劉烈文 吳瑤
[摘 ?要] 無論是哪種推理,都強(qiáng)調(diào)其中的邏輯關(guān)系,而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,最關(guān)鍵的就是要站在學(xué)生的角度設(shè)計教學(xué)、實施教學(xué),然后在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)師生的共同成長.
[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué);邏輯推理素養(yǎng);培養(yǎng)
核心素養(yǎng)背景下的高中數(shù)學(xué)教學(xué),需要從數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的六個要素角度實現(xiàn)有效的教學(xué). 在六個要素當(dāng)中,邏輯推理要素既承接了高中數(shù)學(xué)教學(xué)中重視推理的優(yōu)秀傳統(tǒng),同時又保證了數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)能夠在數(shù)學(xué)課堂上有效落實. 所謂邏輯推理,是指從一些事實和命題出發(fā),依據(jù)規(guī)則推出其他命題的思維過程. 其主要包括兩類:一類是從特殊到一般的推理,推理形式主要有歸納、類比;另一類是從一般到特殊的推理,推理形式主要有演繹. 無論是哪種推理,都強(qiáng)調(diào)其中的邏輯關(guān)系,而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,最關(guān)鍵的就是要站在學(xué)生的角度設(shè)計教學(xué)、實施教學(xué),然后在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)師生的共同成長.下面分三個方面來闡述:
邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的實踐意義
邏輯推理作為具有高度數(shù)學(xué)特征與邏輯特征的素養(yǎng)要素,對于高中學(xué)生而言,培養(yǎng)可謂正當(dāng)其時. 在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),至少具有三個方面的意義:
一是可以提高教師的學(xué)科素養(yǎng). 學(xué)生的素養(yǎng)培養(yǎng)是教師的素養(yǎng)作為支撐的,對于邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)而言,只有數(shù)學(xué)教師具有更為豐富的學(xué)科素養(yǎng),才能為學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)生長提供土壤.而反過來,由于培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)的需要,教師就必須努力提升自身的學(xué)科素養(yǎng).
二是可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力. 對于學(xué)生而言,無論是將邏輯推理素養(yǎng)作為顯性的還是隱性的教學(xué)主線,都可以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、動機(jī),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.
三是可以提高學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量. 在上述兩點的基礎(chǔ)上,教學(xué)質(zhì)量的提升是必然的結(jié)果,這里的邏輯是鮮明的,勿需復(fù)雜推理即可實現(xiàn),故不贅述.
邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的路徑探究
顯然,當(dāng)前面臨的主要問題,就是核心素養(yǎng)的落地途徑問題. 對于邏輯推理素養(yǎng)的培養(yǎng)而言,筆者以為有效的途徑首先來自教師對邏輯推理的理解,這個理解當(dāng)然要在核心素養(yǎng)的視角之下,研究表明邏輯推理主要通過這樣的幾方面來表征:掌握推理的基本形式和規(guī)則,發(fā)現(xiàn)問題和提出命題,探索和表述論證過程,理解命題體系,有邏輯地表達(dá)與交流. 基于這樣的表征,邏輯推理的培養(yǎng)途徑就應(yīng)當(dāng)是引導(dǎo)學(xué)生研究命題及其之間的規(guī)則,然后進(jìn)行推理與論證并形成體系,再通過數(shù)學(xué)語言進(jìn)行表述與交流,最后進(jìn)行邏輯推理的遷移運用. 考慮到歸納整理、類比推理及演繹推理各有不同,而目前最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木褪茄堇[推理,這里仍以“對稱性的應(yīng)用”中的演繹推理為例來說明.
培養(yǎng)邏輯推理的途徑分為三個教學(xué)環(huán)節(jié):
教學(xué)環(huán)節(jié)一:基于自變量x取絕對值,即y=f(x),x∈R的例子,讓學(xué)生作出x>0的情況下的圖像,然后思考當(dāng)x<0時圖像可能的樣子,即讓學(xué)生基于軸對稱的邏輯通過演繹推理出結(jié)果. 具體可以給出一個函數(shù),讓學(xué)生用這一方法去作圖,這實際上也是演繹推理.
教學(xué)環(huán)節(jié)二:進(jìn)行變式訓(xùn)練,即讓學(xué)生自主思考另外五種情況(也可以只取其中的兩種情況). 變式訓(xùn)練中的邏輯推理體現(xiàn)非常明顯,因為學(xué)生在變式訓(xùn)練的過程中,所用的就是此前解析中形成的邏輯,并在新的情境中進(jìn)行的應(yīng)用.變式訓(xùn)練的重要任務(wù),就是尋找六類函數(shù)的對稱軸,知道完整的圖像如何通過對稱得到.
教學(xué)環(huán)節(jié)三:反思邏輯推理的應(yīng)用.回顧上面的兩個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),從(x,y)與(x,-y)的對稱,到對稱軸(y軸)的發(fā)現(xiàn),再到圖像關(guān)于y軸對稱的發(fā)現(xiàn),都是邏輯推理的結(jié)果. 這個結(jié)果可以演繹到其他幾種類型的研究過程中,可以演繹到具體的作圖過程中.
通過以上三個環(huán)節(jié)尤其是最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)的反思,邏輯推理可以成為學(xué)生解決類似問題的清晰的思維主線,于是也就成為學(xué)生的核心素養(yǎng). 在這個過程中要注意的是:教師層面要保證教學(xué)的過程滿足“大容量、高密度、快節(jié)奏、重反饋”的課堂教學(xué)思想,要注重知識的來龍去脈、前因后果,注重當(dāng)堂訓(xùn)練密度與時間的要求,注重學(xué)生知識掌握情況的反饋,這樣才能讓學(xué)生在較高的強(qiáng)度之下,迅速對邏輯推理形成認(rèn)識,進(jìn)而上升為自己的能力及素養(yǎng).實際上,這也就站在學(xué)生的層面提出了要求:學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,必須注重構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系,注重“一題多解”與“多題一解”,學(xué)會“舉一反三”與“觸類旁通”,注重筆記整理、題后反思與解題思想方法總結(jié),這些都是邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的重要保障.
邏輯推理素養(yǎng)培養(yǎng)的實踐思考
邏輯推理作為能力的培養(yǎng),廣泛存在于傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,作為素養(yǎng)的培養(yǎng),其需要在能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過能力在新情境中的遷移,以彰顯出素養(yǎng)的價值.其實,作為素養(yǎng)的邏輯推理,有一個判斷非常有價值,這就是著名數(shù)學(xué)教育家史寧中教授的觀點,他認(rèn)為,“數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的邏輯推理,其實就是用數(shù)學(xué)的思維分析世界”. 這樣的理解,特別適合將邏輯推理從能力理解上升為素養(yǎng)理解.
也就是說,通過邏輯推理的學(xué)習(xí),如果學(xué)生能夠在生活中用數(shù)學(xué)課堂上學(xué)到的邏輯,并以其判斷事物是否合理,那邏輯推理就真正成為一種素養(yǎng)了. 譬如生活中常常有一些出乎意料的事情,對于這些事情要尋找其邏輯,才能判斷真?zhèn)? 例如多種媒體介紹過的面向老年人的詐騙實例,其中不合邏輯的地方非常明顯,比如購貨隔天全額返款、神奇藥物之類的事情,全額返款顯然不符合商業(yè)中追求利潤的邏輯,神奇藥物如果真能包治百病又為何不進(jìn)入醫(yī)療系統(tǒng)?這種經(jīng)不起邏輯推敲的活動基本上都屬于詐騙范疇. 筆者在講述邏輯推理的生活價值時,就有學(xué)生舉出了上面的例子,這在筆者看來就是邏輯推理素養(yǎng)的真實表現(xiàn). 應(yīng)當(dāng)說,對于高中學(xué)生而言,這樣的能力培養(yǎng)過程,本身就是數(shù)學(xué)學(xué)科所強(qiáng)調(diào)的數(shù)學(xué)與生活聯(lián)系的體現(xiàn),是符合數(shù)學(xué)學(xué)科的基本特征的.
也因此筆者以為,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng),須先對其準(zhǔn)確理解,后尋找有效的培養(yǎng)途徑,尤其要注重其以能力的形式遷移應(yīng)用于新情境,這樣才能讓邏輯推理以素養(yǎng)的形式真正落地.