高中数学教学中逻辑推理素养的培养路径研究
李后林
湖南省衡阳市耒阳市五里牌中学 421899
摘要:本论文聚焦高中数学教学中逻辑推理素养的培养,通过分析当前教学现状,发现存在教学方法单一、忽视思维过程引导等问题。基于逻辑推理素养的内涵与重要性,提出构建问题情境、渗透推理方法、开展探究活动、强化反思评价等培养路径,并结合具体教学案例进行阐述。研究表明,通过多种策略协同运用,能够有效提升学生的逻辑推理素养,促进学生数学思维的发展,为高中数学教学提供有益参考。
关键词:高中数学;逻辑推理素养;培养路径;教学策略
一、引言
于高中数学教学领域,培育学生核心素养已然成为教育工作的关键指向与重要使命。逻辑推理作为数学核心素养的关键要素,不仅是学生学习数学知识、解决数学问题的重要工具,更是学生未来发展所需的重要思维能力。然而,当前高中数学教学中,逻辑推理素养的培养仍存在诸多不足,学生在逻辑推理方面表现出思维混乱、论证不严谨等问题。鉴于此,对高中数学教学中逻辑推理素养培育路径展开深入探究,于理论与实践层面均蕴含至关重要的价值。
二、逻辑推理素养的内涵与重要性
(一)逻辑推理素养的内涵
逻辑推理作为数学核心素养之一,是指基于特定事实与命题,遵循既定规则推导出其他命题的过程,涵盖合情推理与演绎推理两大范畴。其中,合情推理以既存事实为基石,凭借专业经验与直观洞察,运用归纳、类比等方法推断可能结果;演绎推理则严格依据已有的定义、公理、定理等事实,以及明确的运算规则、法则与顺序,遵循严密的逻辑推理法则开展证明与运算。在高中数学学习中,学生需要运用逻辑推理理解数学概念、推导数学公式、证明数学定理、解决数学问题,逐步形成严谨的思维习惯和科学的思维方式。
(二)逻辑推理素养的重要性
逻辑推理素养于学生的数学研习进程及长远发展而言,具备无可替代之关键作用。在数学知识的习得维度,卓越的逻辑推理能力可助力学生深度洞察数学知识间的内在关联,搭建系统完备的数学知识架构,显著提升问题解决的效率与精准度。例如,在数列的学习中,通过合情推理归纳数列的通项公式,再利用演绎推理进行严格证明,有助于学生掌握数列的本质规律。从长远发展来看,逻辑推理素养是学生在其他学科领域和日常生活中分析问题、解决问题的重要能力基础,能够培养学生的批判性思维和创新意识,助力学生综合素养的全面提升,为其未来职业生涯的拓展及终身学习能力的构建筑牢根基。
三、高中数学教学中逻辑推理素养培养的现状
(一)教学方法单一
部分教师在高中数学教学中延续传统讲授式教学法,侧重知识传递,对学生逻辑推理思维的培育有所忽视。课堂上以教师讲解为主,学生被动接受,缺乏主动思考和推理的机会,导致学生对数学知识的理解停留在表面,难以形成逻辑推理能力。例如,在函数概念的教学中,教师直接讲解函数的定义、性质和图像,学生只是机械记忆,没有经历从具体实例中抽象概括函数概念的逻辑推理过程。
(二)忽视思维过程引导
在教学实践中,部分教师过度聚焦于学生的解题成果,而对学生思维过程的引导与剖析有所忽视。学生在解题时,只知道按照教师传授的方法步骤进行操作,却不明白其中的逻辑原理和推理过程。例如,在立体几何证明题的教学中,教师只强调证明的结论和方法,没有引导学生分析如何从已知条件出发,通过合理的逻辑推理得出证明思路,导致学生在面对新问题时,无法独立进行逻辑推理和论证。
(三)缺乏实践应用机会
高中数学教学中,逻辑推理素养的培养与实际生活的联系不够紧密,学生缺乏将逻辑推理应用于实际问题的机会。学生虽然掌握了一定的逻辑推理知识和方法,但在面对实际生活中的数学问题时,却不知道如何运用所学知识进行分析和解决,无法切实体悟逻辑推理在数学学习与实际应用中的重要价值,进而抑制了学生在逻辑推理学习过程中的积极性与主动性。
四、高中数学教学中逻辑推理素养的培养路径
(一)构建问题情境,激发逻辑推理兴趣
于高中数学教学实践中,教师可构建兼具生动趣味性与高度启发性的问题情境,借此激发学生的好奇心与求知欲,进而促使学生主动投身于逻辑推理活动。以等比数列教学为例,教师可引入 “棋盘麦粒” 经典问题:在棋盘的 64 个方格内,第 1 格放置 1 粒麦粒,第 2 格放置 2 粒麦粒,第 3 格放置 4 粒麦粒,依此类推,每一格所放麦粒数量均为前一格的两倍,据此引导学生探究棋盘上麦粒的总数。通过这个问题情境,引发学生的思考和讨论,促使学生运用合情推理猜测麦粒数量的规律,再引导学生通过演绎推理进行计算和验证,从而在解决问题的过程中培养逻辑推理能力。
(二)渗透推理方法,掌握逻辑推理技巧
教师在教学过程中,应结合具体的数学知识,有针对性地渗透合情推理和演绎推理的方法,让学生掌握逻辑推理的基本技巧。于概念教学环节,可借助归纳推理与类比推理方法,引领学生从具体实例里抽象提炼出数学概念。以向量概念教学为例,教师可引导学生对比力、位移等物理量,进而归纳出向量兼具大小与方向的特性。在定理和公式的教学中,注重演绎推理的应用,让学生明白定理和公式的推导过程,理解其逻辑严谨性。以等差数列前\(n\)项和公式的推导为例,借助演绎推理范式,采用倒序相加法完成公式推导,助力学生系统掌握演绎推理的方法体系与实施步骤。
(三)开展探究活动,提升逻辑推理能力
组织学生开展数学探究活动,是培育学生逻辑推理素养的有效途径。教师可设计一系列具备探究性的数学问题,引导学生以小组协作的方式展开深入探究。在探究过程中,学生需要收集资料、分析问题、提出假设、进行推理验证,通过不断地尝试和探索,逐步提升逻辑推理能力。以统计与概率的学习为例,教师可布置 “探究班级同学身高分布情况” 的任务。学生需历经数据收集、整理,剖析数据特征,借助合情推理预判趋势,运用演绎推理论证结论,在这一完整流程中,逻辑推理能力得以稳步锤炼与提升 。
(四)强化反思评价,完善逻辑推理思维
教师应引导学生对自己的解题过程和推理过程进行反思评价,总结经验教训,发现逻辑推理过程中存在的问题和不足,及时进行调整和改进,从而完善逻辑推理思维。例如,在学生完成一道数学证明题后,教师可以让学生回顾自己的证明思路,检查推理过程是否严谨,是否存在逻辑漏洞。同时,组织学生进行相互评价,从不同的角度提出意见和建议,促进学生逻辑推理思维的发展。
五、结论
在高中数学教学体系里,培育学生的逻辑推理素养堪称一项任重道远且至关重要的使命。借由创设问题情境、融入推理方法、组织探究活动、强化反思评价等一系列科学且系统的培育路径,不仅能有效点燃学生的学习热情,还能稳步提升其逻辑推理水平,深度助推学生数学思维迈向高阶发展。身为教学主导者的教师,理应在日常教学实践中持续钻研、大胆创新,将逻辑推理素养的培育精准且无缝地嵌入高中数学教学的各个环节,全方位为学生的未来成长筑牢根基 。
参考文献:
[1]宋沛华. 基于逻辑推理素养培养的高中数学教学实践策略 [J]. 数学学习与研究, 2024, (31): 6-9.