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亚太教育创新

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Innovations in Asia-Pacific Education

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3661(P)
  • ISSN: 
    3079-9503(O)
  • 期刊分类: 
    教育科学
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    2
  • 浏览量: 
    707

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分层教学下高中函数与导数习题逻辑推理素养培养

Cultivation of Logical Reasoning Skills in High School Functions and Derivatives Exercises Under Tiered Teaching

发布时间:2026-06-30
作者: 杨美玲 :重庆三峡科技大学数学与统计学院 重庆; 吴锡 :重庆市万州高级中学 重庆; 吴艳秋 :重庆三峡科技大学教学质量监控与评估处 重庆; YANG Meiling :School of Mathematics and Statistics, Chongqing Sanxia University of Science and Technology Chongqing; WU Xi :Wanzhou Senior High School Chongqing; WU Yanqiu :Teaching Quality Supervision and Evaluation Office, Chongqing Sanxia University of Science and Technology Chongqing;
摘要: 逻辑推理素养是高中数学核心素养的重要组成部分,对提升学生思维品质、规范解题过程、发展理性能力具有关键作用。习题教学作为高中数学教学的重要环节,是培育学生逻辑推理素养的核心载体。当前高中数学学习题教学普遍存在重结果轻过程、统一化教学明显、习题缺乏梯度、思维引导不够深入等现实问题,无法兼顾不同层次学生的学习差异。本文立足分层教学视角,结合高中生认知发展规律,从层级定位、习题设计、课堂实施、评价反馈四个维度提出培养路径,并以函数与导数习题为例开展实践分析,为高中函数与导数习题教学中精准培育逻辑推理素养提供参考。
Abstract: Logical reasoning literacy is a crucial component of core competencies in high school mathematics, playing a pivotal role in enhancing students' thinking quality, standardizing problem-solving processes, and developing rational abilities. As a key aspect of high school mathematics instruction, exercise-based teaching serves as the primary vehicle for cultivating students' logical reasoning skills. However, current practice in high school mathematics exercise teaching often suffers from issues such as an overemphasis on outcomes over processes, highly standardized instruction, lack of exercise progression, and insufficient deep-level thinking guidance, failing to accommodate the learning differences among students at various levels. From a differentiated teaching perspective and in alignment with the cognitive development patterns of high school students, this paper proposes a cultivation pathway across four dimensions: hierarchical positioning, exercise design, classroom implementation, and evaluation feedback. Using function and derivative exercises as an example, it conducts practical analysis to provide references for precisely cultivating logical reasoning literacy in high school mathematics exercise teaching.
关键词: 高中数学;逻辑推理素养;函数与导数;习题教学;分层教学
Keywords: high school mathematics; logical reasoning literacy; functions and derivatives; exercise instruction; stratified teaching

引言

《普通高中数学课程标准(2017年版2020 年修订)》将逻辑推理列为六大核心素养之一,强调其是学生依据数学事实与规则展开归纳、类比、演绎等思维活动,进而推证结论、构建知识体系的重要能力。逻辑推理贯穿数学学习全过程,是形成理性思维、提升解题能力的基础支撑。

函数与导数习题在高中数学中课时占比高、实践功能强,既是巩固知识、训练技能的主要环节,也是开展思维训练、培育核心素养的关键场域。核心素养导向下的数学教学,更加注重学生思维能力的长效发展。但在实际教学中,部分教师仍以“讲题型、对答案、刷题目”为主,过于注重解题速度与正确率,忽视推理过程拆解、思路生成与方法提炼,导致学生机械模仿、思维浅表化。同时,班级授课制下统一化教学难以兼顾学生基础差异,不同层次学生的逻辑推理能力难以得到有效提升。因此,在函数与导数习题教学中实施分层培养,对落实逻辑推理素养具有重要的现实意义。

一、逻辑推理素养在习题教学中的核心价值

逻辑推理是数学核心思维的核心内容,也是数学思想的重要体现,主要包括归纳推理、类比推理和演绎推理,三者相辅相成,共同构成完整数学思维体系。在习题教学中强化逻辑推理培育,具有多重价值。

(一)助力学生建构结构化知识体系

通过推理训练,学生能够厘清函数、导数、单调性、极值知识间的内在联系,将零散的概念、公式、定理整合为系统框架,在理解基础上记忆,提升知识运用的灵活性与系统性。

(二)规范解题过程,提升解题严谨性

逻辑推理强调步步有据、条理清晰,能够帮助学生形成稳定思维路径,减少盲目试错,提高解题准确性,契合数学解题的基本逻辑要求。

(三)规范解题过程,提升解题严谨性(思维外化)

习题训练的过程也是思维外化的过程。持续的推理训练能够帮助学生学会用准确、简洁的数学语言表达思路,规范书写论证过程,实现思维与表达同步提升。

(四)为深度学习与长远发展奠定基础

逻辑推理是数学学习与科学研究的关键能力。在函数与导数习题教学中夯实推理基础,能够提升学生自主探究、问题解决与创新思考的能力,为深度学习与未来发展提供支撑。

二、高中函数与导数习题教学存在的主要问题

当前函数与导数习题教学在培育逻辑推理素养方面仍存在明显不足,主要体现在四方面。

(一)重结果轻过程,推理训练缺位

教师讲解函数与导数习题时常直接给出解法,缺少对条件转化、推理依据、思路生成的分析,学生难以形成完整、严谨的逻辑链条。

(二)统一化教学明显,分层意识不足

习题布置、讲解进度、评价标准采用统一化安排,无法适配不同基础学生对函数与导数的认知节奏,不利于因材施教。

(三)习题设计缺乏梯度,结构不够合理

习题多为简单堆砌,基础题、变式题、综合题搭配不够科学,难以支撑学生由浅入深、循序渐进提升函数与导数相关推理水平。

(四)思维引导浅表化,方法提炼不足

教师就题讲题现象普遍,缺少题型归纳、思路总结与思想升华,学生难以实现方法迁移,难以形成可迁移的推理能力。

这些问题使得函数与导数习题教学效率不高,逻辑推理素养培养难以真正落地。

三、逻辑推理素养分层培养的实施策略

分层教学以学生差异为基础,通过精准定位、分层设计、差异化实施,满足不同层次学生在函数与导数学习中的发展需求,提升逻辑推理培养实效。

(一)分层依据与层级定位

按照数学基础、运算能力、逻辑水平与学习态度,将学生划分为基础层、进阶层、创新层,并实行动态管理。

基础层:基础薄弱,对函数与导数概念理解不深,推理不够规范,依赖模仿。目标:夯实基础、规范步骤、建立简单推理意识。

进阶层:基础较扎实,能完成函数与导数常规题目,但严谨性与迁移能力不足。目标:强化方法、提升推理严谨性、形成稳定思维路径。

创新层:基础扎实,思维灵活,善于函数与导数综合问题的探究与迁移。目标:提升综合推理、创新论证与深度思辨能力。

每单元结束后,结合单元测试成绩、课堂参与度和作业完成质量调整层级,允许学生自主申请升降级,层级仅在教师内部掌握,避免标签化伤害学生自尊心。

习题分层设计

习题设计遵循“低起点、小梯度、多层次”原则。基础层以教材函数与导数基础题、概念辨析题、简单运算题为主,聚焦知识巩固与步骤规范;进阶层以变式题、中档综合题、易错题为主,强化知识迁移与推理严谨性训练;创新层以函数与导数综合探究题、新定义题、含参问题为主,突出思维深度与创新论证。

教学过程分层实施

针对基础层学生,重点指导函数与导数审题、明确条件、规范书写、口述推理过程,以鼓励性教学为主;针对进阶层学生,引导自主分析、总结题型、优化解法,关注推理完整性与逻辑严谨性;针对创新层学生,鼓励一题多解、自主探究、反思提炼,培养创新推理与批判性思维。

评价分层反馈

对基础层学生,侧重函数与导数解题规范度、参与度与进步幅度,以激励性评价为主;对进阶层学生,侧重方法掌握、推理严谨性与变式应用能力;对创新层学生,侧重思维深度、创新意识与综合论证水平。

四、教学案例分析——以函数与导数习题课为例

基础层任务:单调性判断与基本求导

以基础运算与步骤规范为主,布置如“求f(x)=x3-3x+1的单调区间”等教材原题,巩固导数与单调性的关系,建立简单推理链条,让学生掌握基础推理方法,规范解题书写步骤。

进阶层任务:极值与最值问题求解

训练演绎推理严谨性,布置如“求f(x)=x3-3ax+1的极值”等含参基础题,引导学生理解极值判定的充分条件与必要条件,规范分类讨论的逻辑与步骤表达,提升推理的完整性。

创新层任务:恒成立与存在性问题解决

综合运用转化、分类讨论、函数与方程思想,布置如“若f(x)=x3-3ax+1≥0在[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围”等综合题,引导学生自主构建完整推理链条,深度分析题目条件,提升综合推理与创新解题能力。

实践表明,分层教学能够有效适配不同学生需求,显著提升函数与导数习题教学中逻辑推理素养的培育效果。

五、结语

在高中函数与导数习题教学中实施逻辑推理素养分层培养,是落实核心素养、实现因材施教的重要路径。教师应立足学情,科学分层、精准设计、差异化指导,将归纳、类比、演绎等推理训练融入函数与导数习题教学全过程,让每位学生都能在适宜的学习任务中提升思维、发展素养。未来可进一步结合信息技术实现分层设计精准化、评价多元化,推动函数与导数习题教学更加高效、不断提升数学育人质量。

参考文献:

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