“什么是直线的方程?”“直线方程有哪些基本形式?”“如何根据已知条件确立这些具体的形式?”等。在具体教学过程中,教师可以通过设计这些层层递进的问题,引导学生探究直线方程,理解并掌握其本质和应用。在解决问题的过程中,学生需要不断运用逻辑推理,分析条件、归纳规律、推导结论,从而有效提升逻辑推理能力。其三,采用小组讨论教学法。该教学方法鼓励学生通过小组合作,共同探究和解决数学问题,促进思维碰撞和相互启发。以“三角函数”教学为例,教师可以将学生分成若干小组,每组分配一个与三角函数相关的探究任务,如“探究正弦函数在周期性现象中的应用”。在小组讨论中,学生需要共同分析问题、提出假设、设计方案、收集数据、分析结果并得出结论。这一过程中,学生需要不断运用逻辑推理来协调组内意见、整合信息并达成共识。通过小组讨论,学生不仅能够深入理解三角函数的性质和应用,还能在交流中提升自己的逻辑推理能力和团队合作精神。

(四)注重教学评价与反馈,提高学生的逻辑推理能力

教学评价与反馈在提升学生逻辑推理能力的过程中起着举足轻重的作用。为了构建科学合理的评价体系,教师应当综合采用多种评价方式,全面准确地反映学生的逻辑推理能力。为此,教师可以通过构建科学合理的评价体系、建立及时有效的反馈机制等,促进学生逻辑推理能力的发展,为其未来的学习和生活奠定坚实的基础。

首先,构建多维度评价体系。高中数学教师应当建立包括过程性评价和结果性评价在内的多维度评价体系,其中过程性评价主要关注学生的逻辑推理过程,包括课堂参与度、问题解决的思路和方法、小组讨论中的表现等。教师可以通过课堂观察,记录学生在解决数学问题时的逻辑推理步骤,评估其思维的条理性和严密性。结果性评价注重关注学生的最终学习成果,如作业完成情况、测试成绩等,通过量化分析,评估学生的逻辑推理能力是否得到提升。其次,建立及时有效的反馈机制。在评价过程中,教师应及时给予学生具体明确的反馈。对于逻辑推理过程中的亮点和不足,教师应明确指出,并给出具体的改进建议。例如,在批改作业时,教师可以针对学生的解题步骤进行点评,指出哪些推理是正确的,哪些步骤存在逻辑漏洞,并引导学生思考如何完善推理过程。同时,教师应鼓励学生之间相互评价,通过同伴反馈促进其相互学习[6]。再次,优化个性化教学策略。教师应当根据学生的反馈结果,灵活调整教学策略。对于逻辑推理能力较强的学生,教师可以设计更具挑战性的学习任务,激发其进一步探索的动力;对于逻辑推理能力较弱的学生,教师应给予更多的关注和指导,通过个别辅导、小组合作等方式帮助其克服困难,逐步提高学生的逻辑推理能力。此外,教师需要与时俱进,借助在线学习平台、智能教学系统等,丰富学习资源,并且及时提供必要的反馈信息。最后,进行持续性跟踪与评估。逻辑推理能力的培养是一个长期的过程,需要教师进行持续性的跟踪与评估。教师应定期对学生的逻辑推理能力进行考查,了解其在不同阶段的学习进展和变化情况。同时,教师应与学生保持密切的沟通,了解其在逻辑推理过程中的困惑和难点,以便及时调整教学策略。通过持续性的跟踪与评估,教师可以确保教学策略的有效性和针对性,从而不断提高学生的逻辑推理能力。

结束语

综上所述,新高考改革背景下,高中数学教育经历着从知识传授向能力培养的转变。逻辑推理能力是数学核心素养的重要组成部分,不仅关乎学生数学学习的成效,而且直接影响到其未来在科学、工程、经济等领域的发展潜力。因此,深入研究新高考下高中数学教学中学生逻辑推理能力的培养策略,对于提升数学教学质量、促进学生全面发展,具有重要意义。需要注意的是,培养学生的逻辑推理能力不是一蹴而就的,需要经过长时间的探索与努力。高中数学教师应当以满足新课标要求、契合新高考考试趋势、适应数学学科内在要求为出发点和落脚点,通过借助数学思想、分解教学内容并组织多种教学活动、有机运用多种教学方法等,进一步培育学生的逻辑推理能力,为其全面发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]杨接兄.高中数学教学中培养学生逻辑推理核心素养的路径探究[J].数学学习与研究,2023(30):20-22.

[2]魏金奎.高中数学教学中学生逻辑推理素养培育的策略探讨[J].高考,2023(30):21-23.

[3]宫倩.高中数学教学中培养学生逻辑推理能力的策略探究[J].数学学习与研究,2023(24):11-13.

[4]吴建光.基于核心素养的高中数学逻辑推理能力强化分析[J].试题与研究,2023(23):176-178.

[5]张凤勋.高中数学教学逻辑推理能力培养策略[J].新课程教学(电子版),2023,(15):120-121.

[6]陈美兰.新高考背景下高中数学教学中培养学生逻辑推理素养的研究[J].数理化解题研究,2023(21):8-10.