白曉晶
(黑龍江省齊齊哈爾市第十五中學(xué)校,黑龍江 齊齊哈爾 161000)
數(shù)學(xué)研究非常強(qiáng)調(diào)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性,任何一項(xiàng)數(shù)學(xué)結(jié)論的得出都需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹椒ㄓ枰源_認(rèn),因此學(xué)生研究數(shù)學(xué)的過程不僅將掌握對應(yīng)的數(shù)學(xué)知識,其邏輯推理能力也將得到培養(yǎng)。下面,筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐探討一下初中數(shù)學(xué)課堂上有關(guān)學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性的培養(yǎng)。襛初中數(shù)學(xué)課堂發(fā)展學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性的著力點(diǎn)在初中數(shù)學(xué)課堂中,邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性的培養(yǎng)應(yīng)該滲透在每一個(gè)細(xì)節(jié)中。就具體操作而言,以下幾點(diǎn)應(yīng)該是教師培養(yǎng)學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性的關(guān)鍵著力點(diǎn)。
在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,學(xué)生有必要對數(shù)學(xué)現(xiàn)象展開合情推理,由此將數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)的過程充分暴露出來。當(dāng)學(xué)生對相關(guān)結(jié)論有所發(fā)現(xiàn)之后,教師要組織學(xué)生對那些力所能及的數(shù)學(xué)問題展開探討,并進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)證明。比如,當(dāng)前大多數(shù)版本的教材在引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式時(shí),都采用了歸納推理的方式來進(jìn)行,在學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)歸納法之后再進(jìn)行證明。但事實(shí)上,當(dāng)學(xué)生在初次接觸這一部分內(nèi)容時(shí),他們的已有認(rèn)知以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)足以支撐他們完成一系列證明工作。當(dāng)學(xué)生對三角函數(shù)圖像變化進(jìn)行研究時(shí),可以通過平移操作將函數(shù)y=sinx轉(zhuǎn)化為函數(shù)y=sinx+π3,教材大多是采用描點(diǎn)作圖的方式讓學(xué)生繪制函數(shù)圖像,引導(dǎo)學(xué)生在觀察中獲得發(fā)現(xiàn)。但是事實(shí)上,學(xué)生完全可以在已經(jīng)確立感性認(rèn)知的前提下,展開更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C明,這樣的操作顯然更有助學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容形成認(rèn)知。
學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),需要大量的數(shù)學(xué)公理,這些公理是人類在長期實(shí)踐中得出的,一般都不需要進(jìn)行證明,是一種不證自明的事實(shí)。很多教師將這些內(nèi)容教學(xué)的思想延續(xù)下來,在推理教學(xué)的過程中忽視了數(shù)學(xué)研究必須遵循的邏輯性和規(guī)范性。
在初中數(shù)學(xué)的整個(gè)教學(xué)過程中,教師應(yīng)該全程都能凸顯邏輯結(jié)構(gòu)的意識。比如在引導(dǎo)學(xué)生研究“直線的方程”時(shí),教師實(shí)際上是從定義出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生由曲線上的點(diǎn)需要滿足的幾何關(guān)系,推導(dǎo)出點(diǎn)的坐標(biāo)所對應(yīng)的代數(shù)關(guān)系,進(jìn)而形成點(diǎn)斜式的方程,并研究斜截式的方程。上述知識的發(fā)展其實(shí)也類似于從定理發(fā)展出相應(yīng)的推論,所對應(yīng)的過程屬于由一般到特殊的過程,相關(guān)知識點(diǎn)也是上位知識和下位知識的關(guān)系。比如提供學(xué)生直線上兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生完成兩點(diǎn)式的推導(dǎo),在思路上有兩個(gè)選擇:(1)直接操作,假定直線上的某點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y),然后用這個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)與另外兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別構(gòu)建斜率,所得的斜率具有相等關(guān)系,依次構(gòu)建等式即可得到直線方程;(2)用定理進(jìn)行推導(dǎo),直接從已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)推導(dǎo)直線的斜率,然后采用點(diǎn)斜式來建立直線方程。上述操作并不是要強(qiáng)調(diào)多樣化的問題解決思路,而是希望學(xué)生在不同的研究思路中明確推理中的邏輯關(guān)聯(lián),培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)意識。
實(shí)踐性應(yīng)該是邏輯思維的重要標(biāo)準(zhǔn),關(guān)注邏輯意識培養(yǎng)的數(shù)學(xué)問題應(yīng)該注意實(shí)踐性的體現(xiàn)。實(shí)踐和生活本就是數(shù)學(xué)的起源,數(shù)學(xué)理論的發(fā)展也正是為了解決實(shí)踐性的問題。很多富有實(shí)踐性的問題在學(xué)生對其進(jìn)行分析和解決的過程中,需要學(xué)生充分聯(lián)系已有的經(jīng)驗(yàn)和知識,充分發(fā)揮思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性,多方位地整合數(shù)學(xué)理論和相關(guān)知識,并最終在問題的分析和解決中發(fā)現(xiàn)自己在邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性發(fā)展上的短板,同時(shí)還能在訓(xùn)練中得到彌補(bǔ)和強(qiáng)化。教師在設(shè)計(jì)實(shí)踐性問題時(shí),可以跟蹤社會熱點(diǎn),從學(xué)生關(guān)心的社會話題中選擇素材,這樣的問題將讓數(shù)學(xué)研究更顯真實(shí)性,而且還能充分顯示數(shù)學(xué)研究的作用和價(jià)值,展示邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性在社會實(shí)踐中的重要意義。比如“空氣質(zhì)量”是一個(gè)社會關(guān)注度較高的問題,教師以此為背景,設(shè)計(jì)凸顯實(shí)踐性的問題:結(jié)合以往的資料,氣象分析專家確定某地區(qū)一天空氣質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良級別的概率是0.75,連續(xù)兩天空氣質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良級別的概率為0.6?,F(xiàn)在已知當(dāng)天的空氣質(zhì)量級別為優(yōu)良,則第二天有多大概率空氣質(zhì)量也為優(yōu)良?這是一個(gè)概率問題,它是對隨機(jī)事件可能性的一種探索,在邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性上有著非常高的要求,同時(shí)這個(gè)問題以學(xué)生關(guān)心的話題切入,能夠引導(dǎo)學(xué)生深度領(lǐng)會概率研究的社會價(jià)值和實(shí)際意義。學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生都有這樣的體會:很多課堂上的內(nèi)容,如果只是紙面上分析一下,一切貌似非常嚴(yán)謹(jǐn),但是如果將其放到實(shí)踐的背景下,就發(fā)現(xiàn)不少缺陷。這也表明,要強(qiáng)化學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性的培養(yǎng),教師要注重將實(shí)踐性的素材引入課堂教學(xué)之中,讓學(xué)生在實(shí)踐與探索中感受最純正、最質(zhì)感的數(shù)學(xué)問題,由此才能讓學(xué)生真正從學(xué)習(xí)中獲得提升和發(fā)展,他們的思維也將因此而變得更加嚴(yán)謹(jǐn),相關(guān)能力將在潛移默化的過程中得到發(fā)展。
在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯意識時(shí),教師還必須設(shè)計(jì)一些具有綜合性的問題,這些問題要側(cè)重于學(xué)生對通用數(shù)學(xué)研究方法的鞏固和診斷,規(guī)避某些特殊的分析技巧。這樣的目的是為了訓(xùn)練學(xué)生更具一般化的解題思維和常規(guī)方法。整個(gè)數(shù)學(xué)課程體系中,數(shù)學(xué)思想及方法是對知識的高度概括和抽象,相關(guān)內(nèi)容可以有效遷移并應(yīng)用于其他學(xué)科,并拓展到生活實(shí)踐問題的解決之中。初中數(shù)學(xué)教學(xué)所涉及的數(shù)學(xué)方法很多都與邏輯學(xué)密切相關(guān),比如綜合法、歸納法、窮舉法、反證法等,這些內(nèi)容應(yīng)該成為設(shè)計(jì)綜合性問題的落腳點(diǎn)。綜合性的問題一般都會強(qiáng)調(diào)問題分析過程的靈活性,即兼顧到學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面的差異性,他們在實(shí)際問題處理時(shí)所提供的方法并不唯一,部分能力中等、水平一般的學(xué)生可以通過基礎(chǔ)性的方法展開分析,這樣所得出的答案相對煩瑣,耗時(shí)較多;一些能力較強(qiáng)、思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)生,能夠從問題的整體入手,把握住一些細(xì)節(jié)性的切入點(diǎn),在邏輯意識的支撐下探明問題的簡化思路,最終獲取快捷的問題解決方案,這樣的處理顯然能夠向?qū)W生傳遞信息,讓他們明確邏輯意識的重要性。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要從教學(xué)和評價(jià)兩個(gè)層面雙管齊下,深度而有效地關(guān)注學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性的培養(yǎng),這也將成為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)工作中的關(guān)鍵一環(huán),對學(xué)生的終身發(fā)展大有裨益。