培养初中学生数学逻辑推理能力的教学实践及研究Word格式文档下载.docx

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分成演绎推理、归纳推理和类比推理。

演绎推理是指从一个普通的规则开始，然后尝试证明资料与推论的一致性。

归纳推理即有特殊事例到普通结论的推理。

类比推理是根据两个对象有一部分属性相类似，推出这两个对象的其他属性相类似的一种推理方法。

本课题所要研究的逻辑推理能力是指在推理过程中所必需的分析能力和归纳能力。

三、理论依据：

现代认知心理学表明学生学习数学的过程，从根本上来讲是一个对数学的认知过程，即把教材中的知识结构转化为他们对数学的认知过程。

这个转化过程通常经过“动作（感知）——表象——概念——符号”的发展阶段才能完成，其中，“动作”或“感知”是认识的源泉，是学生获取知识的开始；

“表象”是相对应事物经过动作或感知之后在大脑中所留下的形象，它是知识结构向认知结构转化的媒介，同时也是记忆的主要对象。

最后在脑中将所获得的表象进行加工处理，把感性认识上升为理性认识，从而形成概念（并把某些概念符号化）。

这既是学生学习数学的认知过程，同时也是他们认知发展顺序的一般规律。

鉴于数学的对象主要是抽象的形式化的思想材料，数学的活动也主要是思辨的思想活动，因此数学新知识的学习就是典型的建构学习的过程。

所谓建构，指的是结构的发生和转换，只有把人的认知结构放到不断的建构过程中，动态地研究认知结构的发生和转换，才能解决认识论问题。

这与数学的教学理论是相通的。

“建构”学习是以学习者为参照中心的自身思维构造的过程，是主动活动的过程，是积极创建的过程，最终所建构的意义固着于亲身经历的活动背景，溯于自己熟悉的生活经验，扎根于自己已有的认知结构。

建构主义的数学学习观的基本要点是数学学习不应被看成是学生对教师所传授知识的被动接受，而是一个以学生已有知识经验为基础的主动建构过程，并且这种建构是在学校特定的教学环境中，在教师的直接指导下进行的，即学生的建构活动具有明显的社会建构性质。

数学学习并不是学习个体获得越来越多的外部信息的过程，而是学到越来越多有关认知事物的程序。

建构主义强调教师提供资源创设情境，引导学生主动参与，自主进行问题探究学习，强调协作活动、意义建构。

新的数学课程标准指出：

数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。

首先，数学课程内容要有利于学生主动地进行观察实验、猜测、验证、推理与交流，一系列数学活动，使学生的探索、经历和得出新发现的体验成为数学学习的重要途径。

其次，“过程”本身就是课程内容的一部分。

学生通过这个过程，理解一个数学问题是怎样提出来的、一个数学概念是怎样形成的、一个数学结论是怎样获得和应用的，通过这个过程学习和应用数学。

在一个充满探索的过程中，让已经存在于学生头脑中的那些不那么正规的数学知识和数学体验上升发展为科学的结论，从中感受数学发现的乐趣，增进学好数学的信心形成应用意识、创新意识，使人的理智和情感世界获得实质性的发展和提升。

其三重视过程的数学课程，“数学知识”的总量肯定比以往要减少，而且探索的经历意味着学生要面临很多困惑、挫折，甚至失败。

学生也可能在花了很多时间和精力之后结果并不理想，在这样的过程中耗费的时间和精力可以说是值得付出的代价，因为留给学生的可能是一些对他们终生有用的东西，是一种难以言说的丰厚回报。

其四与课程内容相匹配的数学学习活动应当是一个生动活泼、主动的和富有个性的过程，因而标准指出“动手实践、自主探索、与合作交流是学生学习数学的主要方式”。

数学的学习方式不能再是单一的、枯燥的、以被动听讲和练习为主的方式，它应该是一个充满生命力的过程。

学生要有充分的从事数学活动的时间和空间，在自主探索、亲自实践、合作交流的氛围中，解除困惑，更清楚地明确自己的思想，并有机会分离自己和他人的想法。

在亲身体验和探索中认识数学，解决问题，理解和掌握基本的数学知识、技能和方法在合作交流、与人分享和独立思考的氛围中，倾听、质疑、说服、推广而直至感到豁然开朗，这是数学学习的一个新境界，数学学习变成学生的主体性，能动性，独立性不断生成、张扬、发展、发展提升的过程。

这种“过程”的形成会在很大程度上改变数学教学的面貌，改变数学学习的过程和结果，对促进学生发展。

所以在培养学生逻辑推理能力的课堂教学过程中要注重以人为本，以学生的发展为本，关注学生的学习过程，促进学生的能力提高与发展。

四、研究目标：

探索科学、有效的培养初中学生逻辑推理能力的教学方法与结构，以提高课堂教学质量，促进学生数学能力的提升。

五、研究内容：

在研究过程中，我们认为，培养学生的逻辑思维能力就是要培养他们比较、分析、综合、抽象、概括等思维方法和判断、推理等思维形式，逐步学会有条不紊地思考问题。

关注课堂，我们需要改进课堂教学，在学生学习基础知识的同时，尽量多为学生创设思考的条件和机会，让学生在思考中学习新知识，再运用新知识进行思考，逐步学会并掌握逻辑思维方法和形式。

（一）培养学生逻辑推理能力的教学结构的构建：

1、对概念课的教学结构的探索与实践：

概念是学习新知识的开始。

我们认为，要让学生通过直观教学或实际操作获得感性材料，再将这些感性材料进行整理，找出共同的特征，逐步抽象出数学概念和规律，培养学生抽象概括的能力。

教学结构：

提出问题→主动探索（观察、操作、实验）→归纳总结→得出概念→实践应用

【案例1】“轴对称”的课堂教学实录

在这里，我想以初一年级的一节几何课——《轴对称》的教学为例。

这节课是一节概念教学课。

概念教学是数学教学的基础，而概念又不是孤立存在的。

一个概念的出现往往是因实际问题而产生，同时又为解决问题而服务。

所以在教学时应让学生从背景材料抽象归纳出概念，再用所归纳出的概念来解决问题。

教师首先给每位同学一组图形（圆、正方形、长方形、平行四边形、菱形、等腰梯形、一般梯形、等腰三角形、一边三角形等）请他们动手折一折，看一看，同时提出第一个问题：

“你能发现什么？

”。

学生动手操作后，马上能说出有的图形折叠后，左右两边完全重合，有的图形不能完全重合。

此时，教师可以拿出一个能完全重合的图形（如等腰三角形），请一位同学上台演示，并在演示的同时说明他的发现，从而引出本节课的课题——轴对称。

然后请同学们小组讨论，以刚才的操作、观察、发现、演示为基础，归纳出“轴对称图形”的概念，特别是对轴对称图形的特点——“完全重合、一个图形”要重点强调、归纳。

这样的教学过程注重了对得到轴对称图形这一概念的过程的体验，与以往的观察几个轴对称图形，给出轴对称图形的概念，并将概念读两遍，解释一下，背出，然后是机械的、反复的操练判断的教学过程相比，前者是让学生通过操作，自己归纳出轴对称图形的特点：

完全重合、一个图形。

因为是通过操作、观察等一系列的感观体验，印象特别深，也能形象的理解“完全重合”，从而理解轴对称图形这个概念。

对这个概念也不需要死记硬背，只需要用自己的语言稍加整理，就能完整描述这个概念。

正是因为有了对这个概念有了过程的体验，才能更好地理解概念的结果。

接下来的教学，教师仍利用这组教具，请学生将这些图形分类，如果是轴对称图形则画出它的对称轴，并用语言描述它们的对称轴。

对于这一阶段的教学重点是让学生对“这条折痕是对称轴”这一概念的体验。

所以在交流归纳时，教师可在线段、角的对称轴的讲解时，强调对称轴是直线，角的对称轴是角平分线所在直线，而不仅仅是角平分线。

在归纳对称轴是一条、多条还是无数条时，由于在操作时，学生已经发现有些图形的对称轴不至一条，即以将这几种情况以“并联”的方式承现在学生的面前，学生在操作—思考—归纳的过程中，完成了从表象到抽象、从感性到理性的飞跃，对得到这一知识点的过程有了一个较为深刻地体验，所以在归纳时，学生就显得得心应手，利用此知识点去解决实际问题的应用能力也大大提高了。

最后是利用所学概念解决实际问题的应用部分，虽然仍就是实际应用，但因为教学注重让学生体验知识获得的过程，应用的质、量、目的也就发生了根本的变化。

在以往的教学中，学生只是通过书本或教师的讲解，间接地获取轴对称图形的有关知识，对概念的掌握仅限于文字上的，所以在讲完概念后，需要学生做大量地重复性地操练，以达到学生会做此类题目，从而在考试中得分的目的。

完全没有从学生的主动学习出发，从培养学生的能力出发。

而现在的教学方法重在对学生能力的培养，而不仅仅是知识的获取，应用操练只需做一些典型题目，将学生掌握的概念监测一下、巩固一下。

学生在教师引导下体验了概念得出的过程，不但掌握了所要学习的概念知识，更重要的是提高了学生的观察能力、分析能力、归纳能力。

整节课紧紧扣住从背景材料抽象归纳出概念，再用概念解决问题这一演绎归纳的结构，让学生充分体验得到轴对称图形的过程，更加深刻的理解了这个概念。

即使以后忘记了，只要想一想过程，概念也就自然而然的回忆起来了，同时体验过程也让学生体会了概念不是孤立的，他来源于实际问题，来源于生活，就在我们的周围，数学不是深不可测的，从而培养学生学习数学的兴趣和信心。

2、对性质课的教学结构的探索与实践：

性质课是数学课堂教学中的主要板块。

在平时的教学中我们感到学生对性质学习不重视，习惯性将性质学习局限在对性质的知晓和会用，至于对性质得来的过程不屑一顾，从而导致对性质理解的不充分，影响对实际问题的解决。

为此，我们认为要加强对性质的探索、猜想、验证、归纳的教学，从而提高学生的推理能力。

提出问题→主动探索（观察、操作、实验）→猜想　→　验证→归纳→得出性质→实践应用

以《不等式与不等式的性质》一课为例，我基本摆脱了教材中观察性质（结论）——操练的束缚，将本课的重心从原本的熟练运用转变为体验性质得到的过程。

在教学中，我直接提出问题，让学生利用天平等有关学具做一做，猜一猜不等式的性质，然后通过操作去验证性质，从而自己归纳出不等式的性质。

虽然“体验过程”减少了练习的时间，但学生归纳能力、解决问题的能力都得到了提高。

【案例2】“等腰三角形的性质”的课堂实录

■环节一：

复习旧知，创设情境，引出问题。

首先，通过操作一回顾等腰三角形的定义及相关概念，为后面性质的学习做好铺垫。

操作一：

（四人小组活动）请同学们将信封中的三角形进行分类。

（按角进行分类：

锐角三角形、直角三角形、钝角三角形；

按边进行分类：

一般三角形、等腰三角形、等边三角形）

接着，回顾三角形的有关概念：

三角形的高、中线、角平分线。

突出要与边对应。

紧接着，提出本节课的学习任务，也就是研究的问题：

这些等腰三角形有什么规律和特性？

■环节二：

实验操作，观察现象，主动探索。

操作二：

请同学们以四人小组为单位，在刚才分类所得的4个等腰三角形上画出他们的所有的高、中线、角平分线。

要求高用红色笔画，中线用黄色笔画，角平分线用绿色笔画。

画完后，请同学们观察、讨论一下，有什么规律或特性？

■环节三：

讨论交流，猜想性质。

通过“操作二”的实验，四人小组实验操作，观察现象后发现：

有三条不同颜色的线段互相重合。

讨论交流后得到猜想：

等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合。

■环节四：

验证猜想，归纳结论。

这里通过两个环节进行验证：

一个是各组的三角形各不相同，可是得到的结论相同。

另一个是借助多媒体课件演示，即操作三。

操作三：

借助多媒体验证猜想：

请同学来拖动顶点A（如上图），其他同学观察：

当AB、AC边的长度值相等（即三角形成为等腰三角形）时，这三条线段（BC边上的高AD、BC边上的中线AE、∠BAC的顶角平分线AF）的位置会发生什么变化？

同学们一致观察到并认为拖动A点，AD、AE、AF三条线段位置发生变化，最后重合（如下图）。

最后归纳出等腰三角形的性质：

等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合（简称为等腰三角形“三线合一”）。

而且学生对“顶角平分线、底边上的高、底边上的中线”也较易理解，且不易忘记。

■环节五：

……

演绎归纳并重的教学结构让学生充分体验过程。

学生的数学知识的获得是一个探索的过程，教师要通过观摩、操作、试验、猜想、类比、归纳灯会动的设计，提供学生动手实践、主动探索、合作交流、独立获取知识的机会，使学生对这一过程有充分的体验，使学生主动积极的学习、增进对数学的理解和学会数学的信心，会学数学、会用数学。

3、对应用课的教学结构的探索与实践：

我们的数学源于生活，又回馈于生活。

学习数学不仅仅是对知识的掌握，更重要的是“学以致用”，掌握技能与方法，并解决问题。

而学生的实际是急功近利，急于求成，盲目下笔，导致解题出错。

一是未弄清题意，未认真读题、审题，没弄清哪些是已知条件，哪些是未知条件，哪些是直接条件，哪些是间接条件，需要回答什么问题等；

二是未进行条件选择，没有“从贮存的记忆材料中去提缺题设问题所需要的材料进行对比、筛选，就“急于猜解题方案和盲目尝试解题”；

三是被题设假象蒙蔽，未能采用多层次的抽象、概括、判断和准确的逻辑推理；

四是忽视对数学问题解题后的整体思考、回顾和反思，包括“该数学问题解题方案是否正确？

是否最佳？

是否可找出另外的方案？

该方案有什么独到之处？

能否推广和做到智能迁移等等”。

所以我们将应用课的研究重点定位在方案的确定，即准确把握题意，正确分析推理，合理最佳建构，将实际问题转化为数学问题加以解决，从而提高学生的分析问题、抽象问题、概括问题和解决问题的能力。

其次，在应用课的教学过程中还要偏重“提高问题层次”的教学，这是一个循序渐进、螺旋上升的过程。

我们认为，对实际问题的解决要突破一个问题的解决，要把握问题的实质和类结构，要有整体意识，通过问题的变式、提升，全面看待问题。

提出问题→主动探索（观察、实验、计算、统计）→归纳、设计方案→解决问题

提高问题层次（一个问题要做透）

→归纳此类问题的类结构及其方案→实践应用

【案例3】影子问题

本节课是比例线段、相似三角形后的一节应用课，本课从学生生活中所熟悉的影子为背景，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程，进而使学生获得对数学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到发展，尤其是本课题所研究的学生逻辑推理能力的提高。

■创设情境

夜晚，你在路灯下行走时有没有注意到人的影子会随着人的走动而发生变化，是否可以用数学的方法来考虑，今天我们就来研究这一问题，人从路灯正下方沿直线向远处行走，人影长度会怎样变化？

■第一个问题层次

问题：

假设路灯高度为9米，人的身高为1.8米，当人走到举例路灯正下方5米处时，人的影子长度为几米？

由

得

（米）

在解决这一实际问题时通过几何图形转化为数学问题，利用比例线段将两条高的比转化到地面上的线段之比，通过解数学问题从而求出实际问题的解。

■第二个问题层次

人从路灯的正下方沿直线向远处行走，假设路灯高度为9米，人的身高为1.8米，当人走到距离路灯正下方5米处时，如果他继续往前走了m米，那么他的影子长为多少米？

，得

在这里字母m我们同样可以看作一个具体的数，借助上题结论用类比的方法直接得出结论。

由此发现影子的变化规律：

（米）。

■第三个问题层次

人从路灯的正下方沿直线向远处行走，假设路灯高度为9米，人的身高为1.8米，如果在距离路灯正下方20米处有一墙壁，人从路灯的正下方出发走了x米后，人在墙上的影子长为y米，求y关于x的函数解析式，并写出定义域。

（二）探索培养学生逻辑推理能力的教学结构的几点体会。

1、教学结构用充分体现学生的主体性。

数学建构主义学习，是主体对客体进行思维构造的过程，是主体在以客体作为对象的自主活动中，由于自身的智力参与而产生出个人体验的过程。

客体的意义正是在这样的过程中建立起来的，“自主活动’、“智力参与”和“个人体验”，就是数学建构主义学习的主要特征。

所以，在培养学生逻辑推理能力时要充分发挥学生的主体性。

对于所研究的教学结构的建构，其着眼点不是关心学习者“知道了什么”，而是更多地关注学习者的“怎么样知道的?

”数学知识主要不是通过教师教会的，而是学习者在一定的社会文化背景和情境下，利用必要的学习资源，通过与其他人（教师和学习伙伴）的协商、交流、合作和本人进行意义建构方式主动获得的。

如果学习者不能知道他是怎么样知道的，这就说明他实际上还没有学会。

因此，我们的课堂教学强调教师提供资源创设情景，引导学生主动参与，自主进行问题探究学习，强调协作活动、意义建构。

这里的“协作”是指学习者合作搜集与选取学习资源，提出问题，提出设想和进行验证，对资料进行分析探究，发现规律，对某些学习成果的评价。

我们的教学力图达到以下的转变，让学生在体验、思考、反思中提高自身的推理能力，促进课堂教学的有效性。

教师的角色由“播音员”转变为学生学习的指导者和活动组织者；

学生的地位从被动的“听众”转变为主动参与的“演员”，在学习过程中，成为发现者、探究者和创造者；

教学过程由讲授说明的进程转变为通过情景创设、问题探究、协作学习、意义建构等以学生为主体的过程．

反映在教学模式中就是由“教师中心”向“教师为主导，学生为主体”转变。

2、教学设计用充分调动学生的内驱力——情景（问题）教学。

心理学研究表明：

当一个人有强烈的、明确的学习动机时，就能产生坚定的意志，积极主动地投入学习过程完成学习任务。

因此在教学时，教师首先要根据教材的重点和难点，选择突破口，运用学生的生活经验，从学生熟知的事物入手，设计成生动、切题的问题或活动，把重点放在如何使学生对所学知识产生浓厚的兴趣上。

希望通过创设“问题情景”，吸引学生，让学生主动思维建构。

即在学生原有知识经验的基础上，让学生用眼、脑、手、耳、嘴主动探索和发现，主动获取新的知识，并从这一探索、发现、获取知识的过程中培养和发展能力。

（1）培养学生的逻辑推理能力，应注重创设情境激发兴趣。

情景创设是一种依据人的认识是有意识的心理活动与无意识的心理活动的统一、理智活动与情感活动的统一的观念，创设一定的教学情境，以充分调动学生无意识心理活动的潜能，使他们在思维高度集中、精神完全放松的情况下进行学习的教学方法。

有利于调动学生学习积极性，以及对学生进行个性熏陶和人格培养。

学生的逻辑推理能力，也同样需要在兴趣盎然思维积极的过程中去培养，这就要求教师在数学教学中通过多种途径和方法创设情境激发学生兴趣，培养他们自觉提高逻辑思维能力的学习兴趣，培养他们学习的主动性和积极性。

例如有位教师抓住学生回答问题中的逻辑错误设计反问，如当学生根据“自然数和0都是整数”得出“整数是自然数和0”时，风趣地问学生：

“你能根据狗都是有四只脚得出四只脚的都是狗的结论吗？

”这里虽然没有给学生讲逻辑知识，但对于培养学生思维的逻辑性，纠正学生在这里所犯的逻辑错误，提高学生学习的积极性，无疑是会起到良好的效果。

在研究过程中，我们体会到，从学生习以为常、习空见惯的生活现象中挖掘出富于创造性新情景问题，往往能给学生带来思维线索及动力。

创设这样的新情景问题，一方面能培养学生勤于思考的习惯，另一方面也能培养学生思维的创造性。

如刚才的案例3中影子问题的教学中，就很好的引入了生活实际中人人都碰得到的问题进行了情景创设，让学生经历知识的形成与应用的过程，从而更好地理解数学知识的意义，增强学好数学的愿望和信心。

【案例4】“异分母分数加减法”的问题情景创设

异分母分数加减法，以往的教学是轻算理重算法，一味地强调，先通分，然后按照同分母分数加减法的法则进行计算。

一节新授课下来效果蛮好，但在学习了分数乘除法后产生混淆，分数加减法做成分子加分子，分母加分母。

很明显由于死记硬背，知识的负迁移，干扰学生正确掌握法则。

为排除干扰，使学生在理解的基础上掌握法则，我们首先用系统科学的观点，把整数、小数、分数加减法法则视为一个整体进行分析，它们虽然在叙述形式上有所不同，但“统一单位后方可相加减”这一宗旨，把三个法则紧密连结在一起。

于是在异分母分数相加减的新授课上，安排了这样三道准备题：

例1：

计算：

（1）479－163；

（2）134.26－32.1

（3）

板演后设问：

（1）“为什么整数加减法相同数位要对齐？

”学生答：

“数位对齐了，记数单位就统一了，才能相加减。

”

（2）“小数加减法，为什么要把小数点对齐？

说明什么？

“小数点对齐也就是把相同数位对齐，说明记数单位统一了，才能相加减。

”（3）“同分母分数相加减，为什么分子可以直接相加减，分母不变？

”学生答“因为同分母的分数单位相同，所以可以分子直接相加减，分母不变。

”

紧接着出示：

例2：

教师设问：

“异分母分数加减法分子能直接相加减吗？

“因为

的分数单位是

，而

，这两个分数单位不同不能直接相减。

”教师追问：

“如何转化为分数单位相同的两个分数？

又怎样减呢？

“把

和

通分后，转化为

，这两个分数的单位都是

，32个

减15个

等于17个

。

”接着教师及时小结：

无论整数、小数、分数相加减，都要统一记数单位后才能相加减。

上述过程中，透过3个情景的问题，清楚地展示了三个法则之间的本质关系，使学生从中可以看出：

前面法则是后面法则的基础；

后面法则是前面法则的发展。

这样进行教学，学生自然对异分母分数加减法法则印象非常深刻，学过分数乘除法后就不会发生混淆现象。

（2）培养学生的逻辑推理能力，应注重设问适度有助思考。

这里，想先引入一个课堂实录片断。

【案例5】“分式的约分”课堂实录片段

师：

请同学们把黑板上的习题做在笔记本上。

把下列分数化成最简分数：