黃乙美
推理是數(shù)學思考的重要方式,推理思想是數(shù)學的基本思想之一,其主要包括歸納思想、轉(zhuǎn)化思想、演繹思想和類比思想等。在有關幾何圖形的教學中,為了讓學生感悟推理思想,教師在教學時要從已有的事實出發(fā),讓學生憑借經(jīng)驗和直覺,通過歸納、轉(zhuǎn)化、類比推斷某些數(shù)學結(jié)果。這樣才能養(yǎng)成學生的推理能力,提高思維水平。
一、在多邊形內(nèi)角和推導中感悟歸納思想
歸納思想主要是從部分到整體,從個別到一般的推理。教師在多邊形內(nèi)角和推導中讓學生感悟歸納思想,讓學生在掌握多邊形內(nèi)角和公式的同時,實現(xiàn)分析概括能力的提升。
在新課導入時,教師可以讓學生先回顧求四邊形內(nèi)角和時采用了什么方法,即將任意一條對角線連接起來,把四邊形轉(zhuǎn)換成兩個三角形,可以得出四邊形內(nèi)角和為2×180°=360°。在此基礎上,教師讓學生思考如何求五邊形、六邊形的內(nèi)角和。此時學生會輕松地將五邊形(六邊形)拆分成3個(4個)三角形,得出五邊形內(nèi)角和為3×180°=540°,六邊形內(nèi)角和為4×180°=720°。最后,教師讓學生分析多邊形內(nèi)角和與三角形內(nèi)角和是否存在規(guī)律,即多邊形內(nèi)角和是三角形內(nèi)角和的若干倍。那么到底這個倍數(shù)是多少,就需要教師和學生一起進行探索。在課堂教學過程中,教師可以讓學生以小組為單位展開討論,鼓勵學生采用多種方法來探索。
第一種探索方法:仿照四角形內(nèi)角和的求法,引導學生發(fā)現(xiàn)多邊形邊數(shù)與拆成的三角形個數(shù)之間的關系,為了直觀了解,可以讓學生列出表格,然后觀察(表1)。此時,學生很快可以得出:多邊形邊數(shù)比三角形個數(shù)多2,即n邊形可拆分為n-2個三角形,那么n邊形的內(nèi)角和為180°×(n-2)。
第二種探索方法:引導學生在多邊形內(nèi)部任取一點O,和各頂點連接起來,如此多邊形邊數(shù)和分成的三角形個數(shù)相同。讓學生思考多邊形內(nèi)角和與拆成三角形內(nèi)角和之間的關系。學生通過畫圖能夠得出多邊形內(nèi)角和等于全部三角形內(nèi)角和減去一個圓周,也就是180°n-360°=180°×(n-2)。
第三種探索方法:在多邊形任意一邊上取一點,和各頂點連接起來,那么多邊形邊數(shù)比拆成的三角形個數(shù)多1。教師讓學生思考多邊形內(nèi)角和與拆成三角形內(nèi)角和之間的關系,學生在畫圖后能夠得出多邊形內(nèi)角和等于全部三角形內(nèi)角和再減去一個平角,即180°(n-1)-180°=180°×(n-2)。
經(jīng)由教師引導,學生經(jīng)歷了對公式的猜想與歸納過程,讓他們感悟了歸納思想。在課堂教學中,教師可以采用探究式的教學方法,鼓勵學生大膽猜想,通過合作與交流,將本節(jié)課內(nèi)容探索出來,最后鼓勵學生大膽發(fā)表自己的看法與學習感受,教師則及時對學生的發(fā)言加以反饋,為學生提供一個梳理知識的機會。
二、在平行四邊形的面積推導中感悟轉(zhuǎn)化思想
每個新的知識,都是在原有知識的發(fā)展與轉(zhuǎn)化中得出的。在小學數(shù)學教學中,教師要對學生生疏的問題進行轉(zhuǎn)化,變成學生熟悉的問題,同時采用已經(jīng)掌握的知識進行解答,這樣可以快速掌握新知識。平面圖形的面積計算是小學數(shù)學教學中的重難點內(nèi)容,同時也是能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化思想充分體現(xiàn)出來的教學內(nèi)容。在開展教學時,為了讓學生能更加輕松地學習與掌握,需要在學生掌握相應圖形的基礎上進行合理轉(zhuǎn)化,讓其成為學生熟悉的圖形;之后通過對學生的合理引導,讓他們逐步掌握新圖形的面積計算方法。
例如,進行平行四邊形面積計算公式的推導教學。教師直接問學生:“如何計算平行四邊形面積?”鼓勵學生獨立自主地思考。為解決這個問題,學生都積極調(diào)動自己所學的知識和已經(jīng)掌握的經(jīng)驗,找到解決問題的有效方法。在學生將平行四邊形面積計算轉(zhuǎn)化為已經(jīng)學習的長方形面積計算后,教學要注意以下兩點。第一,轉(zhuǎn)化時讓學生剪一剪、拼一拼平行四邊形,最后能夠得出轉(zhuǎn)化后的長方形與原來平行四邊形面積是一樣的,也就是等積轉(zhuǎn)化。在此基礎上,長方形的長為平行四邊形的底,寬為平行四邊形的高,因而平行四邊形面積為底乘高。第二,轉(zhuǎn)化結(jié)束以后,教師要讓學生思考:“轉(zhuǎn)化成長方形的原因是什么?”學生通過思考,可以得出這是由于自己已經(jīng)掌握了長方形的面積計算方法,因此能把陌生的新知識轉(zhuǎn)化為已經(jīng)掌握的舊知識,能夠讓新問題得到解決。學生在平行四邊形面積推導過程中,充分感悟了轉(zhuǎn)化思想,并可以將其應用到其他知識的學習中。
三、在體積公式的推導中感悟類比思想
小學數(shù)學教材中涉及類比思想的內(nèi)容很多,概念、定理的延伸,問題的拓展等都是類比思想的反映,這就要求教師去發(fā)掘并加以實施。就類比而言,主要是將兩個或多個相似對象加以聯(lián)想,把其中某個比較熟悉的性質(zhì)轉(zhuǎn)移到其他相似對象之中,這樣可以將新的規(guī)律探尋出來。在小學階段,常用的類比包括數(shù)與形的類比、特殊與一般的類比、平面與空間的類比、有限與無限的類比等。
具體地說,在小學數(shù)學圖形與幾何領域的學習中,當一些比較復雜、陌生的問題與簡單、熟悉的問題存在一定的相似性時,便可以把解決后者的方法應用到前者身上,這樣的思想方法我們稱之為類比。類比思想是推理思想中的重要內(nèi)容,但是由于兩個相似對象存在一定差異,如果類比時選擇不夠恰當,將出現(xiàn)錯誤。因此,在使用類比方法的過程中,需要防止出現(xiàn)這些問題,這樣才能保證類比思想的有效應用,幫助學生解決數(shù)學問題。
例如,長方形的面積計算公式是通過擺小正方形(面積單位)得到的,面積=長×寬=a×b,可以通過方法的類比推導正方體的體積公式,通過擺正方體(體積單位)推導出長方體的體積公式=長×寬×高。類似的,當我們把長方體的體積公式歸結(jié)為底面積×高時,就可以通過類比推導出圓柱體體積公式為底面積×高。類比思想不僅使數(shù)學知識容易理解,而且使公式的記憶變得自然而簡潔,可以激發(fā)學生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學生的合情推理能力。
總之,在小學數(shù)學圖形與幾何領域的教學過程中,要充分挖掘教材中蘊含推理思想的素材,讓學生在掌握知識和獲得技能的同時,感悟推理思想,尤其是合情推理。教學中重視訓練學生的思維能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,能夠為學生今后的數(shù)學學習打下良好的思想基礎。
(作者單位:福建省泉州市通政中心小學 責任編輯:王彬)endprint