前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的培养学生逻辑推理能力的意义主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【摘要】生动有边从五个方面论述了农村中学如何加强和改进化学实验教学,培养学生创新精神,提高学生的创新能力。
【关键词】初中化学;实验教学;创新精神
逻辑思维是我们教育的重要基础,也是素质教育的重点, 如何加强并培养学生的逻辑思维能力?就成为我们教育工作者苦思冥想的一个难题。推理是逻辑思维中最基本的思维方式。初中理科就是通过逻辑论证来叙述的,应用题、证明题都蕴含逻辑推理的过程,要提高学生的学习成绩,就必须十分注意培养学生的逻辑推理思维能力。“反推正写”以“所求”为中心,寻找“已知条件”满足所求为主线,求什么需什么,需什么找什么,从未知向已知推导,从已知向未知书写的推理方法正好可以让学生明白每一步的来源,达到有根有据,条理清晰的逻辑性,从而加强学生逻辑思维推理能力的培养。关键词: 反推正写、逻辑思维、推理能力 培养 ①逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等能动地反映客观现实的理性认识过程。只有经过逻辑思维,人们才能达到对具体对象本质规定的把握,进而认识客观世界。推理是逻辑思维中最基本的思维方式。初中理科就是通过逻辑论证来叙述的,应用题、证明题都蕴含逻辑推理的过程,要提高学生的学习成绩,就必须十分注意培养学生的逻辑推理思维能力。教学中我们发现很多学生答题时,步骤混乱,随心所欲,尤其是应用题、证明题的书写步骤更是不尽如人意,一道本来能做的题,答下来总是不能达到最好的效果,老师反复地讲,学生反复地练,到最后还是不知道怎样有条不紊的书写答题步骤,这成了学生最苦恼,老师最头疼的一件事情。如果学生按这样的模式发展下去,将来走入社会,做事情也就会变得无根无据。究其原因就是学生的头脑中还没有形成逻辑思维。对于初中的学生,几乎还没有逻辑的概念,虽然少部分学生已开始有这方面的趋向,但还是不强,男生稍好一点,女生就更加的薄弱了,要想让他们在未来的生活中说话、做事达到条理清晰。这就需要我们在教学中加强这方面的培养。由此可见:逻辑思维是我们教育的重要基础,也是素质教育的重点, 如何加强并培养学生的逻辑思维能力?就成为我们教育工作者苦思冥想的一个难题。要想让学生答题做到简明扼要,条理清晰,有根有据,就必须使学生明白每一步的来源,而 “反推正写”以“所求”为中心,寻找“已知条件”满足所求为主线,求什么需什么,需什么找什么,从未知向已知推导,从已知向未知书写的推理方法正好可以让学生明白每一步的来源,达到有根有据,条理清晰的逻辑性,从而加强学生逻辑思维推理能力的培养。
总之:对初中生逻辑思维的培养具有重要的意义,初中的学生正处于从形象思维向抽象思维的过度阶段,是思维成长和形成的最佳时期,如果加强引导,应用一种有效的方法,从初中的学习中以最基本的逻辑现象进行培养,不仅易于接受,还不易出现眼高手低的现象,能使原本朦胧、混乱的思维具有逻辑性。不仅有利于学生成绩的提高,更有利于他们综合素质的改善,也是他们将来步入社会,成为一个理性社会人所必须的条件。
一、针对年龄特点,发散学生思维
由于小学生的年龄较小,尚未形成对理论的完整认识,跳跃性思维比较活跃,这并不利于培养学生的逻辑推理思维。然而,我们不能为了培养逻辑推理能力而泯灭小学生的跳跃性思维及创新思维。因此,教师应针对小学生不同年龄段的特点采取不同的教学方法,以此来发散学生的思维,逐渐形成逻辑推理思维。
1.对低年级(1―3年级)的学生而言
低年级的学生头脑中尚未形成数学的概念,对较复杂的知识也很难把握,因此,针对这个年龄段的学生,要从简单的判断推理入手来初步渗透逻辑推理。具体来讲,刚开始时要教会学生认识简单的数学符号或事物,并且明白每一个符号所代表的含义,在学生的头脑中形成初步的印象和一定的判断标准。随后可以将这些符号或事物混在一起要求学生辨别并比较,或者提供一组有规律的符号要求学生寻找规律,这就初步达到了逻辑推理的效果。
例如青岛版小学数学二年级课程中有“比较大小”的内容,学生在一年级已经了解了数的概念,在二年级通过比较数的大小来进一步了解数的特征,教师通过粉笔、玻璃球等方法来引导学生掌握比较大小的方法,对培养学生的判断力很有帮助。而且,适当设置找规律的题型,这更能锻炼学生的逻辑推理能力,例如给出一组数字1,3,5,7……让学生寻找规律。
2.对高年级(4―6年级)的学生而言
高年级学生逻辑推理能力的培养需要加大难度,在学生掌握规律的基础上提高归纳和演绎的能力。这要求学生在掌握基础知识的基础上能够灵活运用知识,将复杂的问题通过归纳整理转化成简单的问题。例如青岛版小学数学五年级课程中涉及分数的概念,在掌握分数的基本运算法则后,学生要有意识地探索分数的四则运算,并会应用到整数的运算上,这对学生来说是一个归纳总结、提升的过程。当学生掌握了分数的四则运算后会发现,不论是哪种四则运算都有一套固定的规则,只是针对数的不同罢了,因此,就可以通过整数的四则运算规律进而类推到小数或分数,这样就提高了学生知识迁移的能力,起到了发散思维的作用,同时对逻辑推理能力的训练也很有帮助。
二、抓住练习机会,引导归纳总结
数学的学科特点就是要求学生在掌握概念之后,要通过大量的练习来进一步巩固,每一次对知识的巩固与练习都会有不同程度的提高与感悟,正所谓“温故知新”,所以,要想培养学生的逻辑推理能力,就一定要抓住练习的机会,通过练习进行归纳和总结,从而找到规律,提高逻辑推理能力。数学的练部分是习题练习,不过还有一部分是操作练习,也就是将数学问题应用到生活中,在应用中找到知识的规律。
1.抓住日常练习
学生的日常习题练习是对当日所讲知识的巩固与回顾,目的是要学生牢记知识要点。但是,如果学生在练习中仅是掌握了部分的知识点,对整个学科的提升不会有太大的帮助。作为教师要引导学生在练习中对知识进行归纳总结,跳出答题的范畴,客观、全面地分析知识点,从整体上全面把握问题,梳理知识点,引导学生意识到知识点的应用范围,这就达到了逻辑推理的目的。此外,适当提高习题的难度也有利于激发学生的发散思维,深入理解知识要点。
例如青岛版小学数学五年级会引入图像的平移、旋转的知识,教师在讲授时使学生明白图像平移、旋转的规律以及图形的变换方法。通过习题让学生学会判别图形的变换方式,通过大量的练习我们会发现,对图像的变换这一知识点的考查,无非是考查图线是否变换,属于哪种变换,变换的方法以及二者的区别。因此,学生在练习时要善于总结题型及知识点的考查方式,这样才能在今后的练习中很快找到方法。
2.练习生活实际
除习题外,学生日常生活中应用数学知识解决生活问题是另一种练习的方法,这种方法更能检验学生的逻辑推理能力。教师要引导学生善于从生活中的数学问题归纳总结,一方面能将所学知识应用到生活中,另一方面帮助学生提升逻辑推理能力。例如学生在出游时会遇到路程与时间的问题,可以根据所学知识,即“时间×速度=路程”的公式解决,这对学生的知识水平是巩固也是提高。
三、重视探究过程,突出学生主体
数学教学不适宜用传统的“灌输式”的教学方法,这样会给学生带来压力,不利于学生对知识的理解,无法激发探究兴趣,进而阻碍逻辑推理思维的训练。逻辑推理思维建立在学生自主学习的基础上,只有对知识点有兴趣,才能进一步研究,然后逐步归纳出规律。因此,教师在教学过程中要注重探究知识的过程,以学生为主体,让他们自己探究,对知识的探究主要从问题设置及动手实践两个方面来进行。
1.设置问题
教师设置的问题非常重要,简单的问题达不到教学的效果,难的问题又会打消学生的积极性,所以教师要有层次、有重点地设置问题,逐渐加大难度,激发学生的探究欲望。设置的问题要涉及所学知识,尤其是和重难点相联系,确保每一个问题都有存在的价值。
例如在学习分数时,首先引入分数的概念,由于学生对整数已经非常了解,那么就要引导学生思考整数与分数的不同。随后,教师要通过生活中的案例引出分数在生活中的作用,让学生们认识到分数的意义。接下来,教师要引导学生了解分数的性质,可以通过分析错误案例的方法要求学生结合实际进行讨论,逐步掌握分数的所有特征。在接下来的分数四则运算中,也可用同样的方式,学生的学习积极性会大大提高,而这一过程中的归纳推理也是逻辑推理能力的提升过程。
2.动手实践
除了教师设置问题引导探究外,学生动手实践探究知识点也是一种探究方式,这种方式能给学生带来成就感,认识到自身的价值,彰显学生的主体作用。例如学习图形时,学生可以制作不同的图形模型,来探究每一种图形的轴对称情况以及对称轴的条数、总结图形平移和旋转的规律等。通过实际的操作方法来探究总结知识要比直接传授更容易理解与识记,学生在探究的过程中也能够提升逻辑推理能力,从而指导他们的进一步探究。
四、加强实践教学,提高学生兴趣
数学的学科特点决定了其传统的教学策略与实践相分离,然而,每一个数学问题都和实际生活密切相关,因此,教师要尽可能多地增加实践教学。实践教学能够将枯燥的数字和公式应用到实践中,让学生感受到学习的乐趣,从而提高学习的积极性。同时,实践教学的过程也有利于学生思维的发展,容易帮助学生形成逻辑推理思维。实践教学一般包括情景教学和实操教学两种方式。
1.情景教学
情景教学模式在各学科教学中都很受欢迎,对提高教学质量很有帮助。教师可以根据小学生爱玩的特点,设置生动有趣的情景,将知识分解,采用竞赛、展演等方式提高学生的参与热情,在此过程中将知识点层层剖析,激发学生的求知欲,让学生切身感受到数学的存在价值,在集中学生注意力的同时也锻炼了思维。
例如青岛版小学数学三年级有关统计和概率的知识,这一章节较适合采用情景教学的方式,教师可以布置任务,让学生对学校的所有教职工和学生数量进行统计,并制成统计图或统计表。除此之外,教师还可根据某一次考试成绩进行统计与分析,将知识应用到实际中,会进一步深化学生对知识的理解,也有利于学生在情景实践中找到知识的规律,寻找规律的过程正是训练逻辑推理能力的过程。
2.实操教学
实操教学法注重教师与学生的双向互动和共同参与,教师的授课不是简单的理论传授,还要附加一些教学工具和教学实验,目的是让学生在生动有趣的氛围中更加清楚地理解知识,进而归纳总结知识,锻炼逻辑推理能力。例如在学习空间与图形时,教师应用一些图形模型向学生演示图形面积的计算方法及各种图形的轴对称情况,展示的过程不仅是在传授知识,也在提高学习兴趣,而之后的思考过程更是在锻炼思维能力。
关键词:高中数学;数列;抽象概括能力
一、数列教学要培养学生的抽象概括能力
数学知识和现实生活是息息相关的,而且数学就是为生活所服务的。至于如何将形象的生活问题转化为抽象的数学问题,或是如何将抽象的数学问题和形象的生活联系起来,就是数学思维的功能了。数列是一堆数字的抽象组合,老师要鼓励学生去发现这些数字的规律,找出它们的通式,并进一步概括出数列通式的求法和运算方法。数列的学习就是一种能力的累积,在刚开始的时候,学生一定是感到茫然的。此时老师可以做稍微的提醒,帮助学生发现这些数字的独特之处,从细节挖掘解题的关键。这样他们就能够从这些抽象的数字中找到规律,这种成就感是巨大的。
抽象概括就是指从普通中发现规律,找出差异,建立各个成分之间的关系,这和数列的意义和解题思路是相符的,这也是它能够有效提高学生思维能力的关键。
二、数列教学要提高学生的推理能力
推理能力主要包括两部分,逻辑推理能力和直觉推理能力。在学习之初,学生主要靠的是逻辑推理能力,是从细节着手,经过缜密的思考得出的规律。而在经过了大量的实例锻炼之后,学生的能力就会向着直觉推理能力方向发展,即靠自己的直觉让解题过程变得更加简单和灵活多变。
比如,在求等比数列的通式时,如果已知数列的第二、第四项,老师可以先让学生了解如何一步步求出数列的通项,然后求公比,再求出第一项,最后带入公式就能够得到通式了。这个解题步骤是数列学习中的最简单的步骤,它能够提高学生思维的严谨性。在经过大量的实践之后,解题的部分步骤就能够在脑海中迅速完成,直觉推理能力就自然而然地生成和提高了。
总之,在平时的教学中,教师要用常见题目巩固基础,技巧性题目拔高能力,并且在这个过程中重视思维能力的培养,培养学生对数学本质的关注力度,不要仅仅局限于解题的最终答案,有时候过程才是收获的阶段。
关键词:趣味;动手;动口;几何;逻辑推理
在小学的数学学习中,几何学习只是要求学生认识一些有规则的简单几何图形,并能对一些规则、简单的几何图形进行周长和面积的计算。而初中几何的学习更重视对平面几何图形性质的认识、判断推理及与联系实际的应用。对于刚上初中的学生来说,要跨上这一级台阶,绝不是一件容易的事。下面,笔者从以下几个方面谈谈。
一、逻辑推理能力培养从“趣”做起
几何逻辑推理能力的培养,需要的是潜移默化、循循善诱,不是一蹴而就的。还是那句话:兴趣是动力、是源泉,老师要做发动机,做挖掘者。
案例:
例如,在讲“三角形的稳定性”时,引用了这样的一则材料:1976年7月28日,我国河北唐山市发生了里氏7.8级的强烈地震,房屋大部分倒塌,24万人蒙难。事后调查发现,房屋破坏最轻的是那些有三角形房顶的木结构房子,如下图所示:
聪明的同W,你们知道为什么吗?尽管有的学生对三角形不感兴趣,可是他们对地震感兴趣,对为什么这样的三角形结构被破坏得最轻感兴趣。在清楚了三角形具有稳定性后,告诉他们,木工在做门时,为什么要在上面两个角加一根木条。随后,让学生再举生活中的几个实际例子,尽管有的解说不完全对,但是学生记忆深刻,感到了学习几何的极大乐趣。
策略:
1.遇到难点先做铺垫,以降低难度,树立自信
几何证明题会有一些难题,这些题目对于学优生来说是他们乐意“啃”有滋有味的骨头,但是对于学困生来说就没有任何意义。有些学困生看到学优生不会做,还暗自开心,原来学优生也不会做。针对这种情况,老师不能一棍子将学生打死,而要先讲讲与之有关的知识,再利用所讲知识去解决该题目,这样不仅解决了问题,还提高学生的积极性,甚至让一些学困生也觉得原来题目并不难,自己也会做。
2.根据教材特点,结合知识点,运用多种教学手段
华东师范大学出版的教材衔接了小学的几何内容,它安排几何的第一章内容是:图形的初步认识。从学生生活周围熟悉的物体入手,使学生对物体形状的认识逐步由模糊的、感性的上升到抽象的数学图形,从而为以后的学习提供必要的基础。为了培养学生的学习兴趣,达到教学效果。在授课的过程中,应使用各种教学手段,如:应用多媒体去画物体的三视图;通过学生自己动手,得出判断一个表面展开图是否是给定立体图形的表面展开图的方法;应用讨论法解决学习过程中的难题。为了能够引起学生的学习兴趣,每节课的导入就显得非常重要,所以在上课前,老师要查阅大量的资料,记录详细的笔记。
3.要求教材中的“阅读材料”和“读一读”必须阅读,拓展其视野
华东师大的教材根据各块内容,安排了一些有关的阅读材料,涉及数学史料、数学家、实际生活、数学趣题、知识背景等知识,是为了扩大学生的知识面,增强学生对数学的兴趣与应用意识,进行爱国主义、人文主义的教育。所以,每一则阅读材料都要讲到,并且还要查阅大量与之有关的材料。例如,在讲“基本的尺规作图”时,有一则阅读材料――由尺规作图产生的三大难题,在讲解过程中学生一般都会对此产生兴趣,课后有一位学生为此仍去找老师,问教师用尺规作图将一个任意角三等分的方法是否正确?可见,学生已产生了兴趣。因为这种学习方法让学生有了探究的兴趣。
二、逻辑推理能力培养动手“写”做起
案例:
从初一刚学习几何开始,我就要求每位学生都准备课堂笔记本和错题集两个本子,笔记本主要是记录课堂上老师讲过的一些题目和一些变式练习,而错题集则是记录从初一到初三考试中做错的题目及其订正过程。在每次考试中,都能看到学生的书写进步,并为初三的学习打下了坚实的基础。
策略:
1.教师讲课时几何语言要准确、严谨
“师者,传道、授业、解惑也”。这是古人对教师提出的基本要求。在讲课的过程中,教师还要有准确的专业用语、超强的逻辑推理、严谨的说理过程。
一般而言,学生都有向师性。也就是说,老师的一言一行会对学生有很大的影响。那么,老师授课的思维当然对他会有很大的影响,尤其是对初学几何的学生,他们学习几何的认识就是一张白纸一样,老师教初一的几何就像是在白纸上画画,第一次画的是最清楚的,也是最难擦掉的。所以,教师以后在抱怨学生回答问题没有逻辑性、书面作业一塌糊涂时,先问一问自己平时讲话或讲课时是否做到了几何语言严谨、准确、简洁。
2.板书演示时要规范,注意细节
教师的板书不仅是每位教师应该具备的基本功,也是学生获取知识的重要途径。板书的好与差,直接影响着课堂教学效果。在把握好学生能正确推理的基础上,能否书写完整就显得尤为重要了。因为现在的考试还是要书面表达,如何才能让学生写出来,且写得准确,那才是学习几何中至关重要的。
要想学好几何、培养学生的逻辑推理能力,自然应该从初一开始。初一刚开始学几何时,学生的几何作业做得一般都不理想,不会运用几何语言,推断没有条理。学生作业的规范与教师授课的针对性有关,所以板书整洁、条理清楚应该先从教师做起。在清楚了这点之后,教师板书演示时一定要做到做图准确,书写格式规范,一般不提倡随意徒手画图,哪怕是一条简单的线段也最好用三角尺来画。尤其是在讲完一个例题后,再出示一个变式练习,学生会模仿老师的解题过程。如此一来,学生就学会了规范几何语言、严密地解题。
3.多让学生实践进行板书演示,提高积极性
素质教育提倡学生为主体,教师为主导。为了拓展学生的思维,提高学生的学习积极性,在几何题的证明过程中,对于一题多解的情况,教师要退居二线,让学生各显其能,感受浓厚的学习氛围,培养积极思考的习惯,感受成功的喜悦。
三、逻辑推理能力培养从“口”做起
案例:
有一个学生请了一位家教老师来给他补数学课,家教老师不给他上课,也不给他补不懂的知识点,而是让他复述教师课堂上讲过的内容,结果这位学生的成绩提高了。
策略:
1.注重学生的口述,尤其是学困生的口述推理能力
几何的证明过程是严格的逻辑推理过程。在教学过程中,我们都知道,如果学生能够先说出来如何证明,那么,书写证明过程自然就不是难事,在讲解有一定难度的证明题时,往往要先留出时间让学生讨论,再让他们说出解题思路。对于学困生,通常在自习课上最好是能让他在复述一遍证明过程,逐渐培养其几何逻辑思维能力。通过几年的教学经验,我发现学生喜欢复述教师讲过的题目,这恐怕是最有效的学习方法了。
2.延伸口述基本功,加强课后训练
自习课上有目的地让学生复述课堂上讲过的部分题目或复述家庭作业。在自习课上,让学困生复述当天课堂上讲过的题目,要求他们把解题过程用手遮起来,把已知条件和图露出来,学生果然对这种方法感兴趣,发现能会证明几何题,当然很高兴。渐渐地,他们会感觉到:几何不是枯燥无味的,而是有滋有味。再在每节课后留一个简单的、具有推理性的题目,让学生进行复述检查,会收到良好的效果。
3.每个星期进行小测试,及时发现问题、及时总结
关键词:物理教学;理想实验;应用
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)04-192-01
在高中物理教学中有很多实验,其中“理想实验”,也叫做“假想实验”、“抽象的实验”或“思想上的实验”,是一种应用逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。高中物理学中有不少很多的实验内容不能在实验室完成,应用“理想实验”的教学方法可以很好地培养学生科学探究和探索精神。
一、新课程高中物理教学中应用“理想实验”的意义
“理想实验”在理论研究中有着重要的位置,当然“理想实验”的方法也有其一定的局限性,它只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验认识正确与否的标准。相反由它所得出的任何推论,都必须由实际的观察或实验的结果来检验。当然高中教材中的理想实验得到的结论全都已经过了实践的检验是正确的。因而在教学中,我们就可以充分利用物理教学内容中的“理想实验”,培养学生的逻辑思维能力,引领学生探求物理世界的真知。
二、新课程高中物理教材中的“理想实验”
高中物理新教材中有着丰富的“理想实验”内容,以人教版高中必修和选修系列教材的“理想实验”内容进行简单总结。
从多种情况分析可知,建立或利用“理想实验”基本上有两大类情况:
1、条件技术不足而理想
由于技术设备的制约,有些仪器、设备在中学实验室无法配备;或实验过程复杂,耗时长,不便在中学物理实验室里进行实验。这些内容主要由老师讲述、影象、动画模拟、示意图表等形式来展示,对研究的物理现象和规律进行联想,从而揭示物理现象内在的规律。象原子结构、玻尔原子理论都是通过让学生根据已有知识,进行比较与分类,归纳与演绎等“理想实验”操作形式模拟科学探索的历程,逐步理解和掌握。
例如,伽利略对自由落体运动的研究过程:首先伽利略通过逻辑推理得出亚里士多德的结论是错误的。然后,伽利略作了大胆的猜想,落体运动应该是一种简单的运动,落体的速度与时间或与位移是成正比。接着,伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一过程的严谨求实的实验测定,得出只要倾角一定,铜球的加速度不变,他进一步设想当倾角为90。时,也应如此,此时人类终于认识自由落体运动是匀变速直线运动。伽利略的理想实验是无法实现的,因为永远也无法将摩擦力完全消除掉。伽利略由此理想实验得到的结论,为经典力学的建立奠定了基础。
2、现有的理论不够而思想;
例如,作为经典力学基础的惯性定律,就是“理想实验”的一个重要结论。伽俐略曾注意到,当一个球从一个斜面上滚下而又滚上第二个斜面时,在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。伽俐略断定高度上的这一微小差别是由于摩擦而产生的,如能将摩擦完全消除的话,高度将恰好相等。他推想,在完全没有摩擦的情况下,不管第二个斜面的倾斜度多小,球在第二个斜面上总要达到相同的高度,只是通过的路程更长.最后,如果第二个斜面的倾斜度完全消除了,那么球从第一个斜面上滚下来之后,将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停地运动下去.这个实验是无法实现的,因为永远也无法将摩擦完全消除掉。所以这只是一个“理想实验”,但是,伽俐略由此而得到的结论,却打破了自亚里士多德以来一千多年间关于受力运动的物体,当外力停止作用时便归于静止的陈旧观念,这个结论被牛顿总结为运动第一定律,即惯性定律。
三、利用“理想实验”培养学生的逻辑思维能力
逻辑思想主要包括比较与分类,类比,分析与综合,归纳于演绎等思维形式,而“理想实验”里借助客观现象和过程之间的内在逻辑关系的分析,对结论进行证明与反驳,正是培养学生逻辑思维能力的有效途径。
关键词:数学 逻辑 教学
一、高中数学逻辑
1、现阶段高中数学逻辑的基本内容
早在1956年的数学教学大纲中,就首次提出了要发展学生的逻辑思维能力,涉及了“定义、公理、定理”等逻辑基本知识。之后,逻辑知识的学习就成为数学大纲的一个重要组成部分,内容不断丰富,针对性不断增强。到2003年,教育部颁布了新的《普通高中数学课程标准(实验稿)》,其中常用逻辑用语作为单独的一章被列入高中数学选修1-1和选修2-1中,推理与证明内容作为单独的一章被列入选修1-2和选修2-2中。其具体要求为学生能了解、体会逻辑用语在表述和论证中的作用,并且能够利用逻辑用语准确地表达数学内容。经过一定的训练之后,可以形成自觉地利用逻辑知识对一些命题间的逻辑关系进行分析和推理的意识,发展学生利用数学语言准确描述问题、规范阐述论证过程的能力。
具体而言,高中数学的逻辑教学内容主要涉及常用的逻辑用语和逻辑推理方法。常用的逻辑用语包括:(1)各种命题。(2)简单的逻辑用语。(3)量词及命题的否定。(4)四种命题及相互关系。(5)充分条件和必要条件。逻辑推理包括:(1)三段论推理。(2)合情推理。(3)思维要符合逻辑。以上的八个方面基本涵盖了目前高中数学的逻辑知识类型。
2、高中数学逻辑知识的价值
在高中数学课程标准中,尽管专门的逻辑教学内容不足十课时,但是所涉及的常用逻辑用语和逻辑推理规则及方法却贯穿于全部的数学知识之中。除此之外,高中数学所学逻辑的价值绝不仅仅限于数学领域,在日常生活的诸多领域都起着非常重要的作用。
(1)应用价值。数学逻辑知识首先是为数学学习服务,上文提过数学是一门抽象的学科,一个命题的成立与否、几个命题之间的关系的证明都需要逻辑的参与。学好这些简单的逻辑用语、推理方法及规则是学好数学的前提。在数学领域之外,其同样也起着重要的作用。例如机器证明、自动程序设计、计算机辅助设计、逻辑电路等计算机应用和理论等都是以这些简单的逻辑用语和推及规则为最根本的基础,甚至在经济、政治、哲学、文学等各个学科中,这些在高中学到的基本的逻辑知识也是必不可少的。
(2)思维价值。数学学科的一个重要目标就是培养学生抽象的逻辑思维能力。瑞士心理学家皮亚杰的心理发展阶段论认为,学生在高中阶段是以经验型为主的思维方式向理论型抽象思维过渡的阶段,这个时期逻辑思维占主导地位。而此时若进行简单逻辑知识的学习有利于最大限度地促进学生的思维训练,促进逻辑能力的培养。
二、高中数学逻辑教学中的问题和相关教学方法
目前在高中数学逻辑的教学中存在着不少问题,有的是因为教师知识储备和教学方法等方面的原因,有的是因为学生的认知能力有限方面的原因。下面是几个有代表性的问题和相关教学方法的建议。
1、对命题的理解。课本中的“命题”定义为“能够判断真假的语句叫做命题”。但在学习过程中,有的学生认为命题一定要有条件和结论,即命题都可以改写为“如果……,那么……”的形式。而对于“3>2”,因其不能改写成“如果……,那么……”的形式,就认为这不是一个命题。为了避免学生产生这种思维定势,教师在教学中应该不能过多地使用“如果……,那么……”来解释命题,同时要明确指出“如果……,那么……”只是命题的一种典型的格式而已。
2、逻辑联结词的掌握。逻辑联结词,主要是“或”“且”“非”三个,是高中数学逻辑知识的重要内容。准确地掌握逻辑联结词及其相互间的关系,就可以将复杂的复合命题分解为若干个简单命题,使命题简单化。有的学生将数学逻辑语言中的“或”“且”“非”与自然语言中的“或”“且”“非”混淆,辨别不清,产生错误。例如“4的平方根是2或-2”,如果“或”理解为逻辑联结词,意思是对的;然而理解为自然语言中的“或”就是不恰当的说法,这会让学生产生疑惑。因此在教学中,教师应该严格地区分自然语言和数学逻辑语言的区别,并明确指出两者之间的差别。因此,上文命题严格说法应是“4平方根有两个,是2和-2”,或直接说成“4的平方根是2和-2”,这样就不易造成混淆。
三、全称量词和存在量词的理解
一、从小学生的思维特点来看,培养小学生逻辑思维能力是小学数学教学的重要任务,而非唯一任务
小学生正处在从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段。因此可以说,在小学特别是中、高年级,正是发展学生抽象逻辑思维的有利时期。
由此可以看出,小学数学课程标准把培养初步的逻辑思维能力作为一项数学教学目的,既符合数学的学科特点,又符合小学生的思维特点。但小学数学课程标准强调培养初步的逻辑思维能力,只是表明以它为主,并不意味着排斥其他思维能力的发展。例如,学生虽然在小学阶段正在向抽象逻辑思维过渡,但是形象思维并不因此而消失。概念教学本身抽象,加之学生年龄小,生活经验缺乏,抽象思维能力较差,学习时比较吃力。学生学习抽象的知识,应该是在多次感性认识的基础上产生飞跃,感知认识是学生理解知识的基础,直观是数学抽象思维的途径和信息来源。据初步研究,小学生在10岁左右开始萌发辨证思维。因此在小学不宜过早地把发展辩证思维作为一项教学目的,但是可以结合某些数学内容的教学渗透一些辩证观点的因素,为发展辩证思维积累一些感性材料。
二、在小学以培养学生逻辑思维能力为主要任务的理论根据
从数学的特点看,数学具有抽象性和逻辑严密性。数学本身是由许多判断组成的确定体系。这些判断都是由数学术语和逻辑术语以及相应的符号所表示的语句来表达的,并且借助逻辑推理由一些判断形成新的判断。而这些判断的总和就构成了数学这门科学。小学数学内容虽然比较简单,也没有严格的推理论证,但都是经过人们抽象、概括、判断、推理、论证得出的真正的科学结论,只是不给学生进行严密的合乎逻辑的论证。即使这样,一时一刻也离不开判断、推理。这就为培养学生的逻辑思维提供了十分有利的条件。
三、培养学生思维能力要贯穿数学教学的全过程
教学过程不是单纯的传授和学习知识的过程,而是促进学生全面发展(包括思维能力的发展)的过程。对于小学数学教学,数学知识和技能的掌握与思维能力的发展也是密不可分的。一方面,学生不断地运用着各种思维方法和形式,如比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理,这其实就是理解和掌握数学知识的过程。另一方面,在学习数学知识时,为运用思维方法和形式提供了具体的内容和材料。数学知识和技能的教学为培养学生思维能力提供有利的条件,还需要在教学时有意识地充分利用这些条件,并且根据学生年龄特点有计划地加以培养,才能达到预期的目的。在小学数学中,应运用各种基本的数学思想方法,如对应思想、量不变思想、可逆思想、转化思想等。其中转化思想是小学教学思想的核心。转化是运用事物运动、变化、发展和事物之间相互联系的观点,实现未知向已知转化,数与形的相互转化,复杂向简单转化等。培养学生的转化意识,发展思维能力。
四、精心设计科学训练以培养逻辑思维能力
培养学生初步的逻辑思维能力,科学训练是必不可少的环节。教材在这方面提供了许多极其有效的训练内容和方法。我们要特别注重以下几个方面。
1. 训练培养学生发现规律的能力。数学充满规律,发现规律的过程在许多情况下都是逻辑思维的过程,所以注重训练学生发现规律,是培养学生初步的逻辑思维能力的一个重要途径。例如,结合20以内加减法的整理,根据教材的要求,让学生说说算式排列的规律。通过课本中的例子,让学生观察、分析,自己发现小数点位置的移动引起小数大小的变化规律。这样做,比过去单纯由老师讲更有利于培养学生逻辑思维能力。
2.训练培养学生正确的推理能力。归纳、演绎、类比等推理在小学数学教材里比比皆是,它是思维活动的重要形式。实践告诉我们, 培养学生初步的逻辑思维能力, 必须结合教学内容训练学生正确推理。例如教材在讲计算法则时, 一般通过实例都要求大家来总结计算法则。我们根据教材精神,注重训练学生自己归纳小结,以提高学生归纳推理的能力。再例如,学习了加法交换律和结合律后,有的教师让学生归纳思考方法和步骤,学生发现教材先通过实例引入一组算式,再到两组算式,然后通过观察找出这些算式的共同点, 再根据共同点揭示规律,这实质是由个别到一般的归纳推理过程。由于教师注重让学生归纳上述推理过程,所以到教学乘法分配律时,虽然它的知识结构和深度都比加法交换律和结合律难些,但由于归纳推理的过程相同,学生运用上述方法,学起来就显得轻松,应用运算定律进行逻辑思维的能力也得到了提高。此外,高年级教材中还有很多内容是可以启发引导学生在已学的基础上类推出来的。例如, 教学比的基本性质, 教师注意引导学生既从除法、分数、比的意义方面类比,又从除法、分数、比的写法上类比,除法、分数、比的各部分名称,相互之间关系方面进行类比,然后引导学生联系商不变的性质和分数的基本性质推出比的基本性质。由于加强知识间的联系,学生不仅记得牢学得活,逻辑思维能力也提高得快。
3.利用计算和练习培养学生逻辑思维能力。计算数学贯穿于小学数学的始终,培养学生正确、熟练、合理、灵活的计算能力,是小学生数学教学的一项重要任务,也可相应地培养学生思维的敏捷性、灵活性、独创性等良好思维品质。另一方面,培养学生的思维能力,同学习计算方法、掌握解题方法一样,必须通过练习。而且思维与解题过程是密切联系着的。培养思维能力的最有效办法是通过解题的练习来实现。因此,练习题设计的好坏就成为能否促进学生思维能力发展的重要一环。一般来说,课本中都安排了一定数量的有助于发展学生思维能力的练习题,但是不一定都能满足教学的需要,而且由于班级的情况不同,课本中的练习题也很难做到完全适应各种情况。因此,教学时往往要根据具体情况做一些调整或补充。设计练习题要有针对性,要根据培养目标来进行设计。例如,为了了解学生对数学概念是否清楚,同时也为了培养学生运用概念进行判断的能力,可以出一些判断对错或选择正确答案的练习题。
升入职业学校学习的学生或多或少在数学学习方面存在问题,通过调查发现:多数学都是在初二出现成绩下滑,数学成绩两极分化开始加剧,这种分化在很大程度上是从平面几何的学习开始的。
从小学到初一,学生主要与“数”打交道,而初二的平面几何却是以“平面图形”为研究对象,完全要依靠逻辑推理。这种由“数”到“形”的转变,由形象思维到逻辑推理转变,学生很难适应,不少小学和初一时的优等生,适应不了这一转变,数学的学习掉队了。
从平面几何本身结构来看,现在的几何课本基本上是公园前四世纪古希腊数学家欧几里德的巨著《几何原本》的通俗本。而《几何原本》的伟大历史意义在于它是用公理法建立演绎的数学体系的最早典范。公理体系对几何本身是必须的,因为只有以公理体系来建立的系统,数学才由具体的实验阶段上升为抽象的理论性阶段,逐渐成为一门独立的科学。然而,这样一来,一些基本概念程序掩盖了起来。无疑,这种公理体系的几何结构给学生的学习带来了困难。
另外,还有教学是否得法的问题。
经过多次摸索,我认为到初二是整个初中阶段思维发展的“困难时期”,搞好平面几何的入门教学是提高学生的数学成绩和整体中学数学教育质量的关键。下面谈几点自己在平面几何入门教学的几点建议:
一、激发学习兴趣,介绍全书结构
在学习正课之前,首先上两节预备课,第一节谈平面几何的作用。从古希腊的测地术到今日的高楼大厦,从工农业生产到日常生活。平面几何是高中学习立体几何及绘图的基础,是物理学科的工具,更是开发智力,培养逻辑思维及空间想象力的新起点。然后介绍平面几何的发展史,提出几个有趣的几何问题,从而激发学生学习几何的兴趣。第二节课,针对教材中的命题一个个地提出来,学生对公理演绎结构难理解,处于被动的状态,首先把全书的结构作一个大概的介绍,造成一种悬念,使得学生产生一种迫切想弄明白的心情。然后抓住这个契机,导入几何课程。
二、狠抓几何语言的训练
任何一门学科都有自己特有的语言,数学特别要通过一些符号和字母表达,它抽象精确,简便,这是数学语言的特点,也是它的优点。要跨入几何的大门,首先要过语言关。为此,上课时努力做到语言规范化,准确地应用数学语言,决不信口开河,消除任意编造的数学名词和符号。讲概念时要清晰完整的表达数学含义,把符号语言和文字语言结合起来讲。要引导学生把文字表述翻译成数学符号语言,培养学生数学语言的表达能力。
三、重视“形”的教学
平面几何是平面图形,概念、定理的学习都是围绕图形展开的。但是初中学生对平面几何缺乏足够的感性认识,抽象思维与推理判断能力尚不完善。我们适当使用教具,进行直观性教学是克服难点的重要措施。虽然应用现代化教学设备很容易向学生展示各类图形,但教学效果远远不及学生亲自动手制作模型。比如用废弃的电线或者铁丝,可以做成平行四边形,三角形,圆等图形,用多条组合研究三角形全等,等腰三角形性质等。这样学生对概念和定理的理解就有几何图形作依据,而对几何图形的认识又有实物模型作基础。其次要注重培养学生的画图能力,画图不但能帮助学生提高读图能力、分析问题解决问题的能力,还可以帮助同学加深对条件的理解。
四、设立坡度小的阶梯让学生容易上得去
平面几何教学的难点是使学生学会通过演绎推理证明几何问题,用数学符号语言表述有理说不清的问题。为此,可以采取一下措施:
1、难点分解,有的题只要求学生写出已知求证,不写证明;有的题目只要求作出图形;有的题目则给出已知求证,要求画图和证明。这样由部分到整体,由简到繁。2、提前渗透,未叫学生证题前就让学生见识一下推理是怎么一回事儿,让他们有个感性的认识。3、集中优势兵力,予以突破。全等三角形的证明是训练的关键内容,这时速度尽量的放慢,分析叙述要尽量详尽,课时安排要尽量充足,例题习题配备多元化,做到稳扎稳打,步步为营,减少分化。4、层次分化,逐步提高。我们把证明训练分几个阶段:第一阶段写出只有一次性的推理证明。第二阶段学会分析,证明简单的几何题。第三阶段才证明复杂的题目。
五、穿插讲点逻辑知识
平面几何是一门逻辑性很强的学科,从代数运算到命题的论证,在方法上是个飞跃。很多学生由于缺乏起码的逻辑知识,在叙述和证明中往往出现这样那样的错误。因此我们可以有目的有步骤的讲点基本的逻辑知识。例如什么是概念,概念的内涵和外延,什么是定义,怎样下定义,什么是推理,怎么进行演绎推理。编写一些用三段论说理的习题,让学生练习。学生减少了盲目性,逻辑上的错误也就少见了。
六、培养学生独立思考几何问题的习惯
综合性高校仅开设“逻辑学导论”在课程设置上,中国政法大学属于相对比较完善的,除了为本科生开设“逻辑学导论”之外,还开设了诉讼逻辑、法律逻辑和侦查逻辑等。但是一个学校的课程完善不代表整个中国的高校都具有这样的课程设置。一般的综合性大学的法律专业仅开设“逻辑学导论”这一门课程作为法律逻辑学的基本理论,同时在教材的选择上也不尽如人意。一方面受到课时数的限制,仅仅对逻辑学在法学中进行生搬硬套,这样的教学结果就是学生对逻辑学稍有理解,对法学理解也不是很深,在两者的结合上简直就是在云里雾里,摸不着头脑,这样的“人才”走向社会可以为社会带来怎样的效果呢?这种形式的授课,讲述的都是普通逻辑学的内容,没有突出法律的科学性,也没有深入考虑法律内部的问题,肤浅得很。
第二,对于法律和逻辑结合所产生的“法律推理”的讲述让人十分诧异,要么抛开法律讲推理,要么抛开推理讲法学,这样的课程设置简直让人发笑。有的人说“实质法律推理”也叫“辩证推理”。而事实上“实质法律推理”的根据并不是取决于推理的逻辑问题,而是推理之前的事实依据,应该属于“内容推理”。还有的教科书认为“个案适用推理”、“民事责任划归的推理”等其他责任划归推理都划归到法律逻辑学里。这种想法本身就是错误的,是对于概念的混淆。
第三,存在大量法律逻辑学属于不规范以及分类偏差的错误,这样的错误是由于不能坚持以“逻辑学”为研究基础,必然会把法律逻辑术语搞混,造成不规范和分类错误的情况。通过以上分析可以发现,对于法律逻辑学的教学在讲“法律辩证推理”时却去讲“实践推理”和“实质推理”,并且不重视法律逻辑学的法律的主体地位的情况,在进行法律逻辑学的讲授过程中需要进行纠正的。
二、法律逻辑学教学改革方案
通过笔者研究,在解决法律逻辑学教学中存在的问题上可以有以下几种解决方案。
2.1分清法律逻辑学和普通逻辑学的关系作为区分法律逻辑学和普通逻辑学的关系的方法,首先搞清楚普通逻辑学和法律逻辑学的整体和个体的关系,然后再加以区别,主要从以下几个方面:
2.1.1抽象和具体的关系显然普通逻辑学属于逻辑学中较抽象的问题,而法律逻辑学则属于抽象中的具体个例。
2.1.2理论和应用的关系普通逻辑学属于理论逻辑范畴,更多的是进行形式和方法的理论研究;法律逻辑学则更倾向于逻辑学在实际中的应用,而应用的正是普通逻辑学中的理论结合法学理论。
2.1.3广泛和个体的关系在普通逻辑学中并不涉及固定的应用领域里的个性化问题;法律逻辑学则必须应用到法律领域内的各种具体化的思维方式和思维方法。所以在讲授法律逻辑学的过程中既要讲授普通逻辑学的思维方法,又要讲授法学中对普通逻辑学的应用。在概念的讲述上既要讲述法律术语的主观规定与客观现实的矛盾,也要讲法律的稳定与灵活的统一,而判断的真假特征与判断的断定上更要明确法律条文的意义,同样的推理要注重法律辩证推理和形式推理的统一。
2.2解决法律逻辑学和法理学的关系在这方面对于法理学、法律方法论和法哲学等学科的理论成果要经过辩证判断之后吸收,再避免出现照搬其成果的情况。法律逻辑学必须坚持在法律逻辑研究基础之上的法律思维方法和法律思维形式。在进行法律辩证推理的讲解时不能完全不顾形式而只考虑内容,这都是一些普通综合性高校在法律逻辑学课堂上容易出现的错误。总之,这二者的关系不能是脱离开来的两个孤立部分,而应该是互相结合融为一体的两个相辅相成的关系。所以,采用这种逻辑统一的方式实现法律逻辑学术语的规范化是法律逻辑学教学改革内容中必不可少的一部分。
2.3重视“法律”在法律逻辑学中的特色目前大部分法律逻辑学课程中所讲述的都是普通逻辑学在法律工作中的应用问题,采用的方法大多是“案例分析+普通逻辑学原理”,这在整个法律逻辑学中是属于个体与整体的关系,目前的方法必须采用,但是仅采用目前的办法还远远不够。法律逻辑学的内容应该包括应用逻辑学和特殊逻辑问题在法律实践中的应用,这些情况中不仅有法律适用过程中存在的逻辑问题,还有法律逻辑规范中自身存在的逻辑问题。总之在教学过程中,应该多采用法律实践的研究形式提高学生的法律思维能力,明确法律逻辑学中法律的重要性。
2.4重视法律推理的地位既然是法律逻辑学就应该凸显法律推理的重要性,以法律推理为主要依据。根据逻辑学界的通用说法就是逻辑学就是推理学。尤其是法律逻辑学,更应该在重视法律的基础之上重视逻辑推理。事实上,法律推理是法律工作者在执法过程中广泛使用的法律思维方式,尤其是在法律事实明确、而法律动机不明的情况下,通过法律推理对案件进行分析和侦查的过程,对案件的认定存在必然关系。在具体讲授过程中,特别应该强调以下几点:
2.4.1法律推理的定义和特点只有弄清法律推理的定义和特点才能明确使用的适用范围。
2.4.2法律推理的种类通过对种类的详细描述,才能让学生了解在具体情况中应该采用何种方法和手段进行有效的推理。
2.4.3法律推理的要求对事实的可信性进行分析之后采用正当的形式和合法的手段进行法律推理是法律推理必须遵照的要求,以维护法律的公正性。
2.4.4法律推理的作用法律推理的使用可以弥补法律的漏洞,在案件侦查过程中可以找到正确的方向,从而实现司法公正。
2.5理论与实际相结合目前国内的学术氛围就是重理论而轻实际,这在学术探讨中无可厚非,但是大部分学校培养的人才是要到社会中去实践自己的理论,而不是去研究机构进行更深层次的研究的。这就造成大部分刚刚步入社会的学生空有一身理论而无法进行实践操作。所以在教学过程中一定要注意理论和实践的结合,这正是出于法律逻辑学的特点———经验性学科而得出的结论。经验在实际操作中往往会更胜于理论。
三、法律逻辑学的应用(密室逃脱策划方案)
3.1活动主题本次活动的主题就是通过实践教学提升学生的逻辑推理能力。
3.2活动目的“普通逻辑学”是一门关于思维的基本形式、思维方法及其发展规律的科学。为提高学生思维的准确性和敏捷性,它注重培养学生准确判断、精确推理的能力,因我院是培养执法工作者的摇篮,执法工作者需要有较强的逻辑思维素质,而且逻辑学来源于实践,最终也要回到实践中去,因此未来的执法工作者学习逻辑,更应该结合实际思考和体会。根据我院学生所学专业需要,培养学生逻辑推理实践应用的能力是有必要的,特在2012级本科大队开设“普通逻辑学”的实践活动,在学习理论知识概念、判断和推理的基础上,合理运用理论知识联系实际,最大程度地锻炼参加者的观察能力、逻辑推理能力、抽象思维能力,以及团队协作能力。
3.3活动过程
3.3.1准备工作人员准备:活动参与人员从2012级本科大队7个开设普通逻辑学科目的班级中选出20名学员分两次参加此项活动。活动地点准备:新疆警察学院北校区1号教学楼二楼全部行政班级教室(202~208)。(注:活动当天需学生处领导配合安排各区队教室)活动器具准备:根据设计关卡,列出项目活动器具清单,上交至基础部综合教研室教师处审核,统一配备。(注:因活动设计需要向警体训练部借用手铐)
3.3.2正式活动部分参加人员先聚集在一号教学楼阶梯101教室统一进行对本次活动的全面介绍和规则的学习,再随机分组,由每组负责学生分别带到202-209教室统一开始第一关:心有灵“析”、心心相印。活动中,所有参与学生必须在学习理论知识的基础上联系实践,紧密配合,能够在规定时间内,人人参与其中通过团队合作寻找线索,推理、联想、破解谜题获取最终密码,才能全部成功逃脱。随后由第一名逃脱的小组再进入终极关卡:越狱终极大Boss。最后评出逃脱最快、使用提示最少的小组为冠军进行奖励。此次活动,教师只是指导,学生自主设计密室关卡,不仅学生参与积极性很高而且还专门单设一间供邀请嘉宾闯关,让我部全体教师与学生同时参与活动,真实切身体会其中的奥秘。
3.4活动总结通过这种多样的实践教学活动,最大程度地锻炼参加者的观察能力、逻辑推理能力、抽象思维能力,以及团队协作能力。无论是推出了成功经验还是发现了存在的不足,都会对学院的本科实践教学模式产生积极的影响,这类实践教学活动可长期坚持下去,并在实践中不断改进和完善。
四、总结