陸娜

【摘? 要】? 公理化思想是數(shù)學學習的重要內(nèi)容，其在高中階段的教學中具有重要的作用.本文從公理化思想在高中數(shù)學教學中的作用、培養(yǎng)學生公理化思想的方法和實踐策略以及在培養(yǎng)學生公理化思想中遇到的挑戰(zhàn)等方面進行探討，旨在為數(shù)學教學提供一些借鑒和思路.

【關(guān)鍵詞】? 公理化思想；高中數(shù)學；邏輯思維

數(shù)學是一門抽象的學科，而公理化思想則是數(shù)學學習中的重要內(nèi)容和核心概念，它能夠幫助學生提高邏輯思維能力、增強自學能力以及拓展數(shù)學思維.在高中階段的數(shù)學教學中，培養(yǎng)學生公理化思想具有相當重要的作用.然而，由于公理化思想的抽象性和難度較高，很多學生在學習過程中會面臨一些困難，因此，如何在高中數(shù)學教學中成功培養(yǎng)學生公理化思想是當前數(shù)學教學所面臨的一個重要問題.

1? 公理化思想在高中數(shù)學教學中的作用

公理化思想是高中數(shù)學教學中不可或缺的一部分，主要通過建立公理系統(tǒng)來構(gòu)建數(shù)學知識體系，從而使學生能夠更加系統(tǒng)地理解和應用數(shù)學知識.以下針對公理化思想在高中數(shù)學教學中的作用，從三個方面展開論述.

1.1? 培養(yǎng)學生邏輯思維能力

公理化思想的建立是基于邏輯推理的，因為公理系統(tǒng)是在一些基礎(chǔ)假設(shè)下進行推理得出的.學生在學習過程中需要掌握一定的邏輯思維能力，才能夠深入理解公理化思想的本質(zhì).在學習公理化思想時，教師可以與學生進行思考和討論，幫助學生鍛煉邏輯思維能力，讓學生能夠?qū)⑺鶎W知識應用到實際問題中去[1].

1.2? 增強學生自學能力

公理化思想可以幫助學生從基礎(chǔ)理念開始構(gòu)建數(shù)學知識體系，使得學生能夠更加深入地理解數(shù)學知識.通過公理化思想，學生能夠了解數(shù)學知識的本質(zhì)和原理，掌握數(shù)學解題的方法和技巧，進而增強學生的自學能力.教師還可以引導學生通過查閱數(shù)學文獻、網(wǎng)絡(luò)學習等方式，自主學習新知識，進一步提高學生的自學能力和獨立思考能力.

1.3? 拓展學生數(shù)學思維

公理化思想可以幫助學生更好地理解數(shù)學知識，并擴展學生的數(shù)學思維.數(shù)學的實踐過程就是將公理化思想應用到實際問題中，進一步加深學生對數(shù)學中一些概念和結(jié)論的理解.通過對這些實際問題的研究和解決，學生能夠更加深入地理解數(shù)學知識的本質(zhì)，培養(yǎng)出更為靈活和敏銳的數(shù)學思維[2].

2? 高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生公理化思想的方法

在高中數(shù)學教學中，培養(yǎng)學生公理化思想是非常重要的，因為這是學生走向科學研究的必要基礎(chǔ).本文將從三個方面來論述高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生公理化思想的方法，并結(jié)合數(shù)學教材中的例子進行說明.

2.1? 引導學生理解數(shù)學概念的本質(zhì)

數(shù)學是一門嚴謹?shù)目茖W，其基礎(chǔ)概念都必須是清晰、準確、無歧義的.在教學中要引導學生理解數(shù)學概念的本質(zhì)，特別是那些涉及公理的概念，比如集合論中的包含關(guān)系、實數(shù)系統(tǒng)中的有序性等.要引導學生從概念出發(fā)，通過比較、歸納等方式，理解公理的本意和作用，逐漸形成公理化思維.

例如? 在教學指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)時，可以引導學生從指數(shù)函數(shù)的特性出發(fā)，比較指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的關(guān)系，進而引出對數(shù)函數(shù)的定義和性質(zhì)，讓學生在實際操作中逐漸形成公理化思維[3].

2.2? 讓學生學會嚴格證明

嚴格證明是數(shù)學思想深刻嵌入學生思維中的一種有效方式.在教學中，可以適當增加證明題目，讓學生通過證明來理解定理，領(lǐng)會公理化這一思想.

例如? 在教學三角函數(shù)時，可以引導學生從幾何和三角函數(shù)的定義出發(fā)，了解三角函數(shù)的定義域、范圍和周期等概念，進而逐步證明三角函數(shù)與直角三角形的關(guān)系、周期公式等定理，讓學生在實踐證明中逐漸理解公理的內(nèi)涵，培養(yǎng)公理化思維.

2.3? 讓學生在數(shù)學建模中體驗公理化思想

數(shù)學建模是一個非常好的培養(yǎng)公理化思維的平臺，在數(shù)學建模中，學生必須從實際問題中抽象出數(shù)學模型，從模型中提取公理，用公理推導出結(jié)論，最終驗證其正確性.

例如? 在教學平面向量及其應用時，可以引導學生從圖形中提取向量的定義和性質(zhì)，進而構(gòu)建出向量模型，從模型中發(fā)掘出向量的加法、數(shù)量積等公理，進一步應用公理推導出向量的性質(zhì)和應用場景，讓學生在實際建模中深入體驗公理化思維，逐步形成科學思維[4].

3? 高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生公理化思想的實踐策略

3.1? 引導學生理解公理的重要性

公理是數(shù)學推理的起點，是其他定理的前置條件.教師可以通過教學中的案例來引導學生理解公理的重要性.

例如? 如在指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)中，引導學生理解單位復利計算公式及其本質(zhì)，進而發(fā)掘出指數(shù)金字塔大師的貢獻及其實際應用；在三角函數(shù)中，引導學生理解導出正切函數(shù)的原理及其應用；在平面向量及其應用中，引導學生理解向量的重要性及其基本操作等.在日常教學活動中，注意培養(yǎng)學生的公理化思想，教師應引導學生經(jīng)常思考問題的公理化本質(zhì)，反復強調(diào)數(shù)學中重要的公理原則，漸次加深學生對公理的理解和認識[5].

3.2? 鼓勵學生嘗試證明定理

證明是培養(yǎng)公理化思維的重要途徑.在教學過程中，學生通過獨立思考，發(fā)現(xiàn)問題，證明定理，可以提高他們的公理化思維.

例如? 對隨機事件與概率，可以引導學生自己推導概率公式及其性質(zhì)；在三角函數(shù)中，可以引導學生自行發(fā)現(xiàn)正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的性質(zhì)及其關(guān)系等等.教師應該鼓勵學生自己動手證明定理，提高他們的感性認識，構(gòu)建牢固的數(shù)學基礎(chǔ).

3.3? 引導學生探究數(shù)學概念和規(guī)律

概念和規(guī)律是公理化思想的重要體現(xiàn).在教學過程中，教師可引導學生通過自主探究、發(fā)現(xiàn)數(shù)學概念并進行歸納總結(jié).

例如? 在三角函數(shù)中，引導學生研究銳角三角函數(shù)和平角三角函數(shù)的概念及其性質(zhì)；在平面向量及其應用中，引導學生發(fā)現(xiàn)向量的定義和性質(zhì)等.學生通過探究問題，可以理解數(shù)學的發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)數(shù)學思維能力.

3.4? 幫助學生建立數(shù)學框架

數(shù)學框架是公理化思維的重要體現(xiàn).在教學過程中，教師應引導學生建立數(shù)學框架，使學生能夠?qū)⒅R點有機地融合在一起，形成有機的體系.

例如? 在指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)中，引導學生將指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的定義、性質(zhì)及其基本應用融合成一整個知識體系.在平面向量及其應用中，引導學生掌握向量的基本操作和應用，建立平面向量的框架，進而應用向量分解原理解決幾何問題.

4? 高中數(shù)學培養(yǎng)學生公理化思想中遇到的挑戰(zhàn)

高中數(shù)學培養(yǎng)學生公理化思想是教學中必須重視的一個方面.但是在教學過程中，教師往往會面臨一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)需要根據(jù)具體情況進行解決.本文將從四個方面論述高中數(shù)學培養(yǎng)學生公理化思想中遇到的挑戰(zhàn)以及解決措施，并結(jié)合高中數(shù)學的教學例子進行說明.

4.1? 學生理解公理的難度

公理是數(shù)學的基礎(chǔ)，在數(shù)學教學中無可替代，使用公理可以準確地推導出數(shù)學問題的解決方法.然而，學生理解一些基本公理可能會遇到一定的難度，比如結(jié)合律、分配律等.特別是對初學數(shù)學的學生，他們往往會覺得這些公理過于抽象，并且很難應用到實際問題中.為了讓學生更好地理解公理，需要通過具體的實例來解釋公理的應用.

例如? 在教授指數(shù)函數(shù)的時候，可以結(jié)合實際生活中的例子，如復利計息等，來解釋指數(shù)函數(shù)的公理，幫助學生更好地理解公理的應用.另外，教師還可以利用場景模擬、探究實驗等方式，讓學生通過實踐的方式來感性理解公理的應用.

4.2? 學生差異性問題

每個學生的學習能力和習慣都有所不同，這一點在高中數(shù)學教學中尤其明顯.因此，對數(shù)學教師來說，他們需要考慮到學生的差異性，采取不同的教學策略來滿足不同學生的需求.

例如? 指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)這一主題比較抽象，對學生來說，很難通過看書和聽課來理解它們的概念和應用.為此，教師可以采取思想啟發(fā)的方式，利用實例進行講解，讓學生發(fā)現(xiàn)指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的特點和規(guī)律.例如，可以通過講解化學反應中的PH值和酸堿度來引出對數(shù)函數(shù)的概念.此外，教師還可以通過編一些生活中的情境題目來幫助學生理解指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)，激發(fā)學生的興趣和熱情.同樣，在三角函數(shù)這一主題中，很多學生也會覺得抽象和難懂.教師可以采用多樣化的教學策略來助力學生的理解.如，引入三角函數(shù)的歷史背景和應用場景，打破學生的傳統(tǒng)觀念，在學習過程中感受到三角函數(shù)的美妙之處.

又如，教師還可以通過編寫相關(guān)的應用題，加強學生的實踐能力和應用能力.平面向量及其應用是高中數(shù)學教學中的一個非常關(guān)鍵的主題.在教學中，教師可以通過展示真實的應用場景，如工程、建筑等領(lǐng)域，讓學生了解向量在實際生活中的重要性和應用價值.同時，教師還可以通過展示向量圖、建立向量坐標系、演示向量積等多種方式，讓學生掌握向量的基本概念和運算方法.

4.3? 理論與實踐脫節(jié)

數(shù)學是一門理論完備的學科，它提供了一系列的概念和公式來描述現(xiàn)實世界的各種規(guī)律和現(xiàn)象.然而，實際上，很多時候理論與實際之間并不完全一致，學生們往往難以將抽象的理論概念應用到實際求解問題當中，導致了理論甚至與實際完全脫節(jié)的情況的出現(xiàn).針對這一問題，需要采取一些實際有效的解決措施.

首先，教師可以通過生動、有趣、實際的教學實例來激發(fā)學生的興趣.

例如? 在教學平面向量的時候，可以結(jié)合比如物體的運動和速度，平面直角坐標系等實際問題來解釋向量的方向、大小等概念，讓學生真正理解與實際之間的聯(lián)系，尤其是讓學生在解決實際問題過程中創(chuàng)造性地應用理論知識.

其次，在教學過程中，可以強調(diào)理論的應用性，讓學生明白理論知識的實際應用，并且激發(fā)學生的求知欲和好奇心，進一步促進學生對數(shù)學的興趣和熱情.同時，也可以豐富學生的閱讀量和數(shù)學實踐經(jīng)驗，提高學生對新知識的理解和掌握.

4.4? 課堂氛圍不夠活躍

課堂的學習氛圍是影響學生學習積極性的關(guān)鍵因素之一.如果學生感覺無法融入課堂，或是無法得到教師的反饋與指導，就有可能會導致他們的學習興趣和動力下降.因此，教師應該采取一系列措施來營造積極的學習氛圍，為學生創(chuàng)造良好的學習體驗，提高教學效果.比如可以采用多媒體教學法，通過多樣性的板書、有趣的課件、圖像等方式吸引學生的眼球，幫助他們更好地理解課程內(nèi)容.

另外，教師也可以在課堂中采用互動式教學方式，例如開展討論、提問、分組合作等，讓學生能夠得到更積極的參與和更正面的反饋.這樣可以有效提高學生學習的自信心和主動性，同時增強學生的思考能力和獨立性.除此之外，教師還應該注意利用課外活動來加強學生的積極性.例如，組織科普展覽、實踐活動、文化比賽等等，來激發(fā)學生的興趣和熱情，從而增強他們參與課堂的積極性.

5? 結(jié)語

本文主要介紹了在高中數(shù)學教學中如何培養(yǎng)學生公理化思想的作用、方法、策略和挑戰(zhàn).高中數(shù)學是培養(yǎng)學生數(shù)學素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其目的是讓學生掌握公理化思想，以解決實際問題.在教學中，教師需要根據(jù)學生的學習特點和需要，靈活運用各種手段，以便最大限度地培養(yǎng)學生的公理化思想.同時，教師也應該針對學生在公理化思想的學習過程中遇到的問題和困難，采取積極有效的措施，來幫助學生更好地掌握這方面的知識.

參考文獻：

[1]周思宇，陳友明，賀詩瑤.在高中數(shù)學教學中實踐課程思政的策略研究[J].數(shù)學通訊，2023（06）：6-9.

[2]胡建勛.高中數(shù)學教學中培養(yǎng)數(shù)學思維能力的實踐研究[J].課堂內(nèi)外（高中教研），2022（07）：3.

[3]顧海燕.高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的策略[J].亞太教育，2022（10）：73-75.

[4]洪睿.公理化方法在高中數(shù)學教學中的落地研究[D].南昌：江西師范大學，2021.

[5]王巧紅.高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生數(shù)學素養(yǎng)的實踐探索[J].文理導航，2022（08）：61-63.