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数学的逻辑推理

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数学的逻辑推理

数学的逻辑推理范文第1篇

关键词:数学课堂;小学生;逻辑推理

一、精心设计思维感性材料

思维的感性材料是学生开展逻辑推理的基础前提,也可以说思维感性材料的数量和质量在一定程度上影响着学生逻辑思维推理的成败。因此,要培养小学生的逻辑推理能力,教学者首当其冲的任务是做好思维感性材料的设计工作,为学生提供丰富的感性材料,帮助小学生顺利实现量变到质变的飞跃。比如说,在质数和合数的概念教学中,教学者可以通过大量找自然数约数的方法,让学生观察分析总结得出质数与合数概念的内在的区别。即质数的约数只有1和它本身;合数的约数除了1和它本身之外,还存在其他约数。

二、依据基础知识进行思维活动

逻辑推理是在把握了事物与事物之间的内在必然联系的基础上展开的,所以,培养小学生的逻辑推理能力可以有效结合小学生现有的基础知识。由于小学生学习能力有限,所接受和理解的教学内容较少,依据已有的基础知识应当从数学概念、公式和定义、法则等入手,进而开展逻辑推理活动。比如,在给三角形作高的教学中,很多学生对锐角三角形、直角三角形的作高感到很容易,但很难把握钝角三角形的作高方法,究其原因是没有依据三角形高的概念,没有找到正确的逻辑思维方向。

三、养成多角度认识事物的习惯

多角度看问题、思考问题是发散小学生思维能力,提高小学生逻辑思维能力的重要途径。养成多角度看问题即在认识事物的过程中,全面认识事物部分与整体之间的关系、事物与其他事物之间的关系、部门与部分之间的关系等。这需要小学生理解和把握“”和“异中求同”的思维理念,相同事物的比较要发现其存在的不同之处,而不同事物的比较能够找出其中某个方面的相同之处。比如,在课程教学中,老师可以将比较相似或相近的问题作比较,让学生找出两者的联系和区别,进而找出问题的正确答案,提高学生的逻辑思考能力。

数学的逻辑推理范文第2篇

一、针对年龄特点,发散学生思维

由于小学生的年龄较小,尚未形成对理论的完整认识,跳跃性思维比较活跃,这并不利于培养学生的逻辑推理思维。然而,我们不能为了培养逻辑推理能力而泯灭小学生的跳跃性思维及创新思维。因此,教师应针对小学生不同年龄段的特点采取不同的教学方法,以此来发散学生的思维,逐渐形成逻辑推理思维。

1.对低年级(1―3年级)的学生而言

低年级的学生头脑中尚未形成数学的概念,对较复杂的知识也很难把握,因此,针对这个年龄段的学生,要从简单的判断推理入手来初步渗透逻辑推理。具体来讲,刚开始时要教会学生认识简单的数学符号或事物,并且明白每一个符号所代表的含义,在学生的头脑中形成初步的印象和一定的判断标准。随后可以将这些符号或事物混在一起要求学生辨别并比较,或者提供一组有规律的符号要求学生寻找规律,这就初步达到了逻辑推理的效果。

例如青岛版小学数学二年级课程中有“比较大小”的内容,学生在一年级已经了解了数的概念,在二年级通过比较数的大小来进一步了解数的特征,教师通过粉笔、玻璃球等方法来引导学生掌握比较大小的方法,对培养学生的判断力很有帮助。而且,适当设置找规律的题型,这更能锻炼学生的逻辑推理能力,例如给出一组数字1,3,5,7……让学生寻找规律。

2.对高年级(4―6年级)的学生而言

高年级学生逻辑推理能力的培养需要加大难度,在学生掌握规律的基础上提高归纳和演绎的能力。这要求学生在掌握基础知识的基础上能够灵活运用知识,将复杂的问题通过归纳整理转化成简单的问题。例如青岛版小学数学五年级课程中涉及分数的概念,在掌握分数的基本运算法则后,学生要有意识地探索分数的四则运算,并会应用到整数的运算上,这对学生来说是一个归纳总结、提升的过程。当学生掌握了分数的四则运算后会发现,不论是哪种四则运算都有一套固定的规则,只是针对数的不同罢了,因此,就可以通过整数的四则运算规律进而类推到小数或分数,这样就提高了学生知识迁移的能力,起到了发散思维的作用,同时对逻辑推理能力的训练也很有帮助。

二、抓住练习机会,引导归纳总结

数学的学科特点就是要求学生在掌握概念之后,要通过大量的练习来进一步巩固,每一次对知识的巩固与练习都会有不同程度的提高与感悟,正所谓“温故知新”,所以,要想培养学生的逻辑推理能力,就一定要抓住练习的机会,通过练习进行归纳和总结,从而找到规律,提高逻辑推理能力。数学的练部分是习题练习,不过还有一部分是操作练习,也就是将数学问题应用到生活中,在应用中找到知识的规律。

1.抓住日常练习

学生的日常习题练习是对当日所讲知识的巩固与回顾,目的是要学生牢记知识要点。但是,如果学生在练习中仅是掌握了部分的知识点,对整个学科的提升不会有太大的帮助。作为教师要引导学生在练习中对知识进行归纳总结,跳出答题的范畴,客观、全面地分析知识点,从整体上全面把握问题,梳理知识点,引导学生意识到知识点的应用范围,这就达到了逻辑推理的目的。此外,适当提高习题的难度也有利于激发学生的发散思维,深入理解知识要点。

例如青岛版小学数学五年级会引入图像的平移、旋转的知识,教师在讲授时使学生明白图像平移、旋转的规律以及图形的变换方法。通过习题让学生学会判别图形的变换方式,通过大量的练习我们会发现,对图像的变换这一知识点的考查,无非是考查图线是否变换,属于哪种变换,变换的方法以及二者的区别。因此,学生在练习时要善于总结题型及知识点的考查方式,这样才能在今后的练习中很快找到方法。

2.练习生活实际

除习题外,学生日常生活中应用数学知识解决生活问题是另一种练习的方法,这种方法更能检验学生的逻辑推理能力。教师要引导学生善于从生活中的数学问题归纳总结,一方面能将所学知识应用到生活中,另一方面帮助学生提升逻辑推理能力。例如学生在出游时会遇到路程与时间的问题,可以根据所学知识,即“时间×速度=路程”的公式解决,这对学生的知识水平是巩固也是提高。

三、重视探究过程,突出学生主体

数学教学不适宜用传统的“灌输式”的教学方法,这样会给学生带来压力,不利于学生对知识的理解,无法激发探究兴趣,进而阻碍逻辑推理思维的训练。逻辑推理思维建立在学生自主学习的基础上,只有对知识点有兴趣,才能进一步研究,然后逐步归纳出规律。因此,教师在教学过程中要注重探究知识的过程,以学生为主体,让他们自己探究,对知识的探究主要从问题设置及动手实践两个方面来进行。

1.设置问题

教师设置的问题非常重要,简单的问题达不到教学的效果,难的问题又会打消学生的积极性,所以教师要有层次、有重点地设置问题,逐渐加大难度,激发学生的探究欲望。设置的问题要涉及所学知识,尤其是和重难点相联系,确保每一个问题都有存在的价值。

例如在学习分数时,首先引入分数的概念,由于学生对整数已经非常了解,那么就要引导学生思考整数与分数的不同。随后,教师要通过生活中的案例引出分数在生活中的作用,让学生们认识到分数的意义。接下来,教师要引导学生了解分数的性质,可以通过分析错误案例的方法要求学生结合实际进行讨论,逐步掌握分数的所有特征。在接下来的分数四则运算中,也可用同样的方式,学生的学习积极性会大大提高,而这一过程中的归纳推理也是逻辑推理能力的提升过程。

2.动手实践

除了教师设置问题引导探究外,学生动手实践探究知识点也是一种探究方式,这种方式能给学生带来成就感,认识到自身的价值,彰显学生的主体作用。例如学习图形时,学生可以制作不同的图形模型,来探究每一种图形的轴对称情况以及对称轴的条数、总结图形平移和旋转的规律等。通过实际的操作方法来探究总结知识要比直接传授更容易理解与识记,学生在探究的过程中也能够提升逻辑推理能力,从而指导他们的进一步探究。

四、加强实践教学,提高学生兴趣

数学的学科特点决定了其传统的教学策略与实践相分离,然而,每一个数学问题都和实际生活密切相关,因此,教师要尽可能多地增加实践教学。实践教学能够将枯燥的数字和公式应用到实践中,让学生感受到学习的乐趣,从而提高学习的积极性。同时,实践教学的过程也有利于学生思维的发展,容易帮助学生形成逻辑推理思维。实践教学一般包括情景教学和实操教学两种方式。

1.情景教学

情景教学模式在各学科教学中都很受欢迎,对提高教学质量很有帮助。教师可以根据小学生爱玩的特点,设置生动有趣的情景,将知识分解,采用竞赛、展演等方式提高学生的参与热情,在此过程中将知识点层层剖析,激发学生的求知欲,让学生切身感受到数学的存在价值,在集中学生注意力的同时也锻炼了思维。

例如青岛版小学数学三年级有关统计和概率的知识,这一章节较适合采用情景教学的方式,教师可以布置任务,让学生对学校的所有教职工和学生数量进行统计,并制成统计图或统计表。除此之外,教师还可根据某一次考试成绩进行统计与分析,将知识应用到实际中,会进一步深化学生对知识的理解,也有利于学生在情景实践中找到知识的规律,寻找规律的过程正是训练逻辑推理能力的过程。

2.实操教学

实操教学法注重教师与学生的双向互动和共同参与,教师的授课不是简单的理论传授,还要附加一些教学工具和教学实验,目的是让学生在生动有趣的氛围中更加清楚地理解知识,进而归纳总结知识,锻炼逻辑推理能力。例如在学习空间与图形时,教师应用一些图形模型向学生演示图形面积的计算方法及各种图形的轴对称情况,展示的过程不仅是在传授知识,也在提高学习兴趣,而之后的思考过程更是在锻炼思维能力。

数学的逻辑推理范文第3篇

摘要:本文针对河北外国语职业学院2013 级小学数学教育专业学生的综合能力,结合小学数学专业的课程设置,经过对学生进行问卷调查后,总结出学生在逻辑推理能力方面存在的问题。为了培养出专业素质高、专业能力强的师范类小学数学教师后备军,针对存在的问题进行剖析,设计解决问题的方法和策略、完善教学内容、调整教学方法和训练方式等。通过课堂教学改革探索,使理论与实践有机结合在一起,以适应当前培养学生逻辑推理能力发展的要求。

关键词 :数学课堂逻辑推理能力素质培养

1 逻辑思维能力的含义

一般定义下的逻辑推理能力是以敏锐的思考分析、快捷的反应、迅速地掌握问题的核心,在最短时间内作出合理正确的选择。对于逻辑推理来说,通常情况下包括归纳推理、演绎推理和类比推理。其中,归纳推理是根据事物所体现的某种性质,对这类事物的所有对象具有的这种性质进行相应的推理。简言之,归纳推理就是从个别性知识推出一般性结论的推理。所谓演绎推理主要是以一般性为前提,通过推导,在一定程度上得出具体或个别的结论。对于演绎推理来说,其逻辑形式对理性的意义是,在严密性、一贯性方面,对人的思维具有不可替代的作用。对于类比推理来说,通常根据两个或两类对象具有的部分属性,进一步对它们的其他属性进行推理,简称类推、类比。这种推理方式是以两个事物的某些相同属性进行判断为前提,同时对两个事物的其他相同属性进行推理。而数学中的逻辑推理能力是指正确地运用思维规律和形式对数学对象的属性或数学问题进行分析综合,推理证明的能力。在课堂上数学老师通过启发式引导、结合实际,灵活运用板书和多媒体课件展示,激发学生的学习积极性和创造力,让学生亲历归纳推理、演绎推理和类比推理的确切含义。

2 该院数学教育专业学生逻辑思维能力现状分析

本次问卷调查的对象是2013 级预报小学数学专业的48 名学生进行的问卷调查,回收有效问卷40 份。问卷结果反映出该院学生现阶段在逻辑思维推理方面存在如下问题:

①逻辑推理定义的含义不明确,容易混淆。

②概念和定理掌握不牢,综合逻辑推理分析、判断思维能力弱。

③不擅长准确尺规作图,不能规范正确书写。

④学生学习数学的兴趣不浓。

⑤学生没有适合自己的学习方法和策略。

数学这一科目具有逻辑严谨性特点,逻辑推理能力应该是小学数学专业学生必须具有的基本能力之一。数学专业学生的逻辑推理能力培养极为重要,也是将来作为数学教师的核心能力。针对该院学生面临以上的问题,笔者所在团队在讲授专业课程时进行了相应的教学改革,希望在培养学生逻辑推理能力培养方面能发挥大家的智慧和力量。

3 如何在数学课堂中培养学生逻辑推理能力

数学被看作是一门论证科学,逻辑推理的重要性是不言而喻的。著名数学家G.波利亚教授说过:“一个认真想把数学作为他终身事业的学生必须学习论证推理,这是他的专业也是他那门科学的特殊标志。”

数学在提高学生的推理能力和创造力等方面有着独特的作用,数学课堂是培养学生逻辑推理能力的主要阵地。那教学中应如何培养学生数学逻辑推理能力呢?应从以下几方面入手。

3.1 重视基本概念和原理教学

数学知识中的基本概念、基本原理和基本方法是数学教学中的核心内容。基本概念、基本原理一旦为学生所掌握,就成为进一步认识新对象,解决新问题的逻辑思维工具。例如在《线性代数》课程中行列式和矩阵的定义的区别和联系:

①从形式上看行列式是一个数,矩阵是一个数表,二者不能混淆;而且行列式的记号为“|*|”,矩阵记号为“(*)”也是不一样的,不能用错。

②从内容上行列式的行数与列数必须相等,而矩阵的行数与列数未必相等。

③在计算过程中行列式用“=”,而矩阵用“”,书写格式也不同,更不能混用。

④在加法运算时,行列式相加与矩阵相加有本质区别,行列式与矩阵不仅有明显的区别也有内在的联系,当且仅当A=(aij)为n 阶方阵时,才可取行列式D=|A|=|aij|n,对于不是方阵的矩阵是不可以取行列式的。

在实际的授课过程中,没有扎实掌握行列式和矩阵定义的学生在学习《线性代数》第四章特征值和特征向量这一章节的时候就把书写格式写错,更严重者竟然把行列式和矩阵弄混了。为了解决这样的问题只能进行先学知识的综合复习,然后再讲授新课程。由此可见学好基础知识的重要性,如果没有科学的概念和原理,在这种情况下,难以进行综合分析、判断、推理等思维活动。

3.2 有计划、按步骤地进行逻辑推理训练

对于数学推理来说,一方面具有推理的一般性,另一方面具有其特殊性。通常情况下,这种特殊性主要表现为:其一,数学表达式、图形中的元素符号、逻辑符号等抽象事物是数学推理的对象,而不是选择日常生活经验作为推理对象;其二,数学推理过程需要保持连贯性,下一个推理需要以前一个推理的结论为前提,并且推理的依据需要从众多的公理、定理、条件、已证结论中进行提取。在推理论证方面,数学推理的这些特性会增加学生学习的难度。因此,在授课过程中要从学生熟知的知识为出发点,有计划、有步骤地进行归纳推理、类比推理、归纳推理等,这样学生能够逐渐地学习并掌握新知识。在讲授《线性代数》中矩阵和向量时,为了加强学生推理训练,任课教师在课堂中将矩阵与向量的定义、相等和运算律等分别进行类比,学生分组讨论总结。在实际教学中要有目的、有计划、有步骤、潜移默化地进行逻辑推理的训练和引导,学生一定会逐渐理解并掌握这些推理方法,并在学习掌握知识的过程中使他们的推理能力不断得到提高,使自己解决问题的能力有新的突破和创新。

3.3 利用多媒体设备增强学生的空间想象能力

在认识现实世界空间形式方面,空间想象是一种重要的能力因素,同时也是帮助学生发展创造力的基础。因此在数学教学过程中,需要将空间想象能力作为基本的数学能力来培养。在几何数学教学过程中,在制作模型、画图、识图时,让学生进一步对图像进行描述,同时对图形进行分类、整理等,在现实世界中,通过认识、理解几何空间,进而在一定程度上帮助学生形成空间观念,从逻辑的角度进一步帮助学生弄清几何空间的现实意义。

随着科学技术的不断发展,当前社会已进入信息化时代,社会对数学的要求呈现出多元化、深层化的趋势,在这种情况下,数学技术被广泛地应用到社会各层次、各领域。因此,在教学过程中,对于解析几何,需要注重培养学生的代数———几何关系,同时需要在几何和代数之间实现相互转换,进而在一定程度上对学生的数学素质进行培养。当前,教学的功能就是培养学生的创新能力,因此需要不断创新教学教学手段,通过数学软件直观再现解析几何中的复杂图形,进一步体现解析几何的主体性、过程性、合作性等特征。为此,在解析几何教学过程中,引入数学软件具有重要的意义,同时也是实现数学专业基础课程实践教学环节的重要组成部分。

4 总结

综上所述,在数学教学过程中,培养和发展学生的逻辑推理能力,这是组织开展数学教学的一个重要方面。它需要教师长期的付出,深挖教材内涵,要求学生在平时多观察,多思考,借助多种教学手段,不断激发、培养学生的学习兴趣,进而在一定程度上增强学生学习逻辑推理的积极性。同时,由于个体学生学习情况的个体差异,还要根据学生自身特点进行私人定制学习方法。希望在师生共同努力,共同合作的情况下,实现逐步提高学生的分析、综合、归纳、推理等方面的能力。

参考文献:

[1]吴建生,周优军.基于MATLAB 计算机辅助解析几何课程的数学实验[J].柳州师专学报,2010-02-15.

[2]侯卫民.教学中如何培养学生数学逻辑推理能力[J].数学大世界(教师适用),2010-09-15.

数学的逻辑推理范文第4篇

对于数学学科的认识是探讨数学核心素养的基础。数学学科的起源和驱动力在我看来主要来自两方面。一方面是来自于数学学科内部的自我驱动,来自于人类与生俱来的好奇心与想象力,挑战的是人类自己的智力极限,比如基于对数和形的洞察而提出的新数学规律,或者对于现有数学规律能否推广到更一般情境的困惑,又或者希望了解不同数学分支之间的内在联系,等等。而另一方面的驱动力则来自于其他自然科学的推动。自然科学为数学提供了数不清的问题,同时又用各自学科的思想方法为解决这些数学问题做了必要的准备,并指明了大致方向,这是一种完全不同于数学学科内部想象力的另外一种充满生机的外部想象力。

因此数学核心素养自然就应该首先包括数学的想象力,即从对于数与形的观察中提炼、猜测并总结出数学规律的能力,我们常称之为数学直观。数学直观是区别于其他直观的,其特征就在于抽象性,只专注于描述和理解抽象的数与形,比如数学中的数字是没有单位的,也不考虑该数字所指代的实物具体是什么。但是数学直观毕竟也只是直观,任何从实践观察中总结提炼而来的数学结论或数学猜测都可能是不确切、不严格甚至是不正确的。而此时就需要数学大厦的另外一块基石了,即严格的逻辑推理。严格的逻辑推理可以帮助我们去伪存真,理清数学问题中纷繁的头绪,找寻出数学规律所能成立的前提条件,甚至还可能在这一过程中发现新的数学律。因此数学核心素养还必须包含进行严格逻辑推理的能力,即用严格的数学推导来确认一个数学结论的正确与否以及在什么样的条件下才是正确的。

具体到小学数学教育,从主要是以认识数字、培养数感为目的的低年级数学教学,慢慢地过渡到以较为抽象的分析推导、逻辑训练为目的的高年级数学教学,其核心素养融入的方式应该是不一样的。在低年级的教学中,从具体的事物中抽象出“数”和“形”的概念,并且学习将其定量的方法尤其重要;而到了高年级,严格的逻辑推理就将渐渐成为数学教学的主角,学生们将学习如何完成从简单到复杂、从特殊到一般、从已知到未知的推理过程,而这一逻辑训练到了中学将得到进一步强化。

数学的逻辑推理范文第5篇

关键词:离散数学;计算机科学;应用研究

1.离散数学在计算机数据结构中的应用

计算机科学中,计算机问题的解决往往需要借助数据机构的帮助,从而建立严格的数字模型。数据结构在计算机科学中发挥着重要的作用,它使计算机科学的数据模型得以建立,明确操作对象,并对操作对象进行分析,构建数字语言与计算机语言的契合点。计算机科学中,计算机数据结构主要分为树形结构、网状结构、现行结构以及图状结构,不同的结构有不同的数据结构形式,发挥着不同的作用。离散数学在计算机数据结构中的应用,能够为计算机处理员工绩效报酬以及相关事项提供有效帮助。

2.离散数学在计算机数据库中的应用

计算机数据库技术是进行数据处理和存储的重要技术,在社会生产生活的多个领域都有着广泛的应用。计算机数据库技术是计算机科学中的一项重要技术。离散数学在计算机数据库中的应用,主要是通过笛卡尔积这一重要理论有效地帮助数据库的建立。另外,离散数学中的理论也应用于数据库中的表结构设计以及域间关系,使数据库能够更加完善,能够在应用中具备更高的使用价值,提升数据库的整体质量。

3.离散数学在人工智能中的应用

人工智能的实现需要依赖于数学理论和数学推理,从而使人工智能能够通过逻辑推理产生作用。离散数学的逻辑推理在人工智能中的应用较为广泛,使人工智能能够实现正常的运行传导。离散数学在人工智能中的应用,体现为一种数学的分析过程和处理过程。离散数学中的布尔代数理论是一种数学逻辑语言,能够帮助人工智能实现逻辑的设计,帮助人工智能建立逻辑运转体系,促进人工智能实现智能化。

4.离散数学在计算机体系结构中的应用

在计算机的体系结构中,为了确保整体体系的结构性与有效性,需要进行科学的指令吸引设计,并对指令吸引设计进行内容的改进和完善。指令吸引设计能够通过操作码以及地址码来操作地址信息和相关的信息,实现指令的格式化。离散数学在计算机体系结构中的应用,应用了哈夫曼压缩概念进行问题的解决。哈夫曼压缩概念是对数学概率的加工利用,当事件发生的概率较低时,哈夫曼概念使用较长的位数进行相应的处理,当事件发生的概率较大时,哈夫曼概念则使用较短的位数进行相应处理。在应用中,哈夫曼算法能够建立哈夫曼树,从而使哈夫曼树发挥作用,对系统指令中的数据频度进行统计和分析,并进行适当的排列。另外,排列频度结点通过的序列则构成了哈夫曼编码,哈夫曼编码能够与指令编码相结合,最后达到使用目的。

5.离散数学在计算机科学中应用的发展趋势

在未来的发展过程中,计算机科学的硬件基础将会逐渐得到进步,离散数学的数学理论知识也将在计算机科学中得到更为广泛的应用,促进计算机科学实现更快更好的发展。离散数学的逻辑推理在计算机科学中的应用帮助着计算机的软件设计。离散数学的关联词概念则能够在计算机科学内用于二进制数据的运算。另外,离散数学在计算机科学中的应用,也通过数学集合论概念用于数据结构以及算法分析,帮助计算机数据库的建立和结构设计,使计算机数据库技术能够得到有效的进步发展。此外,离散数学中的布尔代数理论使计算机的网络通信系统得以建立,使计算机科学的人工智能得以实现。离散数学的逻辑推理理论使人工智能能够实现数学的分析和处理活动。离散数学在计算机科学中的应用会越来越广泛,在计算机科学的系统建立、逻辑设计等各方面都会充分发挥作用,实现与计算机科学的良好结合。在计算机科学中,人工智能会成为设计、发展和创新的一项重要理论,支撑着计算机科学的进步发展。

离散数学以离散性的结构以及相互间的关系作为研究对象,其在计算机科学中的应用,能够有效地指导数据库的建立,改进和完善计算机体系结构,提高计算机的运行效率与运行质量,未来应更加注重离散数学在计算机科学中的应用。

参考文献: