袁小玲
[摘 ?要] 邏輯思維作為數(shù)學核心素養(yǎng)之一,它的提升不僅可以活躍學生的數(shù)學思維,還可以幫助學生養(yǎng)成嚴謹治學的態(tài)度和習慣,從而為終身學習奠定良好的基礎.文章以邏輯思維素養(yǎng)的內涵為著手點,結合具體實例,提出了培養(yǎng)學生邏輯思維能力的一些方法.
[關鍵詞] 邏輯思維;追根溯源;仔細審題;變式訓練;數(shù)學核心素養(yǎng)
愛因斯坦曾說:“發(fā)展獨立思考和獨立判斷的能力,應當始終放在首位,而不應當將獲得知識放在首位.”可見,良好的邏輯思維能力是各項發(fā)展的前提條件,擁有良好的邏輯思維能力可以準確習得新知,靈活運用新知,提升數(shù)學素養(yǎng).因此,培養(yǎng)學生邏輯思維能力是高中數(shù)學教學不斷努力的方向.
所謂的邏輯推理,就是根據(jù)自身腦海中形成的決斷,根據(jù)自身的經(jīng)驗分析和搜集證據(jù),并借助類比、歸納等手段得出結論. 由此可見,邏輯推理不僅是生活中常見的思維方式,也是最為常用的思維方法. 它看似簡單,實則具有深奧的學問,邏輯推理能力的提升不僅可以活躍學生的數(shù)學思維,還可以幫助學生養(yǎng)成嚴謹治學的態(tài)度和習慣,從而為終身學習奠定良好的基礎. 所以,培養(yǎng)學生的邏輯推理能力具有十分重要的意義和作用.
基于此,筆者結合多個案例,以“邏輯思維”為切入點,就如何培養(yǎng)學生的“邏輯推理”這一核心素養(yǎng)談談個人的一些主張,與諸位同行交流.
追根溯源:孕育邏輯思維
人類思維的發(fā)展好似人類的進化,小學時期只具備了形象思維能力,頭腦中無法理解抽象意義的概念;隨著一步步地成長,對于高中生來說,數(shù)學學習的內容逐漸由具象層面上升到抽象層面,數(shù)學思維也從形象思維逐步轉向抽象思維. 當進入高中數(shù)學學習時,大部分學生的抽象思維已經(jīng)基本成熟,基本可以理解和認識高度抽象的高中數(shù)學知識. 因此,教師的數(shù)學教學不應停留在引導學生簡單地記憶定義、定理和公式,而應鼓勵學生追根溯源,本著挖掘數(shù)學本質的理念,深入挖掘定理、定義和公式的豐富內涵,從而最大限度地激發(fā)學生發(fā)展邏輯思維能力,實現(xiàn)靈活運用.
案例1:以“分段函數(shù)”的教學片段為例.
問題1:試著闡述分段函數(shù)的概念.
問題2:以函數(shù)y=x,y=x2,y=,y=logx為原材料試著構造分段函數(shù).
設計說明:教材中并沒有明確界定分段函數(shù)的概念,它這樣模糊處理想必也是具有一定的意義. 在多番查找資料和研究后,筆者認為可以這樣定義:“對自變量x的不同取值范圍有不同對應法則的函數(shù),則可稱為分段函數(shù).”而此處概念的形成需要在函數(shù)概念體系下,以學生的認知表象為出發(fā)點導入,讓學生在暢所欲言中給出自身對概念的理解,最終在合作探究中形成邏輯嚴密的概念. 整個探究過程,師與生、生與生交流通暢,很好地觸發(fā)了邏輯思維.進一步構造分段函數(shù),旨在引導學生在深入探究的基礎上追根溯源,借助已有認知結構搭建知識框架. 在這個過程中,學生積極表達,展現(xiàn)思維的閃光點和知識的漏洞,教師巡回指導,在激勵性評價中“活化”學生的思維,課堂氣氛異?;钴S,思維火花四射,很好地孕育了邏輯思維.
仔細審題:探尋邏輯思維
審題是解題的基礎,也是解好題的關鍵. 審題過程可以洞悉題目考查的知識點,挖掘試題中隱含的信息,排除試題中的干擾信息,找尋解題的突破口,從而借助必要的邏輯推理和綜合判斷,形成合理而靈活的解題思路. 由此可見,仔細審題對于探尋學生的邏輯思維、優(yōu)化學生的思維品質、提升學生的學習能力會起到不容小覷的作用. 因此,解題教學中,教師應與學生一起審題,做好審題示范,教會學生正確審題的方法,讓學生在正確審題中探尋邏輯思維.
案例2:已知△ABC中,點D為BC的中點,且動點P滿足=·sin2θ+·cos2θ,試求出·的最大值.
本題的難度較大,不少學生在解題時無從下手. 學生為什么想不到解題思路?本質在于:①不會運用條件;②無法挖掘出隱含的條件. 此時,教師首先應該不遺余力地做好審題示范,點撥和誘導學生知道由=2可得出=·sin2θ+·cos2θ,并借助知識點“同一平面內共起點的三個向量α,β,γ,若有α=λβ+μγ,且λ+μ=1,則向量α,β,γ的終點共線”,從而得出點P在中線AD上. 這樣一來,問題就自然迎刃而解了.
設計說明:在解題的過程中,教師良好的審題示范帶動著學生思維的活躍度,為學生優(yōu)化審題能力奠定了良好的基礎. 只有正確理解題意,充分審題,才能知道如何處理問題,解決問題才具有方向感. 事實上,只有關注讀題、審題和思考的過程,才能落實數(shù)學解題過程;也只有讓學生真正參與審題的過程,才能架起知識和應用之間的一座橋梁,真正由感知到領悟. 進而驅動學生正確審題,在提升審題能力的同時提升解題能力,在提升解題能力的同時提升邏輯思維能力.
變式訓練:收獲邏輯思維
當前,由于受應試教育的束縛,不少教師崇尚“題海戰(zhàn)術”,試圖以刷題的形式來提升學生的數(shù)學成績. 長此以往,學生因為機械性記憶、模仿性解答,思維逐步禁錮在固定的模式中,嚴重阻礙了邏輯思維能力的提升,更妨礙了智力的發(fā)展. 對此,教師需要轉變思維的方式和方向,采用變式訓練的方式,激發(fā)學生將發(fā)散思維、求異思維和創(chuàng)新思維等貫穿于整個解題活動. 教師不失時機地抓好每個環(huán)節(jié)中邏輯思維的培養(yǎng),將重點放在思路的分析和思維的提升上,讓學生的目光不僅停留在事物的表象上,而且能自覺探究事物的本質,從而在獲得解題能力的同時自然收獲邏輯思維能力.
案例3:已知點F為橢圓+=1的左焦點,直線l過點F與該橢圓相交于點A和點B,且有=2,試求出直線l的方程.
本題是一道“一題多解”的問題,學生經(jīng)歷了日復一日的解析幾何問題的訓練后,頭腦中早已形成了解決該類問題的一般性模式(當然這種模式還不夠完善). 但解析幾何問題的超大運算量常常令學生望而生畏,唯有選好了運算方式,才能避免運算錯誤. 學生會如何選擇運算方法呢?經(jīng)過一段時間的思考和教師的點撥后,學生得出了以下兩種解法:
解法1:設直線l的方程為y=k(x+1),聯(lián)立y=k(x+1),3x2+4y2=12,可得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0,x+x=-,xx=.根據(jù)=2,可得x=-2x-3. 代入韋達定理的兩個式子可得-3·-2-3-3=,從而解得k2=,所以直線l的方程為y=±·(x+1).
解法2:設直線l的方程為x=my-1,聯(lián)立x=my-1,3x2+4y2=12,可得(3m2+4)y2-6my-9=0,y+y=,yy=-.根據(jù)=2,得出y=-2y. 代入韋達定理的兩個式子可得=,從而解得m2=,所以直線l的方程為x=±y-1.
設計說明:以上案例中,教師通過“一題多解”的訓練,讓學生在感知優(yōu)化解法的重要性時學會選擇合適的解題方法(當然這是需要教師深入引導的). 不少教師在解題教學中,僅僅將自身解法的精妙之處呈現(xiàn)出來,除了感動自己和獲得學生的稱贊之外,似乎并無其他作用. 在本題的探究中,設點斜式方程較為簡便,運用解法2這樣的形式更為便捷,這些都需要教師引導學生在解題教學中總結、反思和突破.倘若解題教學僅僅停留在解題訓練的層面上,僅僅展示解題的過程和步驟,那么自然也就失去了它原有的意義. 只有在變式訓練中教會學生優(yōu)化和選擇解法,多一些反思和概括,多一些思維的碰撞,才能有效地訓練學生思維的靈活性和深刻性,深化邏輯思維能力.
總之,作為一線數(shù)學教師,我們不能總是從意識層面去強調邏輯思維的重要性,而需深層次把握邏輯思維的內涵,從根本上找尋培養(yǎng)邏輯思維能力的出路. 當然,培養(yǎng)學生邏輯思維能力并非一蹴而就的. 以上是筆者在高中數(shù)學教學活動中總結出的關于邏輯思維能力培養(yǎng)的相關經(jīng)驗,希望對廣大同仁的教學產(chǎn)生有益啟發(fā).