

如何在小学数学教学中培养学生的逻辑思维能力
作者: 张慧数学新课程改革明确指出,数学教育教学活动不仅要关注学生基础知识掌握情况,更要加强学生多元智能的培养。逻辑思维能力是发展多元智能的核心内容,小学阶段是学生形成逻辑思维能力的重要时期,因此在数学教学时应该将逻辑思维能力的培养落实到各环节中。
小学数学教育过程涉及很多教学方法,每个方法都蕴含丰富的思维提升渠道,教师应该抓住机会,通过挖掘教学内容,创新教学方法,为提升学生逻辑思维能力创造良好的学习氛围。
一、小学数学教学中学生逻辑思维能力的具体内涵
多元智能理论思想指导下提升学生的逻辑思维能力,主要任务是促进学生身心全面发展,高质量完成教学目标。小学数学是基础教育阶段的重要学科,教育教学过程中会涉及证明、运算、几何、表达等多方面内容,对学生逻辑能力、思维能力等有较高要求。因此,教师应该帮助学生在教学各环节明确能力目标,从而形成正确价值观,树立积极的情感态度,系统、全面提升逻辑思维能力。数学逻辑思维能力是指个体成功、迅速地完成数学活动的稳定特征。这种特征在基础教育阶段主要表现在以下几点:第一,抽象概括能力。数学中,学生需要对计算原理进行研究,对材料信息进行概括,从而做出判断,解决问题。第二,空间想象能力。空间想象是对空间形式的观察和分析,数学中,学生需要根据条件,正确识别图形信息,分析图形基本元素,提炼图形元素间的关系,同时准确地画出图形。第三,推理论证能力。推理由条件和结论组成,学生根据题目设置的条件,通过归纳法、演绎法、间接证法、直接证法等论证形式得出正确的结论,从而获得数学命题。第四,运算求解能力。运算主要包括近似运算、数学计算、估值,是最基本的数学能力。学生按照公式、法则,对数据进行运算、变形处理,探究运算方向、分析运算前提、确定运算结论,及时调整运算方法。第五,数据处理能力。学生可以从大量数据中选择有用的信息,做出判断,解决给定的问题。第六,应用能力。学生具备用数学知识解决生活问题的能力。
二、小学数学教学中学生逻辑思维能力的培养措施
(一)利用错误性生成资源厘清数学概念
小学数学教材中涉及很多基础性知识,学生辨别能力较弱,容易混淆各种知识点。为提高学生认知水平,教师需要重视归纳对比,利用科学的教学方式激发学生对比兴趣,提升学生记忆效率,奠定思维基础。例如将相似概念安排到适当情境中进行对比,以此增强课堂趣味性和学生能动性,牢记相关知识点。首先,教师创设情境:小猪佩奇和喜羊羊、美羊羊一起玩密室大逃脱,来到小黑屋后需要输入正确密码才能离开,密码分别藏在小猪佩奇和美羊羊的卡片里,双方需要将答案加起来才能取得密码。佩奇的题目是“一条绳子有6米,减去二分之一,还剩多少米”,美羊羊的题目是“一条绳子有6米,减去二分之一米,还剩多少米”。其次,教师引导学生帮助动画朋友离开密室,计算正确密码。大部分学生认为两道题是一样的,算出一个答案即可,但是密码输入错误。此时教师鼓励学生仔细审题,认真阅读题目中的每一个字,理解分数概念的真正意义。最后,教师指导学生计算正确答案,帮助学生梳理两个数之间的数量关系,掌握分数概念、性质、四则运算等重要知识点。综上,教师利用情境创设法帮助学生理清数学概念。一方面选择小猪佩奇、喜羊羊、密室逃脱等卡通人物形象以及热点IP元素,激发学生学习兴趣,吸引学生注意力,自动加入教学活动中,对枯燥、无味的概念性问题产生探究心理。另一方面细节见真知,两个问题的差别在于“二分之一米”和“二分之一”,学生只有真正理解分数的含义和运算规律才能避免问题混淆的情况,训练学生逻辑思维能力。
(二)利用问题教学法拓展学生思维广度
为了鼓励学生深入思考,教师在小学数学教学过程中可以选择“问题串”方法。传统教学思路是,“解决遗留问题、提出新的问题、突出疑难问题、解决新课时问题”,问题之间没有层次和逻辑性,学生思维容易跳脱,知识体系也易脱节。而“问题串”方法通过对学生持续追问,将复杂的知识点分解成若干个问题,通过一系列有层次的问题,帮助学生形成思维路径,发散学生思维,提升逻辑思维能力和思维水平。例如在教学平方数知识时,教师根据教材内容和教学目标,提出六个问题串。问题一:“老师手里有三个点图,哪位同学愿意试一下用它们拼出正方形呢?”问题二:“大家猜猜看,1到10数字之间,哪一个数字对应的点图可以拼成正方形?同学们应该怎么证明呢?”问题三:“同学们,老师在PPT中列举出一系列点图,下面有对应的计算公式,你们发现什么特点了吗?”问题四:“大家看下一张图,两个四的点图,可以拼出一个新的平方数吗?”问题五:“大家思考一下,至少需要几个四的点图才可以拼成平方数呢?”问题六:“所有四个相同的平方数都可以拼成全新的平方数吗”。根据六个问题串可以看出,问题一的设置属于解决老问题,问题设计虽然简单,但是学生需要发挥想象和实际动手能力,通过问题一学生可以利用点图拼出正方形。问题二的设置属于解决新问题类型,“1到10数字之间,哪一个数字对应的点图可以拼成正方形?”解决后可以得到两种情况,一种是动手操作,另一种是想象操作,但无论哪一种都需要学生在脑海中进行思维运算。问题三的设置属于疑难问题解答类型,学生需要在计算过程中,总结规律特点,有效考查学生归纳能力和观察能力。问题四的设置又回到解决老问题类型,问题条件细化,问题内容具体,学生在思考过程中,可以自主判断数字与点图的关系。问题五是新问题解决类型,问题难度系数明显升级,问题条件不再确定,而是出现“至少”限制,学生可以通过两种方法进行探究,一是逐一摆放点图,尝试得出结论。二是计算数字4,总结出规律。无论哪一种方法,学生思维都会得到优化,积累相关经验,为后续学习奠定基础。问题六是发现新问题类型,在五个问题基础上提出总结性问题。总之,通过问题串一系列追问,教师在传统教学思路上进行创新,将同一类型问题的新旧知识进行交叉融合,帮助学生迅速建立知识体系。同时将“平方数”知识点分解成六个问题,由浅入深,从现象分析到规律总结,学生在学习过程中积累学习方法,形成问题解决思维,对“平方数”进行深入思考。
(三)利用情境教学法拓展学生思维深度
小学数学教学目标之一是帮助学生综合运用数学知识,将理论知识迁移到实践活动中,解决实际问题。当下,部分小学数学教育教学过程中,教师依然采取单一练习模式,一方面问题设置背景简单,直接列出数值,学生套用计算公式即可。另一方面问题逻辑简单,学生只需要进行分析理解,便能得出结论。如求面积时,直接设置“一个长方形,长20厘米,宽3厘米,请问面积是多少?”难以开发学生思维深度。因此,教师应该创设问题情境,拓展学生思维深度,引导学生将教材问题与生活问题进行迁移,提高学生思维的逻辑性。例如同样学习长方形和正方形的面积知识时,教师精心设计创设情境。问题一:“苗苗家里开了一个钢铁厂,急需运输一批钢板,在与客户商量具体数量时,客户表示运输不便,只能运输一趟,可以运输多少钢板?客户现有一辆20吨载重的卡车,苗苗家的钢板类型是平行四边形的,钢板底边是2.8米,高是0.6米,钢板重量是8.4kg/m2”;问题二:“苗苗家钢厂为了提供定制化服务,引进一批两边长度分别是六米和四米的大型钢板,现有一客户想要一块正方形的钢板,询问苗苗爸爸,厂里最大能提供多少平方米的钢板?厂里只能在新引进的钢板中进行切割,那么苗苗家可以为客户提供多大钢板呢?原钢板浪费的面积是多少呢?”上题中,教师将问题丰富化处理,为几何图形计算面积的知识点增设了生活化情境,学生在情境中解决问题很容易与生活建立联系。一是,认识到面积计算可以解决父母经营问题,在日常生活中,通过比较面积大小对客观事物深入了解;二是问题情境中可以提出“浪费”“定制化”等主题,有助于开阔学生视野,挖掘人文主义思想;三是多个问题选择一个固定的情境,可以形成亲切感,增强凝聚力。
(四)利用趣味习题优化学生思考方式
一提到电子游戏,就会想到“沉迷游戏”“网络成瘾”等负面新闻,虽然不提倡学生打游戏,但是信息时代,无论怎样“严防死守”,学生依然对游戏人物、游戏内容了如手掌。因此,教师可以利用网络游戏对学生的黏性,挖掘游戏资源,在课程结束后组织开放性练习活动,利用学生们熟悉的游戏,精心设计趣味习题,将数学问题简单化,同时激发学生学习热情,提升教学质量。例如,小学阶段会遇到追及相遇的方程问题,一直是数学教学重难点问题,学生很难理解方程式关系和追及与相遇的逻辑,逐渐失去学习兴趣。因此,教师可以应用经典游戏《王者荣耀》,为学生设置问题情境,开发学生思维与学习能动性。习题设计成:“后羿开局在下路发育,一路升级打怪,到5级后发现可以放大招,此时鲁班在上路打架,于是后羿向鲁班放大招。如果后羿射箭的速度是20m/s,后羿与鲁班之间的直线距离是80米,那么:1.后羿的箭需要多久才能射到一动不动的鲁班?2.后羿队友看见后羿放大招了,帮助后羿吸引鲁班注意,诱导鲁班向箭的方向奔来,箭的速度依然是20m/s,鲁班速度是5m/s,此时后羿的箭需要多久才能射到鲁班?3.鲁班向后羿奔跑的过程中发现了后羿的箭,然而鲁班的技能在冷却中,急速跑或者闪现也无法使用,此时刚好可以调转方向往回跑,速度是7m/s,这种情况下,后羿多久可以射到鲁班?”教师通过一系列的追问将追及与相遇问题呈现出来,通过《王者荣耀》中的游戏人物,创造问题发生的背景,一方面引起学生兴趣,学生可以积极思索答案;另一方面丰富教学内容,增加课堂容量,提高教学效率。值得注意的是,如果教师利用多媒体技术,将系列问题以动态形式展现出来,会更加优化教学效果,加深学习内容的印象,发挥事半功倍的作用。
综上所述,小学阶段学生逻辑思维能力具体细化为抽象概括能力、空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力、数据处理能力、应用能力,教师的任务就是以学生为核心,将提升思维能力融入教学的方方面面,通过激发思维意识,拓展思维深度和广度,创新思考方式,帮助学生提升综合思维能力。