錢建兵
合情推理,是從已有的事實出發(fā),憑借經(jīng)驗和直覺,通過歸納和類比等作出的探索性判斷,是一種創(chuàng)造性的思維活動,是推理能力的重要組成部分。合情推理在獲取數(shù)學知識、歸納數(shù)學結(jié)論、發(fā)現(xiàn)解決問題的方法與思路方面都有著重要的作用。從數(shù)學發(fā)展的歷程來看,基于合情推理作出的猜想,其價值有時會超過數(shù)學證明。著名數(shù)學教育家波利亞指出:“只要數(shù)學學習的過程稍能反映出數(shù)學的發(fā)明創(chuàng)造的話,那么就應(yīng)當讓猜想、合情推理占有適當?shù)奈恢?。”因此,在小學數(shù)學教學中,應(yīng)結(jié)合觀察、比較、概括等思維活動,放飛學生的思維,讓學生合理猜想,學會數(shù)學地思維,積累數(shù)學活動的經(jīng)驗,發(fā)展學生的合情推理能力,提高他們的數(shù)學素養(yǎng)。
1.激活經(jīng)驗,合理猜想。
合情推理的實質(zhì)是“發(fā)現(xiàn)——猜想”。合情推理的特征是不按邏輯程序去思考,是學生把自己的經(jīng)驗與邏輯推理的方法有機地整合起來的一種跳躍性的表現(xiàn)形式。學生已有的經(jīng)驗是提出猜想的源泉。因此,在教學中,教師要善于找到不同領(lǐng)域、不同知識的相似之處,激活學生的經(jīng)驗,讓學生大膽地提出猜想。例如,教學蘇教版六上《表面積的變化》一課時,我們應(yīng)注意到,在以往的學習中,有類似的題目,如用長度相等的小棒圍長方形(正方形),用完全一樣的小正方形拼長方體(正方體)。從二維空間到三維空間,不同的空間形式在某些屬性方面存在著相似之處,這些相似的聯(lián)結(jié)點可能激發(fā)學生的猜想。
2.基于現(xiàn)象,進行歸納。
數(shù)學結(jié)論是看出來的,而不是證明出來的,看出的數(shù)學結(jié)果不一定是正確的,但可以指引數(shù)學研究的方向。而且,看的過程表現(xiàn)出很大的創(chuàng)造性,這正是數(shù)學不斷創(chuàng)造新成果的一種重要方式。事實證明,沒有大量感性材料的支撐,學生很難形成對規(guī)律、性質(zhì)的具體感受。在教學中,教師要組織充分的觀察活動,讓學生感受大量的材料,在觀察數(shù)學事實的基礎(chǔ)上把猜想具體化,使猜想看得見、摸得著、有理有據(jù),再進行歸納,培養(yǎng)學生的數(shù)學理性精神與合情推理能力。
3.數(shù)形結(jié)合,讓猜想更理性。
在提出數(shù)學猜想的過程中,數(shù)學直覺,即對數(shù)學對象的某種直接領(lǐng)悟與洞察也是十分重要的。法國數(shù)學家龐加萊對直覺進行過生動的描述,他把存在于人的頭腦中的種種數(shù)學思想或概念叫做“觀念原子”。它們都是一群原來排在墻上的帶鉤子的原子,在開動大腦機器后,成群的觀念原子在空中翩翩起舞,原子間的相互組合能產(chǎn)生新的觀念原子,其組合形式是無窮無盡的。只有通過某種美妙的選擇形成的組合才能產(chǎn)生極為有用的新的觀念原子,即形成數(shù)學上有用的新思想或新概念。教師要充分發(fā)揮直觀推理在發(fā)現(xiàn)問題中的作用,創(chuàng)造主動思考的機會,鼓勵學生借助幾何直觀進行比較、分析和想象,展開豐富多彩的直觀推理,洞察數(shù)學對象的結(jié)構(gòu)關(guān)系,從而獲得數(shù)學結(jié)論。
學生合情推理能力的培養(yǎng)是一個長期的過程。在教學中,教師要尊重學生原有的生活經(jīng)驗和知識基礎(chǔ),尊重學生獨特的思維,培養(yǎng)學生的直覺思維,鼓勵學生大膽猜想,在觀察的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)研究對象的共同特征,并用各種方式把這一特征表達出來。同時,我們也應(yīng)意識到,對于推理模式的把握,是基于個體體驗的,需要通過學生的實際操作和內(nèi)心感悟,是一種“意會”重于“言傳”的東西。能力的形成不是以學生懂了、會了為標志的,而是學生自己悟出了道理、規(guī)律或方法。因此,在教學中,要有意識地組織學生反思活動過程,在反思中讓學生感悟、積累推理的經(jīng)驗,發(fā)展其推理能力?!?/p>
(作者單位:江蘇省南通市通州區(qū)西亭小學)