赵红顺
濮阳市第一高级中学
逻辑推理是《普通高中数学课程标准(2017年版)》[1]列出的六大核心素养之一。《标准》指出:逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养。主要包括两类:一类是从特殊到一般的推理,推理形式主要有归纳,类比;一类是一般到特殊的推理,推理形式主要有演绎。逻辑推理是得到数学结论,构件数学体系的重要方式,是数学严谨性的基本保证,是人们在数学活动中进行交流的基本思维品质。逻辑推理主要表现为:掌握基本形式和规则,发现问题和提出命题,探索和表述论证过程,理解命题体系,有逻辑地表达和交流。通过高中数学课程的学习,学生能掌握逻辑推理的基本形式,学会有逻辑的思考问题;能够在比较复杂的情境中把握事物之间的关联,把握事物发展的脉络,形成重论据,有条理,合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力。那么在高中数学教学中,如何培养学生的逻辑推理能力呢?本文以一道高考真题的讲评教学为例探讨逻辑推理核心素养的落实。
在近几年的高考试题中,导数综合问题中往往出现与零点个数有关的试题,学生在解题过程中往往只能通过图像说明零点的存在与否,而不能严谨的利用代数过程表述,即使把高考标准答案呈现给学生,他们也往往只能看懂本题答案,而无法将之迁移到其他问题的解答中去,甚至说有些标准答案的步骤学生就不知为何这样写。如2017年新课标卷1第21题
解析:本题主要考查导数的运算与导数的应用,函数的单调性,函数的零点等知识,意在考查学生的逻辑推理,严谨表述的能力
生:不能,函数图像在

的右边递增,但不一定能跑到轴上方去。在左边也不能认为一定有零点。

生:可以通过函数增长速度的不同,结合极限说明函数在和的变化趋势,从图形的角度说明必有两个零点
师:这个图像和极限只能是说明,高中阶段有一个定理能严谨论证零点的存在,大家知道吗?
生:零点存在性定理

生:取不出来
师:为什么我们在右边取不到一个常数,使其函数值大于0?
师:让我们一起总结一下取点的思维过程。为了严谨表述零点存在与否,需借助零点存在性定理,这就牵涉到取点的问题。而取点有时可开启上帝之眼,取常数,有时却又必须取一个随参数变化的点。这就需要借助一些不等式如:

等,将一个超越函数不等式放大或缩小为可解不等式。当然,在放缩的过程中,要注意放缩的幅度,不要放过了。
在本节课堂教学中以学生为本,进行了合作探究,学生们慢慢的理解了这两个取值的内在逻辑,展示解答的思维过程,从而严谨表述论证过程。在教学过程中,明确了以零点存在性定理严谨论证零点存在的目标,让学生大胆猜想取值,并主动尝试验证。在遇到挫折时,又能设置新的问题,将学生的思维引导到化超越函数不等式为可解不等式来,在让学生回想已学过的放缩公式去尝试验证。再用准确的数学语言表述论证过程。这锻炼了学生的逻辑推理能力,增强了表述交流能力。使核心素养以教学内容为载体得以成为可以落实的教学目标。逻辑推理核心素养的落实不仅仅可以在习题讲评课上,更可以在概念定理生成课上,进行类比归纳,教师示范引领。也能在在高三复习课上构建知识点内在逻辑关系。总之,我们要以核心素养为导向,将之真正落实到日常教学中去,在潜移默化中,发展学生的数学学科素养。
参考文献:
[1]普通高中数学课程标准(2017年版) 人民教育出版社 2018.1
说明:本文系濮阳市基础教育教学研究项目《基于核心素养的高中数学必修课程教学设计研究》的研究成果。课题编号:PJCJY2020035