小学数学教学之逻辑思维能力培养论文
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小学数学教学之逻辑思维能力培养论文
逐步发展学生初步的逻辑思维能力是小学数
学教学的主要任务
之一。结合教学内容科学地、有意识地将逻辑规律引进教学,在教学
过程中加
以渗透,既有利于小学生掌握数学基础知识和基本技能,又
能培养他们的初步逻辑思维能力。
一、知识结构、逻辑推理及相互间的关系。
在小学数学教学中,构建良好的数学知识结构是培养发
展学生逻
辑思维能力的一个重要途径。乌辛斯基早就指出:“所谓智力发展不
是别的,只是很好
组织起来的知识体系。”而知识体系因为其内在的
逻辑结构而获得逻辑意义。数学中基本的概念、性质、
法则、公式等
都是遵循科学的逻辑性构成的。
“数学作为一种演绎系统,它的重要特点是
,除了它的基本概念
以外,其余一切概念都是通过定义引入的。”这种演绎系统一方面使
得数学
内容以逻辑意义相关联。另一方面从知识结构所蕴含的逻辑思
维形式中得到的研究方法(如逻辑推理等)
,再去获取更多的知识。
如学习“能同时被2、5整除的数的特征”时,我们是通过演绎推理得
到的:
所有能被2整除的数的末尾是0、2、4、6、8;
所有能被5整除的数的末尾是0、5;
因此,能同时被2、5整除的数的末尾是0。
数学中的这种推理形式一旦被学生所熟识,他们又会运用它在已
有知识的基础上作出新的判断和推理。
学生知识的习得和构建,主要依赖认知结构中原有的适当观念,
去影响和促
进新的理解、掌握,沟通新上知识的互相联系,形成新的
认知结构系统,这是数学知识学习过程中的同化
现象。它包含三方面
的内容:一是新旧知识建立下位联系;二是新旧知识建立上位联系;
三是新
旧知识建立联合意义。这三方面与逻辑结构中的三类推理恰好
建立相应的联系。推理,是从一个或几个已
知的判断得出新的判断的
过程。通常有:演绎推理(从一般性的前提推出特殊性结论的推理);
归纳推理(从特殊的前提推出一般结论的推理);类比推理(从特殊
的前提推出特殊结论的推理或从一般
前提推出一般结论的推理)。如:
教学“循环小数”时,先在黑板上出示算式1.2÷0.3=4、1÷
2=0.5、
4.8÷4=1.2、0.666÷2=0.333;1÷3=0.333……、70.7
÷33=2.14242……、
299÷37=8.081081……等。观察各式的商学生们直观认识
到:小数有有
限小数、无限小数之分。进而从一组无限小数中,发现了循环小数的
本质属性,得
到了循环小数的定义。由两个或几个单称判断10.333…
的数字3依次不断地重复出现,2.142
42…的数字42依次不断重复出
现等,得出一个新的全称判断(循环小数的定义)是归纳推理的一种<
br>方法。
在教学的过程中,教师结合教学内容,有意识地把逻辑规律引入
教学,注意
示范、点拨,显然是有利于发展学生的逻辑思维能力。
二、逻辑推理在教与学过程中的应用。
1.如果原有的认知结构观念极其抽象,概括性和包容性高于新知
识,新旧知识建立下位联
系、新知识从属于旧知识时,那么宜适当运
用演绎推理的规则,由一般性的前提推出特殊
性的结论。
“演绎的实质就是认为每一特殊(具体)情况应当看作一般情况
的特例”。为
了得以关于某一对象的具体知识,先要找出这一对象的
类(最近的类概念),再将这一对象的类的属性应
用于哪个对象。如:
运用乘法分配律简便运算时,学生必须以清晰、稳固的乘法分配律知
识为基
础,才能得出:
999×999+999=999×(999+1)=999000
这里999×999+999=999×(999+1)是根据一般性判断
a×c+b×c=(a+b)
×c推出的。当学生理解这种推理的顺序,且懂得要使演
绎推理正确,首先要前提正确,并学会使用这样
的语言:
只有两个约数(1和它本身)的数是质数;
101只有两个约数;
101是质数。
那么,符合形式逻辑的演绎法则就初步被学生所掌握。
在知识层面中,这种类属过程的多次进行,就导致知识不断产生
新的层次,其逻辑结构就越加严密,新的
知识也就会不断分化和精确
化,就可以逐渐演绎出新的类属性的具体知识。教学中正确把握这种
结构,用演绎推理的手段组织学习过程,不但能培养学生的思考方法,
理解内容的逻辑结构,还能提高学
生的模式辨认能力,缩短推理过程,
快速找到解题途径。
在新旧知识建立下位联系时,整个类属过程可分化为两种情况。
(1)当新知识从属于旧知识时,
新知识只是旧知识的派生物。可以
从原有认识结构中直接推衍。新知识可以直接纳入原有
的认知结构中。
如学生已学过两位数的笔算,清晰而稳固地掌握了加法的计算法
则,现在
要学三、四位数的加法,只要让学生思考并回忆两位数加法
计算的表象结构,适当地点拨一下三、四位数
加法与两位数加法有相
同的笔算法则,学生就能顺利解决新课题。新知识很快被旧知识同化,
并
使原有笔算法则得到充实新的知识获得意义。虽然这些知识的外延
得到扩大,但内涵不变。
教学中,掌握这些知识的内涵的逻辑结构,就会有一个清晰的教
学思路,就会自觉地运用演绎推理的手段
,与学生一起愉快地顺利地
进行下位学习。就不会在讲三、四位数加法时,着眼于竭力以三、四
位数加法为例证,说明加法的计算法则。
(2)新知识类属于原有较高概括性的观念中,但不能从
原有上位观
念中直接派生出来,而需要对原有知识作部分的改组,才能同化新知
识。新知识纳入
原有知识后,原有知识得到扩展、加深、限制、修饰
和精确化。新旧知识之间处于相关类属。这时,运用
演绎推理之前,
先要对原有知识作部分改组,请出一个“组织者”,再步步演绎。(为
新知识生
长提供观念上的“固定点”,增加新旧知识间的可辨性,充当
新旧知识联系的“认知桥梁”,奥苏伯尔称
它为“先行组织者”简称“组织
者”。)
如学生已掌握了长方形面积计算公式:S=ab
,现在要学习正方形
的面积计算公式,这就要对长方形进行改组,把它的长改成与宽相等
(a=
b),于是“正方形面积计算”可被“长方形面积计算”同化,当a=b时,
S=ab=
a·a=a[2,]。又如教圆面积之前,向学生演示或让学生动手操作,
把圆适当分割后拼成近似长方
形,由长方形面积公式导出圆面积计算
公式。其间以直代曲,是由旧知识导向新知识的认知桥梁,是由演
绎
推理构建新知识时,找到的观念上固定点。找到固定点后圆面积的计
算被长方形面积同化,于
是面积计算规则从直线封闭图形的计算,推
广到曲线封闭图形的计算,扩展加深了对原有面积计算规则的
认识内
容,使有关面积计算的认识结构趋向精确化。
2.如果原有认识结构已形成几个观
念,要在原有的观念上学习一
个抽象、概括和包容性高于旧知识的新知识,即新旧知识建立上位联
系时,那么适当运用归纳推理的规则,可由特殊的前提推出一般性的
结论。当需要研究某一对象集时,
先要研究各个对象(情况),从中
找出整个对象集所具有的性质,这就是归纳推理。归纳推理的基础是<
br>观察和试验,是从具体的、特殊的情况过渡到一般情况(结论、推论)。
教材中关于概念的
形成,运算法则和运算定律、性质得出,一般
是通过归纳推理得到的。如分数的初步认识。在学习前,学
生认知结
构中已有了分数的某些具体经验,加上教材提供的和教师列举的生活
实例和图形。如:
一个苹果平均分成两份,每份是它的12,一根钢
管平均截成三段,每段是它的13,一张纸平均分成4
份,每份是这
张纸的14……所有这些操作和演示都让学生认识到几分之一这个概
念。随后,再
认识几分之几。这种不完全的归纳推理,是在考察了问
题的若干个具体特例后,从中找出的规律。(严格
地说,由不完全归
纳法推理得到的结论还需要论证,才能判定它的正确性。)
运用归纳推理传授知识时,要根据学生的实际经验,选取典型的
特例,并能够通过典型特例的推理得出一
般性的结论。又要用这个“一
般结论”,去解决具体特例。在教与学的进程中,归纳和演绎不是孤
立地出现的,它们紧密交织在一起。
3.如果新旧知识间既不产生从属关系,又不能产生上位关
系,但
是新知识同原有知识有某种吻合关系或类比关系,则新旧知识间可产
生并列关系。那么可
以运用类比推理。
教材中,商不变性质和分数基本性质,乘数是整数的乘法和乘数
是分数
的乘法等,学习这类与旧知识处于并列结合关系的新知识时,
既不能以上位演绎推理到下位,又不能以下
位归纳推理到上位,只能
采用类比推理。如五年级学习“一辆卡车平均每小时行40千米,0.3
小时行了多少千米?”时,学生还无法根据小数乘法的意义列出此题
的解答等式。所以,教学中一般用
整数乘法中的数量关系相类推。
原有的认知结构中,整数乘法与小数乘法只是一般的非特殊的并<
br>列结合关系。新知识的学习,只能利用原有知识中的一般的和非特殊
的有关内容进行同化。
由于学生们对事物间“相同程度”判断不明确,有时因为错误的类
比,即“有害的”类比,
而造成结论性的错误。如学了“20朵黄花比18
朵红花多2朵”,也可以说成“18朵红花比黄花少2
朵”,就把:“甲数
比乙数多20%”就可以说成“乙数比甲数少20%”。教师应当及时指出
这些类比错误,同时让学生懂得,由类比得出的结论必须加以验证,
同时,经常作一些类比上的选择或判
断性的练习,帮助他们不要做错
误的类比。
新旧知识的三种联系与三类推
理相呼应,不是一种巧合,是知识
结构本身科学的逻辑结构使然。正确地运用逻辑推理的原则可以将学<
br>生的认识结构分化的程度提高,教师会不断注意新知识的稳定性、清
晰性,新知识的固定点、生长
点。数学教学更富有科学意义。
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