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培养学生逻辑推理能力的几点建议

2024-10-17朱仁林

中学数学·高中版 2024年10期

摘要:逻辑推理是高中生应具备的一种基本思维品质,它的发展水平直接影响着学生的数学水平.在实际教学中,教师要认真研究教学内容,通过创设教学情境、动手操作等活动让学生体验逻辑推理过程,以此培养学生的逻辑推理思维.同时,教师要引导学生亲历猜想、观察、反思等活动,发展学生的理性思维,提升学生数学核心素养.

关键词:逻辑推理;思维品质;数学核心素养

在教学中,若想让学生学会学习,提高数学素养,教师应重视创设有效的教学情境,引导学生用数学思维去思考和解决问题.逻辑推理能力作为高中生应具备的基本能力,可以帮助学生更好地理解知识,提高解决实际问题的能力[1].那么在高中数学教学中,应如何培养学生的逻辑推理能力呢?笔者结合教学实践提出了几点教学建议,供参考,若有不足,请指正.

1 借助生活情境,体验推理过程

众所周知,数学与生活是密不可分的.在实际教学中,教师有必要挖掘一些生活素材,带领学生经历“数学化”的过程,这样既可以淡化数学的抽象感,又能激发学生的数学学习兴趣.不过,在实际教学中,为了追求效率,教师常常将“干货”以灌输的方式讲给学生,这样表面上可以高效地完成教学计划,不过却不利于学生学习能力的提升.要知道,“灌输”中缺少学生独立思考和合作探究的过程,这样很可能会因过程的缺失而影响学习效果,影响学生逻辑推理能力的提升.在教学中,教师应打破教材的束缚,从教学实际出发,选择适合学生发展的教学情境引导学生体验推理过程,发展推理能力.

例如,在教学“指数函数”时,教师引入了这样一个生活情境:若人体某一细胞遵循的分裂规律是由1个分裂成2个,再由2个分裂成4个,以此类推,问该细胞分裂x次后,细胞个数y为何值呢?问题给出后,教师鼓励学生通过独立思考和合作探究探寻其中蕴含的规律.学生积极思考,主动交流,很快就有了发现,并给出函数表达式,即y=2x.相信经历了以上发现和推理的过程,教师再给出指数函数的概念自然也就水到渠成了.

这样将数学知识与其他学科知识相关联,可以提高学生的学习热情.在教学中,教师要认真地研究教学内容,并将教学内容有效地融入教学情境中,鼓励学生在具体情境中进行分析和推理,这样不仅可以让学生更好地理解新知,而且可以培养学生的逻辑推理能力,提高教学有效性[2].

2 借助动手实验,培养推理思维

在应试教育的束缚下,高中数学教学依然延续着以“教”为主的传统教学模式,忽视动手“做”在数学教学中的价值,影响了学生思维能力的发展和数学学习兴趣的激发.因此,在日常教学中,教师应认真研究教学内容,认真分析所学内容与现实生活之间的联系,充分利用好各种生活素材,创设有效的动手实验,通过“做”激活学生的数学思维,引发深层次思考,促进学生逻辑推理能力的发展与提升[3].

例如,在教学“直线与平面的位置关系”时,为了降低数学知识的抽象感,让学生理解并掌握相应的判断方法,教师就地取材,创设动手实验,实验步骤如下:

(1)请用硬卡纸制作△ABC;

(2)过点A翻折△ABC,折痕为AD(如图1);

(3)如图2,将翻折后的卡片放在桌面上,使折痕AD与桌面垂直.

操作后教师引导学生观察图2,并思考AD与BD,CD的关系.学生通过实验、观察、交流易于发现,当折痕AD与桌面垂直时,折痕AD与BD,CD也分别垂直.接下来,教师引导学生思考如下两个问题:若不过点A翻折,是否存在这样的折痕,它与BD,CD也分别垂直?此时的折痕与桌面又存在怎样的位置关系呢?问题给出后,学生积极实践,最终发现:只要折痕与BC边垂直,就与桌面也都是垂直的.最后,在教师的启发和引导下,学生推理得到直线与平面垂直的判定定理.

从以上教学过程可以看出,学生通过动手实验获得了推理思路,有效提高了逻辑推理能力.对于抽象的概念、定理、法则等,若直接讲授学生可能难以理解和接受,此时不妨引导学生去操作,让学生自己去观察、去发现,这样不仅可以深化对相关知识的理解,而且可以提高学生的逻辑推理能力.不过,在实际教学中,部分教师为了追求速度常常直接抛出相关内容让学生记忆,这样学生虽然能够熟记,但是往往因实践过程的缺失而使得学生知其然而不知其所以然,这样势必会影响后续的应用和学生思维能力的发展.因此,在实际教学中,教师要学会放慢节奏,预留一些时间和空间让学生自己去观察、去体验、去提炼,这样不仅可以让学生深刻地理解知识,而且可以提高学生的自主学习能力,促进教学目标的达成.

3 鼓励学生猜想,验证推理猜想

猜想作为培养学生创造性思维的重要手段,有利于培养学生的探索精神,有利于学生知识系统的进一步确立和完善.猜想虽然具有一定的主观性,然实则是分析能力、理解能力、推理能力、判断能力等共同作用的结果.在实际教学中,教师既要提供机会鼓励学生猜想,也要教给学生一定的方法,让学生学会猜想,通过经历观察、实验、猜想、证明等数学活动,发展合情推理能力和逻辑推理能力,提高创新能力.

例如,在教学“等比数列”时,教师有意识地引导学生类比等差数列,给出这样一个问题:等差数列中有这样一个性质,若m,n,e,f∈N*,且m+n=e+f,则有am+an=ae+af.由此你能想到什么?学生与等差数列相类比,形成大胆的猜想:在等比数列{an}中,若m,n,e,f∈N*,且m+n=e+f,则有am·an=ae·af.显然该猜想是科学的,属于合情猜想.得到猜想后,教师鼓励学生以小组为单位合作探究,学生根据已有知识经验给出如下推理:等比数列的通项公式为an=a1·qn-1,由此可得am=a1qm-1,an=a1qn-1,ae=a1qe-1,af=a1qf-1,则am·an=a1·qm-1·a1·qn-1=a21·qm+n-2,ae·af=a1·qe-1·a1·qf-1=a21·qe+f-2,又m+n=e+f,由此可知am·an=ae·af成立.

其实在数学学习中,经常会遇到类似的情况,通过与相似或相关内容相类比,获得一些新发现,得到一些新结论.类比猜想是得到数学结论的第一步,没有猜想就很难有发现.在日常教学中,教师要提供契机,鼓励学生大胆地猜想,并利用所学的知识进行科学的验证,这样不仅可以深化对相关知识的理解,而且可以调动学生的思维和探究欲望,有助于学生思维能力的发展和推理能力的提升.

4 引导学生反思,形成推理习惯

在日常教学中,教师要鼓励和引导学生进行反思,让他们知晓自身的不足和困惑,进而采用行之有效的方法进行强化,以此提高学生的综合能力.当然,对于推理过程亦是如此.推理结束后,教师要创造机会让学生对推理过程进行反思,这样不仅可以让学生对其中蕴含的知识、思想方法等形成深刻的认识,而且可以培养学生良好的反思习惯,促进学生逻辑推理能力的提升.

例如,学习“数列”相关知识后,教师给出了这样一道练习:已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1,n∈N*,求数列{an}的通项公式.学生给出如下推理过程:在数列{an}中,因为a1=1,an+1=2an+1,所以an+1+1=2(an+1),所以{an+1}是以2为首项,以2为公比的等比数列,故an+1=2n,即数列{an}的通项公式为an=2n-1.该通项公式得出后,教师鼓励学生思考:“若数列的{an}的通项公式为an=2n-1,是否满足an+1=2an+1?”在教师的引导下,学生列举具体值进一步验证,发现以上推理过程及结果都是正确的.

教学中,教师应有意识地引导学生对推理结果进行回顾和反思,这样既可以提高解题的准确率,而且可以培养学生良好的推理习惯,有助于学生推理能力的提升.

在学习中之所以会出现“会而不对”的现象,大多情况下是因为学生没有对推理过程进行反思,从而出现了一些主观臆想,继而影响了解题效果.因此,在日常教学中,教师要预留时间让学生回头看,这样既可以巩固知识,提高解题准确率,又能发展学生逻辑推理素养.

总之,在日常教学中,教师要充分挖掘各种教学资源,有意识地引导学生进行逻辑推理能力的训练,以此培养思维的严谨性、深刻性,帮助学生形成良好的思维品质,提升教学有效性.

参考文献:

[1]王苏玉.聚焦核心素养下,培养高中生数学逻辑推理能力[J].数学大世界:下旬,2020(1):7-8.

[2]韩彦.高中数学核心素养之逻辑推理能力培养策略探究[J].数理化解题研究,2019(33):8-9.

[3]缑艳,邓国军.逻辑推理素养培养视角下的高中数学课堂教学策略分析[J].新智慧,2021(17):89-90.