【摘要】培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,能有效落實(shí)核心素養(yǎng)的要求,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升,是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一,也是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)?;诖耍恼戮腿绾卧诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力展開(kāi)研究,先闡述了初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生推理能力的教學(xué)要求,然后從學(xué)生推理能力培養(yǎng)的角度提出了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的策略。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);推理能力;要求;研究
【中圖分類號(hào)】G633.6【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號(hào)】1004—0463(2024)18—0078—04
在深入推進(jìn)教育改革的背景下,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)已成為初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在課程目標(biāo)中明確了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的具體要求,其中推理能力是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn)之一。學(xué)生具備了相應(yīng)的推理能力,才能厘清數(shù)學(xué)知識(shí)脈絡(luò),深入理解數(shù)學(xué)概念、公式、定理的應(yīng)用價(jià)值,并能運(yùn)用他們解決實(shí)際問(wèn)題。基于此,初中數(shù)學(xué)教師要重視學(xué)生推理能力的培養(yǎng),從培養(yǎng)學(xué)生推理能力的角度探索有效的教學(xué)策略,從而有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
一、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生推理能力的重要性
(一)提升學(xué)生的核心素養(yǎng)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在課程目標(biāo)中明確了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的“三會(huì)”內(nèi)容,“會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界”“會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界”“會(huì)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界”。初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)將學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目標(biāo),以學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。推理是指基于事實(shí)和命題,運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)則推導(dǎo)命題的思維過(guò)程[1]。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)主要集中在課本知識(shí)講解和考試技巧的訓(xùn)練上,忽視了學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng),不利于學(xué)生推理能力的發(fā)展。為了培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,教師就要加強(qiáng)研究,將推理的過(guò)程融入知識(shí)講授環(huán)節(jié)中,設(shè)計(jì)能夠引導(dǎo)學(xué)生推理的課堂活動(dòng),依托數(shù)學(xué)課堂發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,有效促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
(二)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力
數(shù)學(xué)是一門研究客觀世界空間形式、數(shù)量關(guān)系的學(xué)科,抽象性和邏輯性很強(qiáng),對(duì)學(xué)生的思維能力提出了較高的要求。推理能力是一種有依據(jù)、有步驟的思維方式,包括綜合、分析、抽象、概括和判斷等思維過(guò)程,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、應(yīng)用的核心能力。培養(yǎng)學(xué)生的推理能力能夠讓學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)知識(shí)初步分析、比較和概括一些生活現(xiàn)象,判斷和推理數(shù)學(xué)問(wèn)題,尋找解決問(wèn)題的思路,促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深入理解,幫助學(xué)生找到解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的思路[2]。因此,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力能夠有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和問(wèn)題解決能力。
二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生推理能力的教學(xué)要求
推理能力是一種比較抽象的思維能力,需要一個(gè)長(zhǎng)期的培養(yǎng)過(guò)程,要求教師做好系統(tǒng)性的教學(xué)規(guī)劃,革新自己的教育理念,并通過(guò)科學(xué)有效的教學(xué)方法,為學(xué)生推理能力的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境。
(一)“教師主體”轉(zhuǎn)向“學(xué)生主體”
初中數(shù)學(xué)的難度相比小學(xué)數(shù)學(xué)的難度大,對(duì)學(xué)生的理解能力、思維能力提出了更高的要求。為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握數(shù)學(xué)知識(shí),一些教師會(huì)非常仔細(xì)地講解數(shù)學(xué)概念、法則、定理,將數(shù)學(xué)公式、定理的推導(dǎo)過(guò)程詳細(xì)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生被動(dòng)接收教師傳遞的信息。在這種以教師為主體的教學(xué)模式下,學(xué)生圍繞教師提供的支架思考數(shù)學(xué)問(wèn)題。為此,要培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,教師就要給學(xué)生廣闊的思維空間,將學(xué)生作為課堂的主體,給學(xué)生充足的時(shí)間和平臺(tái)思考、演繹和對(duì)比,經(jīng)歷推理過(guò)程,實(shí)現(xiàn)從“教師主體”到“學(xué)生主體”的轉(zhuǎn)化。
(二)“填鴨式”教學(xué)轉(zhuǎn)向“探究式”教學(xué)
推理能力的培養(yǎng)需要建立在一系列思維活動(dòng)之上,要求教師優(yōu)化傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),逐步采用“探究式”教學(xué)模式。因?yàn)椤疤铠喪健苯虒W(xué)模式中,學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài),全盤接收教師講解、呈現(xiàn)的內(nèi)容,并逐一識(shí)記,邏輯推理能力得不到發(fā)展[3]?!疤骄渴健苯虒W(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的探究性,教師需要圍繞學(xué)生的思維特點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),在活動(dòng)過(guò)程中讓學(xué)生經(jīng)歷思考、演繹、歸納和總結(jié)的思維過(guò)程,逐步培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。
(三)“單方面教學(xué)”轉(zhuǎn)向“互動(dòng)教學(xué)”
“單方面教學(xué)”模式下,教師按照自己的意愿?jìng)鬏斨R(shí)、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題,忽視了學(xué)生接受知識(shí)的程度,不能精準(zhǔn)把握學(xué)生的思維水平,使得教學(xué)活動(dòng)和思維活動(dòng)的設(shè)計(jì)缺乏導(dǎo)向性,不利于學(xué)生推理能力的發(fā)展?;?dòng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生和教師之間的互動(dòng),教師在師生互動(dòng)中精準(zhǔn)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度,結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)學(xué)情設(shè)計(jì)針對(duì)性的教學(xué)策略,找準(zhǔn)思維的著力點(diǎn),巧妙設(shè)計(jì)思維活動(dòng),從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā)提出問(wèn)題,激活學(xué)生思維,促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。
三、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生推理能力的教學(xué)策略
(一)以學(xué)生為主體,設(shè)計(jì)推理活動(dòng)
1.連接新舊知識(shí),演繹推理。演繹推理是一種從一般到特殊的推理過(guò)程,數(shù)學(xué)學(xué)科中的演繹推理是指從一類數(shù)學(xué)知識(shí)共有的屬性、本質(zhì)出發(fā)推理,得到某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)具備的屬性,把握其本質(zhì)。初中數(shù)學(xué)中的證明題在證明的過(guò)程中,演繹推理是最基本的方法。比如,要判斷兩個(gè)角是否相等、兩條線段是否相等,不能直接觀察或者測(cè)量,要結(jié)合給出的條件通過(guò)推理得到。初中階段常用的演繹推理方法為“三段論”演繹推理,也就是大前提、小前提和結(jié)論,從一般性原則(大前提)以及附屬一般性原則的特殊化陳述(小前提)引申出符合一般性原則的特殊化陳述(結(jié)論)。很多新知識(shí)的學(xué)習(xí)都需要建立在舊知識(shí)的基礎(chǔ)之上,教師通過(guò)多種方式喚起學(xué)生對(duì)舊知識(shí)的記憶,在回顧舊知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)新知識(shí)演繹推理,讓學(xué)生從大前提、小前提推導(dǎo)出結(jié)論,以舊知識(shí)的概念及其學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)新知識(shí)。
例如,在學(xué)習(xí)“反比例函數(shù)”的相關(guān)內(nèi)容時(shí),反比例函數(shù)的概念、圖像、性質(zhì)是課堂教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,教師可以采用演繹推理的方法開(kāi)展教學(xué)。學(xué)生之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)“函數(shù)”的相關(guān)知識(shí),而“反比例函數(shù)”屬于函數(shù)的一種,從函數(shù)到反比例函數(shù)符合從一般到特殊的推理過(guò)程。教師可以先引導(dǎo)學(xué)生回憶函數(shù)的概念、性質(zhì),找出函數(shù)概念、性質(zhì)的大前提和小前提,類比提出反比例函數(shù)的相關(guān)概念,根據(jù)圖像總結(jié)性質(zhì)。學(xué)生從函數(shù)的概念出發(fā)定義反比例函數(shù)的概念,并研究反比例函數(shù)的圖像和性質(zhì),就能夠幫助學(xué)生快速掌握反比例函數(shù)的相關(guān)知識(shí)。
2.結(jié)合實(shí)際問(wèn)題,歸納推理。歸納推理是從特殊到一般的思維方式,是形成數(shù)學(xué)概念、法則以及猜想的重要方法。在學(xué)習(xí)相同類型的知識(shí)時(shí),教師就可以從某一個(gè)具體的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生歸納推理,讓學(xué)生掌握某一類知識(shí)的屬性和特征,這不僅能夠幫助學(xué)生簡(jiǎn)化認(rèn)知過(guò)程,還有利于學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)框架。在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生歸納推理,教師要將歸納推理的一般步驟呈現(xiàn)出來(lái),先帶領(lǐng)學(xué)生閱讀相關(guān)資料,并分析、整理和歸納資料,然后提出猜想,最后檢驗(yàn)并總結(jié)歸納結(jié)論[4]。
例如,在“有理數(shù)的加法法則”這一內(nèi)容的教學(xué)中,為了培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,教師不應(yīng)該直接給出有理數(shù)加法法則讓學(xué)生理解、記憶,而是應(yīng)該采用歸納推理的方法,讓學(xué)生自己經(jīng)歷有理數(shù)加法法則的推理過(guò)程。教師可以利用多媒體引入生活中物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際問(wèn)題:一個(gè)物體向左、右兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng),規(guī)定向右為正,向左為負(fù),向右運(yùn)動(dòng)2m記作“+2m”,向左運(yùn)動(dòng)2m記作“-2m”。教師圍繞這個(gè)實(shí)際問(wèn)題的場(chǎng)景設(shè)問(wèn),通過(guò)左右移動(dòng)物體分類觀察正數(shù)和正數(shù)相加、正數(shù)和負(fù)數(shù)相加、負(fù)數(shù)和負(fù)數(shù)相加的過(guò)程,帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)不同場(chǎng)景中物體移動(dòng)的結(jié)果以及算式的表示歸納推理,從中總結(jié)出同號(hào)兩數(shù)相加、異號(hào)兩數(shù)相加的計(jì)算方法,最終歸納推理出有理數(shù)的加法法則。在此過(guò)程中,讓學(xué)生自己歸納推理,加深學(xué)生對(duì)有理數(shù)加法法則的理解,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。
3.對(duì)比相似知識(shí),類比推理。類比推理也是常見(jiàn)的推理類型,通過(guò)對(duì)兩類相似對(duì)象的分析、類比,用一類對(duì)象已知的特征對(duì)另一類對(duì)象的特征推測(cè)、猜想,并檢驗(yàn)得出結(jié)論的合理性。類比推理是特殊推向特殊的推理,在實(shí)際推理的過(guò)程中要找出兩個(gè)事物之間相同的屬性,將其作為判斷的前提,然后對(duì)兩個(gè)事物之間其他的屬性推理,歸納結(jié)論。在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生會(huì)接觸到很多具有相似特征的知識(shí),對(duì)于這些比較相似的知識(shí)內(nèi)容,教師可以組織學(xué)生類比推理,發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力。這樣學(xué)生在參與知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程中,深入把握知識(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵,讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了知識(shí),還鍛煉了學(xué)生探索知識(shí)的能力。
例如,在學(xué)習(xí)“圖形的相似”相關(guān)內(nèi)容時(shí),這部分知識(shí)學(xué)習(xí)的方法和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的“全等三角形”的方法有很多相似的地方,都是通過(guò)對(duì)圖形屬性的探究來(lái)判斷圖形是否全等或者相似。因此,在教學(xué)過(guò)程中教師可以設(shè)計(jì)類比推理活動(dòng)。教師引導(dǎo)學(xué)生回顧三角形全等的性質(zhì)、判定,列出三角形全等的判定定律,然后畫出相似的三角形,帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)三角形全等的研究方式類比推理相似三角形的性質(zhì)及判定方法。在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生提出了幾種判定三角形相似的條件,其中有一些是正確的,也會(huì)出現(xiàn)一些不正確的推理結(jié)果,教師要帶領(lǐng)學(xué)生一一驗(yàn)證,最終形成正確的結(jié)論。
(二)抓住重要環(huán)節(jié),優(yōu)化推理效果
1.創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)推理意識(shí)。推理的過(guò)程相對(duì)比較枯燥,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度,要讓學(xué)生參與到推理的過(guò)程中,教師就要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有趣的情境來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生的推理意識(shí),讓學(xué)生產(chǎn)生推理的欲望,使學(xué)生積極、主動(dòng)參與到推理活動(dòng)中。教師要聯(lián)系學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活,結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境,將現(xiàn)實(shí)生活和數(shù)學(xué)知識(shí)有效融合。
例如,在判定三角形全等的條件探究活動(dòng)中,教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷探索三角形全等的判定條件的過(guò)程,在導(dǎo)入環(huán)節(jié)可以借助多媒體創(chuàng)設(shè)“慶元旦”的情境:同學(xué)們?cè)跒樵┗顒?dòng)準(zhǔn)備小彩旗,為了讓小彩旗的裝扮更加美觀,需要確保每個(gè)人制作的彩旗大小、形狀完全相同,那么應(yīng)該如何保證這一點(diǎn)呢?教師創(chuàng)設(shè)這樣的趣味情境來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考并提出情境問(wèn)題:1.要讓所有小彩旗完全一樣需要滿足什么條件?2.三角形具有六個(gè)基本要素,要確定幾個(gè)基本要素才能完全確定三角形的大小和形狀?3.如果只確定一個(gè)基本要素會(huì)出現(xiàn)哪些情況?4.確定兩個(gè)基本要素和三個(gè)基本要素分別包含幾種情況?通過(guò)這些問(wèn)題為學(xué)生的推理指引方向,促使學(xué)生開(kāi)展科學(xué)的推理活動(dòng)。
2.強(qiáng)化交流,提高推理質(zhì)量。推理的難度比較大,學(xué)生依靠個(gè)人的力量難以完成推理任務(wù),這就要求教師要加強(qiáng)學(xué)生之間的交流互動(dòng),可以小組合作,發(fā)揮出集體智慧推進(jìn)推理活動(dòng)的進(jìn)展。教師要把握邏輯推理的內(nèi)涵,科學(xué)設(shè)計(jì)推理活動(dòng),提出學(xué)習(xí)任務(wù),并組織學(xué)生圍繞推理任務(wù)展開(kāi)交流,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷推理的過(guò)程[5]。
例如,在“三角形全等判定條件”的教學(xué)中,對(duì)于“確定三角形的幾個(gè)基本要素可以完全確定三角形的大小和形狀”這一問(wèn)題,教師組織學(xué)生交流討論,以問(wèn)題為學(xué)生的交流討論提供支架,引領(lǐng)學(xué)生分別從確定一個(gè)基本要素、確定兩個(gè)基本要素以及確定三個(gè)基本要素這幾方面分類討論,學(xué)生以小組為單位展開(kāi)交流,先圍繞確定的要素各自畫圖,然后互相對(duì)比所畫的圖,從中總結(jié)、歸納出不同的情況,再推理驗(yàn)證,最終確定三角形全等的判定條件。
綜上所述,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,初中數(shù)學(xué)教師要及時(shí)轉(zhuǎn)變教育理念和方式,凸顯學(xué)生的主體性,強(qiáng)化師生和生生之間的互動(dòng),引入探究式教學(xué)模式,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷推理的過(guò)程。在具體的教學(xué)過(guò)程中,教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體的推理活動(dòng),引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷演繹推理、歸納推理和類比推理的過(guò)程,并抓住重要環(huán)節(jié)優(yōu)化推理的效果,注重情境創(chuàng)設(shè),強(qiáng)化交流互動(dòng),促進(jìn)學(xué)生推理能力的發(fā)展。
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編輯:徐春霞