王欽
摘 要:邏輯推理是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要維度之一,對學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)能夠深化學(xué)生對數(shù)學(xué)理論本質(zhì)的理解,發(fā)展其言必有據(jù)的思維品質(zhì),為高效數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供支持。同時,信息時代下,邏輯推理也是公民必須具備的一項基本素養(yǎng),邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)工作的開展對學(xué)生未來發(fā)展有著重要意義。因此,文章從實際教學(xué)經(jīng)驗出發(fā),圍繞培養(yǎng)高中生邏輯推理素養(yǎng)的價值意蘊、具體路徑展開思考與研究,以期為廣大教師提供參考。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);邏輯推理素養(yǎng);價值;路徑
隨著高中數(shù)學(xué)新課標的頒布,培養(yǎng)學(xué)生六大核心素養(yǎng)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的首要任務(wù)。作為數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,邏輯推理素養(yǎng)不僅能幫助學(xué)生獲得數(shù)學(xué)結(jié)論,建立數(shù)學(xué)知識體系,使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣,對學(xué)生的未來發(fā)展也有著深遠影響[1]。在進入工作崗位后,很多學(xué)生會發(fā)現(xiàn),曾經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)概念、定理、公式等在工作中“無用武之地”,但在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中形成的邏輯推理素養(yǎng)仍然發(fā)揮著大作用,這一素養(yǎng)讓我們在工作中言必有據(jù),做事條理清晰,從而圓滿完成工作任務(wù)。邏輯嚴密是數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征,對學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)既符合新課標的要求,又契合數(shù)學(xué)學(xué)科特征。當前,許多一線教師都對邏輯推理素養(yǎng)的落地進行了研究探索,筆者認為,要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),教師既要熟悉頂層理念,又要敢于實踐、勤于總結(jié),明確邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的價值及路徑。
一、影響高中生邏輯推理素養(yǎng)發(fā)展的主要因素
影響高中生邏輯推理素養(yǎng)發(fā)展的因素較為多樣,結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗來看,可大致分為學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)策略以及教學(xué)策略三大類。
(一)學(xué)習(xí)動機
學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度對學(xué)習(xí)成果有著直接的影響。同樣的,在邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)過程中,若學(xué)生學(xué)習(xí)動機不足,缺乏學(xué)習(xí)自信,則很難做到積極配合教師的工作,導(dǎo)致邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)效果不理想。因此,在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標下,教師應(yīng)著力構(gòu)建生動有趣、個性活潑的數(shù)學(xué)課堂,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,在學(xué)生積極參與的前提下落實邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)。
(二)學(xué)習(xí)策略
現(xiàn)階段,很多學(xué)生的學(xué)習(xí)方式比較死板,依靠機械記憶掌握知識,借助大量的習(xí)題訓(xùn)練提高解題技能,整體學(xué)習(xí)缺乏靈活性與創(chuàng)新性。從表面上看,學(xué)生記住了知識點,也會解相關(guān)的題目,但實際上,記憶會消減,訓(xùn)練會生疏,學(xué)生并沒有真正掌握這些知識,在解答一些有難度的題目時往往會暴露出諸多問題。數(shù)學(xué)知識之間存在著一定的聯(lián)系,很多新知識都是由舊知識推導(dǎo)出來的,若學(xué)生擁有豐富的知識儲備與邏輯推理能力,就能通過觀察、分析、推理、歸納等活動有效習(xí)得新知,牢固掌握數(shù)學(xué)技能,并獲得思維品質(zhì)的優(yōu)化提升[2]。因此,教師應(yīng)在日常教學(xué)中向?qū)W生傳授一些學(xué)習(xí)方法與技巧,幫助學(xué)生找到適合自己的學(xué)習(xí)策略,使學(xué)生具備良好的知識及技能基礎(chǔ),從而在推理、分析新知識的過程中提升邏輯推理素養(yǎng)。
(三)教學(xué)策略
邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)工作的順利開展需要“教”與“學(xué)”相互配合,即教師需要做好教學(xué)引導(dǎo),學(xué)生需要付出相應(yīng)的努力。教師是教學(xué)活動的組織者與設(shè)計者,教師的教學(xué)思路與教學(xué)方法會影響到班級中每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)方法。如果教師能引入豐富多樣的教學(xué)內(nèi)容與新穎高效的授課方式,以嚴謹清晰的思路展開教學(xué),則能將學(xué)生帶入學(xué)習(xí)狀態(tài),在教師的指導(dǎo)下深入探索數(shù)學(xué)知識,實現(xiàn)邏輯推理素養(yǎng)的自然生成。
二、培養(yǎng)高中生邏輯推理素養(yǎng)的價值意蘊
邏輯推理實質(zhì)上是基于某些事實和命題推出其他命題的過程。高中階段,對學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅能幫助學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系,還能提高學(xué)生的思維能力及問題解決能力,使其形成創(chuàng)新意識與理性精神。
(一)完善數(shù)學(xué)知識體系,發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識
數(shù)學(xué)知識體系由定理、公式等知識組成,是一個有機統(tǒng)一的整體。在高中階段,數(shù)學(xué)知識體系的搭建并不簡單,學(xué)生需要調(diào)動自身邏輯思維能力,把握不同知識點的內(nèi)在聯(lián)系,了解不同知識點發(fā)揮的作用,從而形成科學(xué)完整的知識體系。創(chuàng)造是一類高級復(fù)雜的思維,其以對客觀事物的深刻認知為基礎(chǔ),以多角度的探究思考及跳脫常規(guī)的方法選擇為途徑,且以邏輯思考為支撐[3]。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,若學(xué)生對數(shù)學(xué)知識形成了深刻的理解與認知,構(gòu)建了完善的數(shù)學(xué)知識體系,且能進行有邏輯的思考探究,那么學(xué)生往往能提出新穎、有創(chuàng)造性的想法,逐步形成創(chuàng)新意識及能力。
(二)把握解決問題脈絡(luò),提高問題解決能力
相較于初中、小學(xué)階段,高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度有了顯著提升,要求學(xué)生具備一定的探究能力及問題解決能力。在遇到一些復(fù)雜問題時,擁有良好問題解決能力的學(xué)生往往能快速厘清問題中的已知條件以及條件之間的聯(lián)系,有條理、有邏輯地分析問題發(fā)展脈絡(luò),有根據(jù)地擬訂并實施計劃,從而高效、系統(tǒng)地解決問題。在此過程中,邏輯推理素養(yǎng)扮演著重要角色,是學(xué)生找到解題切入點的前提條件,也是學(xué)生合理擬訂計劃的一大助力??梢哉f,邏輯推理是解決問題的關(guān)鍵要素,也是問題起點與結(jié)論的紐帶。
(三)提升學(xué)生思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生理性精神
在數(shù)學(xué)活動中,邏輯推理為學(xué)習(xí)者進行思考、判斷提供了支持,能夠推動學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展。高質(zhì)量的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作能使學(xué)生達到“三會”的境界,即學(xué)會用數(shù)學(xué)眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)思維思考世界以及用數(shù)學(xué)語言表達世界。其中,用數(shù)學(xué)思維思考世界這一目標的達成就需要教師重視學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)。在實際數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,很多與生活緊密關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)內(nèi)容并不是具體的定理或公理,需要學(xué)生運用理性思想與精神理解這部分內(nèi)容。當高中生具備良好的邏輯推理素養(yǎng),他們會主動運用數(shù)學(xué)思維分析世界,并在理性精神驅(qū)動下積極追求真理,聯(lián)系實際生活,達到融會貫通的
效果[4]。
三、培養(yǎng)高中生邏輯推理素養(yǎng)的具體路徑
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)并非“憑空而來”,其內(nèi)隱于真實的、長期的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中。同樣的,對學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)也是一個積時累日的過程。教師要把握邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的多個層次,以數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)技能的傳授為基礎(chǔ),以解決實際問題為驅(qū)動,重視學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)精神的培養(yǎng),使其更好地認識客觀世界現(xiàn)象,為邏輯推理素養(yǎng)的形成創(chuàng)造良好條件。
根據(jù)建構(gòu)主義理論,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)是基于知識經(jīng)驗,在情境創(chuàng)設(shè)、交流探討中內(nèi)化知識,完成意義建構(gòu)的過程。對學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)會使邏輯推理思維、邏輯推理能力、邏輯推理精神等成為學(xué)生自身的一部分,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供助力,同時也為終身學(xué)習(xí)理念的樹立奠定基礎(chǔ)。“反思”屬于元認知監(jiān)控,是邏輯推理素養(yǎng)的最高層次,其不是簡單的回顧或總結(jié),而是立足未來發(fā)展視角,進行深層次的挖掘與探究,促使個體完成整合與內(nèi)化??偟膩碚f,對學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)需要經(jīng)歷知識技能基礎(chǔ)、問題解決、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)精神以及自我監(jiān)控與整合五個層次。
(一)重視知識技能傳授,奠定素養(yǎng)發(fā)展基礎(chǔ)
數(shù)學(xué)知識之間存在著緊密聯(lián)系,呈現(xiàn)出層層遞進、環(huán)環(huán)相扣的特點,只有牢固掌握了舊知識,才能高效完成新知學(xué)習(xí)。要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),教師就要幫助學(xué)生夯實知識基礎(chǔ),進而讓學(xué)生形成正確的思維基礎(chǔ),為邏輯推理素養(yǎng)的生成創(chuàng)造良好條件。數(shù)學(xué)技能則是學(xué)習(xí)者在完成學(xué)習(xí)任務(wù)時做出的一系列協(xié)調(diào)的活動方式,是探索、習(xí)得新知以及提高數(shù)學(xué)能力的必要條件。由此,教師應(yīng)將基礎(chǔ)知識傳授及基礎(chǔ)技能鍛煉作為培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的基本工作,讓學(xué)生以牢固的知識基礎(chǔ)、熟練的技能為支撐,順利完成邏輯推理。在日常教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生了解概念的產(chǎn)生與發(fā)展,掌握定理及證明過程,關(guān)注學(xué)生對知識的理解情況,鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)技能,進而指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)知識與技能,運用推理凝練出正確的結(jié)論[5]。例如:在教學(xué)“平面的基本性質(zhì)”相關(guān)內(nèi)容時,教師應(yīng)重點引導(dǎo)學(xué)生掌握兩大基本事實:不共線的三點確定一個平面;若一條直線上的兩個點在一個平面內(nèi),那么這條直線在這個平面內(nèi)。同時,教師要有意識地鍛煉學(xué)生的畫圖技能,讓學(xué)生結(jié)合基本事實,通過作圖方式得出“經(jīng)過一條直線和這條直線外一點,有且只有一個平面”的結(jié)論??梢?,知識與技能是學(xué)生完成邏輯推理的雙重基礎(chǔ),二者缺一不可。
(二)提高數(shù)學(xué)運算能力,生成邏輯推理素養(yǎng)
良好的數(shù)學(xué)運算能力能夠幫助學(xué)生快速鎖定運算對象,依據(jù)法則進行準確的運算,并對算理形成深刻的理解,高效解決數(shù)學(xué)難題。在數(shù)學(xué)運算的過程中,運算法則扮演著重要角色,是每一步運算的條件與依據(jù),類似于證明中的公理。我們可以將數(shù)學(xué)運算過程看作是演繹推理的過程,而定理的演繹推理也需要良好數(shù)學(xué)運算能力的支持。所以,數(shù)學(xué)運算與邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)是相互促進的,良好的邏輯推理素養(yǎng)能夠提高數(shù)學(xué)運算的準確性,而發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)運算能力能夠讓學(xué)生更快得出推演結(jié)果,實現(xiàn)邏輯推理素養(yǎng)的生成與發(fā)展。例如:在教學(xué)“函數(shù)的基本性質(zhì)”時,考慮到學(xué)生在初中階段已經(jīng)養(yǎng)成了由圖像推導(dǎo)性質(zhì)的思維習(xí)慣,教師應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生跳出慣性思維,專注于函數(shù)本身,通過一步步的運算推演得出函數(shù)的基本性質(zhì)。
(三)鍛煉學(xué)生邏輯思維,提升邏輯推理素養(yǎng)
隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,學(xué)生已具備一定的知識基礎(chǔ)與技能基礎(chǔ),能夠借助運算解決一些問題,此時教師要更加關(guān)注推理應(yīng)用,充分鍛煉學(xué)生的邏輯思維,促成學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的提升。高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有著邏輯性強、抽象性強的特點,教師要發(fā)揮好引導(dǎo)作用,帶動學(xué)生參與推理探究活動,讓學(xué)生自主搭建邏輯思路,逐步完成推理,強化學(xué)生的邏輯思維。邏輯推理主要包括合情推理、演繹推理兩大類。為系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),教師需要秉持漸進性原則,先在教學(xué)中觸發(fā)學(xué)生的邏輯推理意識,再強調(diào)邏輯推理的兩大形式,讓學(xué)生經(jīng)歷邏輯推理的過程,掌握相應(yīng)的方法與策略[6]。
首先,學(xué)生邏輯推理意識的觸發(fā)可借助情境創(chuàng)設(shè)實現(xiàn)。教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生探究與課程內(nèi)容相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,在認真探究問題的過程中,學(xué)生自然會形成推理意識。其次,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進行合情推理,包括歸納推理以及類比推理,讓學(xué)生通過猜想探究發(fā)現(xiàn)邏輯推理的結(jié)論,提升邏輯推理素養(yǎng)。具體實踐中,教師可先創(chuàng)設(shè)問題情境,給出明確的學(xué)習(xí)任務(wù),再指導(dǎo)學(xué)生運用類比、歸納等方法探究得出正確的結(jié)論。在此過程中,教師需要為學(xué)生提供充足的猜想探究的時間,鼓勵學(xué)生大膽猜想,并確保問題難度略高于學(xué)生實際認知水平。最后,教師要強調(diào)演繹推理。如果說“產(chǎn)生猜想”是合情推理的關(guān)鍵詞,那么“證明猜想”便是演繹推理的關(guān)鍵詞。因此,教師應(yīng)以合情推理為基礎(chǔ),引出更高層次的演繹推理,讓學(xué)生體會演繹推理嚴謹、環(huán)環(huán)相扣的論證過程,從而使學(xué)生厘清論證思路,規(guī)范使用數(shù)學(xué)語言。
(四)合理滲透數(shù)學(xué)文化,深化邏輯推理內(nèi)涵
當前,很多教師誤認為邏輯推理素養(yǎng)就是邏輯推理能力,實際上,前者以后者為基礎(chǔ),突出了個人的思維品質(zhì)、情感態(tài)度與價值觀。上文提到,邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)包含了五個層次,在基本知識、基本技能、問題解決能力、數(shù)學(xué)思維能力之后,教師應(yīng)通過滲透數(shù)學(xué)文化培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神,展現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價值。與中華傳統(tǒng)文化、中華民族精神相關(guān)的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容的傳授還能增強學(xué)生的人文歷史情懷,使學(xué)生形成崇高的精神追求,幫助學(xué)生樹立正確的三觀。在實際教學(xué)中,教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容引入數(shù)學(xué)家推理演繹數(shù)學(xué)知識的過程,讓學(xué)生從數(shù)學(xué)家視角出發(fā)進行推理探究,在深刻掌握數(shù)學(xué)知識的同時體會數(shù)學(xué)家的精神品質(zhì)。比如:在教學(xué)“等差數(shù)列的前n項和公式”時,教師可向?qū)W生介紹其歷史推導(dǎo)背景,讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)家的各類推演方法,感受到推理探究的樂趣,以及數(shù)學(xué)家們堅持不懈、艱苦奮斗的精神品質(zhì),深化邏輯推理的內(nèi)涵。
(五)及時進行反思總結(jié),感悟邏輯推理本質(zhì)
反思并不是簡單的回顧、歸納或復(fù)述,而是一項復(fù)雜的自我監(jiān)控與整合活動。在學(xué)生掌握邏輯推理方法,形成邏輯推理能力之后,教師要引導(dǎo)學(xué)生進行反思總結(jié),將所學(xué)知識內(nèi)化于心、外化于行,提升學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)。具體操作中,教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生梳理推理過程,再指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)解決問題的方法與途徑,最后帶領(lǐng)學(xué)生分析邏輯推理的本質(zhì),優(yōu)化邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)效果。例如:在教學(xué)“空間直線、平面之間的位置關(guān)系”后,教師應(yīng)及時組織學(xué)生進行總結(jié)反思,厘清本節(jié)課涉及的定性研究方法及研究思路,讓學(xué)生體會有邏輯的思考與表達,再優(yōu)化整體教學(xué)效果。
結(jié)束語
總而言之,高中生邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個層層深入、持續(xù)復(fù)雜的過程。教師應(yīng)完善數(shù)學(xué)知識體系,發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識;把握解決問題脈絡(luò),提高問題解決能力;提升學(xué)生思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生理性精神等。同時,教師應(yīng)把握邏輯素養(yǎng)培養(yǎng)的五個層次,在教學(xué)中重視基礎(chǔ)知識及基礎(chǔ)技能的傳授,逐步發(fā)展學(xué)生的問題解決能力與數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神,并引導(dǎo)學(xué)生進行自我監(jiān)控與整合,最終實現(xiàn)邏輯推理素養(yǎng)的生成與發(fā)展。
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