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2023-08-17
逻辑思维有两个方面:①得到数学结论、构建数学体系的重要方式;②数学严谨性的基本保证.逻辑思维是人们在数学活动中进行交流的基本思想保证.《普通高中数学课程标准(2017年版)》中明确指出“通过高中数学课程的学习,学生能掌握逻辑推理的形式,学会有逻辑地思考问题.”
数学知识大部分都是程序性知识,在经历了知识的陈述性阶段学习后,需要通过意识控制的练习达到熟练程度,从而过渡到自动化阶段.概念的简单描述,帮助学生完成了陈述性阶段学习.通过变式教学,可以通过从不同角度揭示概念的本质,帮助学生经历意识控制阶段的练习,从而掌握概念的本质,强化逻辑推理素养,锻炼思维品质.
【案例3-7】无穷等比数列的变式教学
本案例通过3种变式教学,展示了“无穷等比数列各项和”概念教学中,如何帮助学生掌握概念的本质.
变式1:利用比较揭示本质属性
分析无穷等比数列概念中两个关键需要强调:①无穷等比数列的各项和是该数列前n项和的极限;②无穷等比数列的各项和的存在有大前提,即公比0<|q|<1.
本题的两小问都包含了极限的思想,但第(2)问不存在各项和,原因就在于其公比为2,不满足0<|q|<1的前提.通过比较,学生可以明确两个数列的共同点和差异性,从而对“无穷等比数列各项和”概念的本质更加明确.
变式2:利用经典错误引发认知冲突,加深理解
分析上述结果是荒谬的,可见忽视了0<q <1的条件,高斯同样也会犯错误.这里通过大数学家的经典错误,引发学生的认知冲突,在引起好奇心的同时,揭示出忽视概念本质的可怕结果,加深学生的理解和记忆.同时,发现大数学家的错误,可以提高学生的自我效能感,增强学习数学的兴趣.
变式3:利用逆向问题,引发意识控制练习,内化知识
问题:等比数列{an}中,a1>1,且该无穷等比数列的各项和为,求a1的取值范围.
分析该问题从已知无穷等比数列的各项和出发,要求首项a1的范围,其中涉及的知识点就是概念中的.对于程序性知识的学习,需通过意识控制练习达到熟练,从而内化知识,达到自动化阶段.
案例3-7中所示的变式教学从多角度探讨了问题的本质,向学生展示了知识发生、发展的完整过程.突破了学生在学习概念时视角单一的缺点,多维地加强了学生对概念本质的认知,强化了逻辑推理素养.
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