數學是一門邏輯思維能力強、抽象推理能力強的學科,同時《義務教育數學課程標準(2022年版)》(下文簡稱“新課標\")也明確指出,小學數學教師要重視培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,在日常的學習過程中滲透邏輯思維意識,讓學生能夠更加深刻地理解數學的規(guī)則和概念,更加清楚地理解數學和現實生活之間的關系,從而構建數學邏輯體系,對學生的邏輯思維進行潛移默化的培養(yǎng)。
一、小學生邏輯思維能力在小學數學教學中的作用
(一)強化學生的學習能力
在小學數學教學中教師培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,可以明顯地突破傳統(tǒng)的教學模式,激發(fā)學生的學習興趣,提升學生的學習技巧。一方面,教師要把重點轉移到培養(yǎng)學生良好的學習習慣上,注重提高學生的自主學習能力,指導學生進行總結和評價。在這個過程中,教師要主動對學生進行邏輯思維訓練,培養(yǎng)學生的邏輯分析能力,對數學課程的內涵進行深度挖掘,在不知不覺中提升學生的創(chuàng)造力和推理能力,使學生領悟數學的奧秘。另一方面,教師對學生的邏輯思維進行系統(tǒng)的訓練,可以幫助學生對抽象的概念有更深層次的理解和掌握,讓學生主動地學習數學,獲得成就感,增強自信心,最終獲得整體發(fā)展。
(二)滿足學生的不同需求
在小學階段,教師有針對性地培養(yǎng)學生的數學邏輯思維能力,既可以滿足學生求知的愿望,又有助于其個性的全面發(fā)展。由于這個年齡段的學生心理尚處于發(fā)展階段,對事物的看法和理解往往存在誤區(qū),教師有責任在指導過程中一方面強化其邏輯推理能力,另一方面提升其理解深度,以促進其對數學本質的理解。同時,鑒于小學生個體差異顯著,想象力和邏輯思維能力各有千秋,教師應著力于鍛煉學生的邏輯思維能力,通過有效的數形結合方法,增強學生對事物的洞察能力,充分挖掘學生的潛力,從而更好地滿足學生的個性化需求,全面提升學生的綜合素質。
(三)落實教育根本任務
在大力提倡素質教育的今天,教師加強對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),增強學生自主學習的意識與動機,這是促進學生全面發(fā)展的重要途徑。在小學數學課堂上,教師特別要注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,因為其既符合素質教育的要求,又是落實“立德樹人\"教育目標的具體體現。在此過程中,教師要持續(xù)地改進教學方式,密切地結合學生的實際需要和學習能力,為其量身定制思維訓練活動,從而培養(yǎng)學生良好的邏輯思維能力。與此同時,為了更好地培養(yǎng)學生的數學核心素養(yǎng),教師需要加強對學生數學知識的傳授,充分利用學科教育的基本功能,提升學生的邏輯思維能力和數學素養(yǎng),以適應時代發(fā)展對數學的新需求。
(四)有效提高學生思維的靈活性
通過邏輯思維訓練,學生將學會從多樣的視角和維度深入剖析并解決問題,變被動接受答案為積極尋求多種途徑探索解答的方法。這樣培養(yǎng)起來的多角度思維習慣,將輔助學生在未來的學習與生活中對問題有更為深刻的理解,有利于學生在面對復雜多變的挑戰(zhàn)時更加自信。教師設計豐富多樣的數學教學活動和難題,引導學生學會在不同情境下轉變思維模式,如將抽象思維轉向具體操作,或從直觀思維轉向邏輯分析。同時,思維的靈活性與創(chuàng)新性相互促進,隨著學生在多角度思考問題的過程中尋求不同解決方案,學生的創(chuàng)新意識得到增強,進而在學業(yè)和生活中展現出更多的自信與創(chuàng)意。
二、小學數學教學中學生邏輯思維能力培養(yǎng)問題解析
(一)學生學習動力不足,難以主動投入思考
學生在學習中處于主體地位,教師的所有教學活動都要緊緊圍繞學生的個性發(fā)展需要而設計。在數學教學中,學生的學習動機不強,沒有積極的思維意識,這是數學教學中普遍存在的問題。主要原因是傳統(tǒng)的機械教學方式對學生的學習習慣造成很大的影響,大多數學生習慣于依靠教師的講解,沒有積極的探索精神,所以到目前為止,學生的邏輯思維能力還處于較低的水平。
(二)學生對數學知識內在邏輯的理解不夠深刻
邏輯思維能力是指觀察、比較、分析、綜合、抽象、歸納、判斷、推理等能力,也是個體運用科學的邏輯方法,把自己的思想過程精確、有序地表述出來的能力。新課標提出,要讓學生從已有的事實和原則出發(fā),通過合理的推理,建立自己的數學邏輯體系。數學是一門有著嚴格內在邏輯的學科,但是教師以單一課時為中心的教學方式,很容易讓學生忽視知識間的內在關系,很難建立完整的知識體系,導致學生的邏輯思維能力始終得不到很好的提高。另外,有些學生對新舊知識沒有建立有效的聯(lián)系和建構,往往在學會新知識之后很快忘記,沒有形成良好的學習習慣,學生對數學知識所蘊含的邏輯認識不夠全面,不利于提升邏輯思維能力。
(三)課堂中學生自主發(fā)展數學邏輯思維的空間不足
除學生自身的因素之外,在教學過程中,教師扮演著指導角色,引導學生學習,啟發(fā)學生思考。在培養(yǎng)學生邏輯思維能力的過程中,有些教師喜歡“傾囊相授”,即在每一個學習階段都會對學生進行指導,在學生短暫的思考后,教師直接給出答案,沒有給學生充分的思考空間。在這種課堂形式下,雖然教師可以實現教學目標,但是沒有留出足夠的時間讓學生進行思考和交流,從而導致一些學生立刻停下來,只依靠教師的講解,導致對學生邏輯思維的形成和發(fā)展產生不利的影響。
三、邏輯思維方法
(一)推理演繹法
推理演繹法的邏輯路徑是從一般性原則向個別案例的推演。該方法依托于廣泛接受的原理或假設,進而對特定實例作出判斷。在教學實踐中,教師可以給學生提供豐富的案例和正確的數學理論,引導學生將這些理論應用于具體場景。例如,在教授數學課程中,教師可先介紹幾個幾何的基本公理,隨后鼓勵學生將這些公理應用于解答具體的幾何難題。這種方法不僅有助于鍛煉學生的邏輯思維能力,還能讓學生更深人地理解如何將理論上的抽象概念轉換到實際問題的解決之中。
(二)歸納推理法
相對于演繹推理,歸納推理法采取了一種由個別到一般的邏輯路徑。這種方法在科學探究中尤為常見,旨在揭示規(guī)律或構建新的理論框架。在教授過程中,教師可能會先引導學生觀察具體實例,隨后鼓勵學生進行總結提煉。例如,教師可以讓學生觀察不同物質在水中的沉浮現象,通過探討和歸納,學生能夠理解物質密度與浮力之間的聯(lián)系。通過此類教學策略,學生能從具體的觀察數據中提煉出普遍性規(guī)律,從而增強分析和歸納的技巧。
(三)做實驗
實驗是培養(yǎng)學生邏輯思維能力的有效手段。它能使學生主動地投人學習的全過程中,并在實踐中對所學的知識進行檢驗。如教師可以準備一些實驗器具,讓學生進行實驗,然后把實驗結果記錄下來。接著,學生對資料進行分析,檢驗自己的假設。由此可見,實驗既可以提升學生的邏輯思維能力,又可以發(fā)展學生的科學探究和批判思維。
四、小學高年級數學教學中學生邏輯思維培養(yǎng)對策
(一)回歸實際生活,加強學生實踐教學
從數學的本質說,數學知識本身是對生活現象的再現和歸納,它能揭示事物的變化規(guī)律。因此,教師應采用生活化的教學方法,讓學生回歸生活,將所學的理論聯(lián)系生活。教師采用生活化的教學方法,使學生從生活的環(huán)境中發(fā)現和探索問題,把握問題的實質,把所學到的知識應用于現實生活,實現遷移和應用,教做合一,使學生的實際應用能力得到逐步的提升。同時,教師將生活元素融入教學,具有強化記憶、深化印象、拓展思維、改善邏輯思維等作用,有利于實現教學目標。
例如,在講授“多邊形的面積\"這一課時,教師首先要讓學生對多邊形的面積表達式有一定的了解,加強學生對圖形的認識,提升學生的思維能力。在確定以上的自標之后,教師要把理論知識與生活實踐相結合,為學生創(chuàng)設生活情境,讓學生在生活的環(huán)境中學習運用面積公式解決問題。
師:想象一下,公園打算建造兩座園林,一座是平行四邊形形狀,另一座是長方形。現在,我給你們一些數據,你們來猜猜看,哪一座園林會更大,需要耗費的人力更多呢?
學生(興奮地):哇,聽起來好有趣!老師,那我們怎么開始呢?
(在給出數據之后,要求學生猜測和計算哪一個花園更大,耗費的人力更多。)
教師:首先,你們需要思考一下,園林的大小和什么有關?為了比較大小,我們是不是要先算出面積呢?那你們知道怎么計算平行四邊形和長方形的面積嗎?
在學生思考的過程中,教師提醒學生可通過剪、拼等方法,以及已學過的長方形、三角形的面積公式解決上面的問題。教師通過對知識的遷移運用,使學生對多邊形面積的計算形成基本的認識。同時,教師還可以對學生的猜測進行演示,并用動態(tài)的視頻幫助學生更好地認識如何解決生活中的實際問題,從而培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。
(二)傳授思考方法,提高邏輯發(fā)展效率
教師在教授學生邏輯思維技巧的過程中,引領學生掌握恰當的方法顯得至關重要。學生只有學會科學的思考方法,才能獨立地對新知識展開探究,多角度尋求問題解決之道,進而真正地增強邏輯思維能力。因此,在小學數學的教學實踐中,教師除了要講授理論知識,還應著重于思考方法的教授,引導學生深入剖析運用這些方法。這樣的教學方式不但有助于學生深刻理解知識,還能在無形中使學生習得多種思維技巧,使學生面對未來復雜的題目也能游刃有余,真正達到“授人以漁\"的目的,對增強學生的邏輯思維能力也至關重要。在學生掌握一定的思維方法后,教師可圍繞課程要點設計學習任務,鼓勵學生選擇恰當的解題策略,通過類比推理的過程,有效提升學生的邏輯思維能力,從而達到良好的數學教學效果。
例如,以“分數的含義與性質\"為例。在學習分數的意義時,重點在對分數含義的理解上,教師在教學中可滲透“分類比較\"的思考方法。
(教師用電子白板展示許多圖片,如1個蘋果、1副眼鏡、1支鋼筆、6個草莓、1箱玩具、1個班的學生等。)
師:同學們,你們能告訴我,這些材料有什么共同點,以及它們之間可能存在的關系嗎?
生:老師,它們好像都可以被看作一個整體。
師:是的。現在,讓我們更進一步。如果我們把一塊月餅平均分成兩半,每一半占整塊月餅的多少呢?
生:二分之一,老師。
通過這種方式,學生對“1\"的認識更加深刻,認識到一個物體,一個計量單位是一個整體,6個草莓和1盒玩具也是一個整體。接著,教師根據所學知識,指導學生分析以下幾個問題:(1)把一塊月餅平分成兩半,各占多少?(2)如何將一張正方形的紙片平均折成兩半?如何分配?1份是它的幾分之幾?學生在整個分類、比較過程中對分數的意義有了更深的理解,對學生邏輯思維的發(fā)展也是有益的。
(三)整合匯總知識,強化學生邏輯思維
小學數學教科書是學生學習和探究的主要方式,是學生獲得數學知識的重要材料,涉及的領域很廣,而且含有一定的邏輯關系。在教學過程中,教師要深入、系統(tǒng)地挖掘教材中的數學學習資源,根據學生的個人能力和學習情況,整合、優(yōu)化和創(chuàng)新教學資源,科學、合理地安排教學內容,保證數學課程的教學滿足學生的認知發(fā)展需求,為培養(yǎng)學生的邏輯思維能力創(chuàng)造條件。同時,教師還可以通過各種途徑指導學生,對學習內容進行重組與規(guī)劃,將教科書上零散的數學知識進行融合,構建完備的知識體系,使學生能夠對知識之間的邏輯關系有清晰的把握,構建完備的邏輯思維,為進一步提高學生的數學素養(yǎng)
打下堅實的基礎。
例如,教師可以采用思維導圖的方式加深學生對“數與代數\"中方程、小數、位置和可能性等知識的理解,使學生能夠更好地理解這些知識之間的內在聯(lián)系。這一策略可以激發(fā)學生運用類比思維對數學概念進行推理,從而積極地尋找和感知各種知識點之間的邏輯關系,提高學生的邏輯推理和判斷能力。在此過程中,教師可倡導學生針對“數與代數”主題,獨立地對小數、方程等分支主題進行綜合布局與創(chuàng)意設計,然后進一步研究子話題知識,推導、解析各子話題知識點間的邏輯關系,使學生獲得具有完整結構的樹狀地圖。
師:今天我們就來一起嘗試用思維導圖來整理“數與代數”的內容。首先,請大家想象一下,如果我們把“數與代數”看作一棵大樹,那么它會有哪些主要的樹枝呢?
生:我覺得會有“方程”這個樹枝。
生:還有“小數”!
生:“位置和可能性”應該也是吧?
師:非常好,同學們已經找到了這棵大樹的主要樹枝?,F在,我們要做的是進一步細化這些樹枝,找出它們下面的小枝?。比如,小數這個樹枝,它可以再分為哪些小枝婭呢?
生:小數乘法和小數除法!
師:對,非常好!那么小數乘法又可以再細分為哪些呢?
生:小數乘整數、小數乘小數,還有運算法則和積的近似值!
師:太棒了,這位同學已經幫我們把小數乘法的小枝極都找出來了。現在,請大家按照這個思路,繼續(xù)細化“方程”與“位置和可能性\"這兩個樹枝。
在將“數與代數”中的重點用樹型的思路圖表示清楚以后,教師可以讓學生“說一說”,即將知識點所包含的和被包含的關系表達出來,通過循序漸進的方式對知識結構進行重組、完善,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。在這個過程中,教師要給予學生足夠的時間和空間,讓學生探究、思考、設計自已的思維導圖,并把其和思維導圖中的關鍵詞進行關聯(lián)。學生通過對所得到的知識結構進行推理,能夠更好地理解知識的邏輯特性,建立合理的邏輯知識體系。
(四)重視因材施教,利用優(yōu)勢點亮學生
根據每位學生的個性差異和學習規(guī)律實施差異化教學,是教育中的黃金法則。在教學實踐中,教師會面對形形色色的學生:有的朝氣蓬勃,有的沉默寡言,有的充滿幻想,有的創(chuàng)意無限,有的基礎扎實,有的則需多加鞭策等。
例如,在教學“長方體、正方體\"這一課時,教材中要求學生通過切開長方體盒子的方法了解長方體的特征,這對缺乏空間想象能力的學生來說是一個很難理解的問題??臻g想象力與學生之前學過的知識無關,因此,有的學生要思考很久,有的學生卻能很快就能解決。在教學過程中,教師可以利用益智類玩具魔方培養(yǎng)學生的想象力。教師在班上發(fā)現一位“魔方大師”,這位“魔方大師\"擅長玩低階魔方。所以,在教學“正方體\"這一課時,教師讓這位“小魔方大師\"給同學講解魔方的破解方法,并且在黑板上繪制出三維圖形,同學們聽得津津有味,信心大增,在課堂上表現得十分積極,課堂上的氣氛格外好。
總之,在新時期,小學數學教育工作者需深刻領悟邏輯思維對學生學業(yè)進步與個性發(fā)展所起的至關重要作用。數學不僅是知識體系的一部分,更是解析與認知世界的有力工具。教師需致力于提升個人的教學技能及專業(yè)素養(yǎng),針對學生的實際學習情況,探索并實施高效的教學策略,以促進學生在數學核心素養(yǎng)上的全面提升,確保數學課程的有效實施。
(作者單位:甘肅省慶陽市寧縣中村鎮(zhèn)中心小學)
編輯:陳鮮艷