桑麗陽
歸納推理經(jīng)驗(yàn)是一種基本的數(shù)學(xué)思維活動經(jīng)驗(yàn),它一般是從學(xué)生的動手操作和思維活動中獲得,不像“基本知識”和“基本技能”那樣容易考查和評估,因此常常易被教師所忽視。然而,數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)是一種不可替代的自我體驗(yàn),是提高數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。因此,教師必須結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)組織好每一次數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與其中,經(jīng)歷學(xué)習(xí)的全過程,從而獲得獨(dú)特的經(jīng)歷和體驗(yàn),逐漸積累豐富的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)。
一、通過全程經(jīng)歷掌握正確的歸納推理方法
歸納推理的教學(xué)是讓學(xué)生親歷歸納推理解決問題的過程,在學(xué)習(xí)過程中建構(gòu)數(shù)學(xué)知識,掌握解決問題的基本策略,發(fā)展邏輯推理能力,從而真正理解什么是歸納推理,形成用歸納推理解決問題的能力。教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生了解和掌握一般的歸納推理方法,讓他們運(yùn)用該方法繼續(xù)去發(fā)現(xiàn)和探索知識。同時(shí),教師要有意識地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引領(lǐng)學(xué)生掌握正確的歸納推理方法。
歸納推理一般由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)組成:一是觀察引入,即通過觀察研究對象,提出要研究的問題;二是形成猜想,即根據(jù)觀察的結(jié)果,提出合理的猜想;三是枚舉驗(yàn)證,即運(yùn)用舉例的方法進(jìn)行驗(yàn)證猜想;四是歸納結(jié)論,即用文字或符號概括結(jié)論。例如,“加法交換律”一課,作為數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)律探究的起始課,它是學(xué)生積累代數(shù)歸納經(jīng)驗(yàn),掌握一般歸納推理方法的關(guān)鍵。在課堂上,教師需要按照“提出問題—形成猜想—舉例驗(yàn)證—概括歸納—運(yùn)用結(jié)論”幾個(gè)環(huán)節(jié)展開教學(xué)。
例如,教師先出示“5+12=17”和“12+5=17”,讓學(xué)生通過觀察、分析,用自己的語言敘述算式的變化,即“左右兩個(gè)加數(shù)互換位置,和不變”,從而引發(fā)學(xué)生的猜想:是不是所有的加法算式,將兩個(gè)加數(shù)的位置互換后,和都不變?為了驗(yàn)證猜想是否正確,就需要舉例。在舉例驗(yàn)證的過程中,教師要指導(dǎo)學(xué)生對研究進(jìn)行規(guī)范的記錄,形成良好的記錄習(xí)慣。這不僅能讓學(xué)生正確地表達(dá)因果關(guān)系,而且有助于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。同時(shí),教師還要逐步開啟學(xué)生的研究思路:有時(shí),一個(gè)例子不足以證明猜想是否正確,舉例就要多樣,要考慮到不同種類的加法,如整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)等;舉例時(shí)要注意特殊數(shù)字,比如0;還要有尋找反例的意識等。通過這樣有意識的引領(lǐng),讓學(xué)生學(xué)會舉例驗(yàn)證的一般方法,即要全面舉例,盡可能涉及更廣的范圍,并要考慮到特殊的例子,要努力地尋找反例。這樣,學(xué)生在習(xí)得舉例驗(yàn)證的一般方法時(shí),也就積累了豐富的歸納推理的經(jīng)驗(yàn)。
舉例驗(yàn)證后,要引導(dǎo)學(xué)生使用簡潔的方式歸納概括結(jié)論,如圖形、符號、字母等,讓他們知道完整的表述應(yīng)該包含條件和結(jié)論兩部分。最后讓學(xué)生運(yùn)用這一結(jié)論,解答一些數(shù)學(xué)問題。
總之,在教學(xué)中,要讓學(xué)生經(jīng)歷用歸納推理解決問題的全過程,不僅使他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,能用歸納推理解決問題,也學(xué)會歸納推理的一般方法,積累歸納推理經(jīng)驗(yàn)。
二、通過實(shí)踐操作積累直接的歸納推理經(jīng)驗(yàn)
在生活中,讓人印象深刻的往往都是親身經(jīng)歷的事。數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累離不開數(shù)學(xué)活動。讓學(xué)生經(jīng)歷多種多樣的數(shù)學(xué)活動,從中觀察、操作、思考、比較、歸納,才能更好地掌握基本的數(shù)學(xué)知識、方法和技能。因此,在教學(xué)中,教師要留給學(xué)生足夠的時(shí)間和空間,組織學(xué)生動手操作、自主探究,參與歸納推理的活動過程,通過實(shí)踐獲得并積累歸納推理的直接經(jīng)驗(yàn)。
例如,在教學(xué)“三角形內(nèi)角和”時(shí),筆者首先引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的文具三角板,再通過測量和計(jì)算發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)特殊的直角三角形的內(nèi)角和是180°,從而引發(fā)學(xué)生猜想:是不是所有的三角形內(nèi)角和都是180°?激起學(xué)生探究的欲望。從兩個(gè)特殊的直角三角形到一般三角形的內(nèi)角和,特別是“鈍角三角形和銳角三角形的內(nèi)角和會是一樣的嗎?”這一開放性的問題,引發(fā)了學(xué)生視覺和思維上的沖突,對學(xué)生來說極富挑戰(zhàn)性。教師要把握機(jī)會,適時(shí)組織學(xué)生動手操作驗(yàn)證。
接下來,教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的歸納推理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考:如何驗(yàn)證?只驗(yàn)證一個(gè)三角形夠嗎?所有的三角形驗(yàn)證得完嗎?需要驗(yàn)證哪些三角形?讓學(xué)生進(jìn)一步感知舉例驗(yàn)證要全面,要盡量考慮不同類型的三角形。課前,筆者準(zhǔn)備了多種不同類型的三角形,讓學(xué)生選出所需三角形動手驗(yàn)證。教師可引發(fā)學(xué)生思考:除了測量,你還有其他辦法驗(yàn)證三角形內(nèi)角和嗎?以此引導(dǎo)學(xué)生將三角形的三個(gè)角折拼或剪拼在一起進(jìn)行驗(yàn)證。在學(xué)生自主探究的過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)記錄研究結(jié)果。
最后,引導(dǎo)學(xué)生將研究過程中看到的現(xiàn)象進(jìn)行歸納,得出結(jié)論:三角形內(nèi)角和是180°。讓學(xué)生親身經(jīng)歷“猜想—驗(yàn)證—?dú)w納”的全過程,通過動手操作,獲得了“三角形內(nèi)角和”的直接經(jīng)驗(yàn),并且印象十分深刻。
三、通過回顧反思提升歸納推理的能力
反思是課堂教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。學(xué)生經(jīng)歷了一系列的數(shù)學(xué)活動后,需要對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行回顧和反思。在課堂教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生反思自己參與活動的全過程,與同伴交流參與活動所獲得的體驗(yàn),總結(jié)在活動中的一些收獲,在思維碰撞中加深對知識的探索,提升歸納推理的能力。
如在學(xué)習(xí)“加法交換律”之后,學(xué)生通過反思,首先總結(jié)出了歸納推理的一般步驟,即“觀察發(fā)現(xiàn)—形成猜想—舉例驗(yàn)證—?dú)w納結(jié)論”;接著,通過互相交流,學(xué)生們認(rèn)識到舉例要全面,要考慮特殊例子,并通過特殊數(shù)字尋找反例等;最后,根據(jù)得到的結(jié)論類比猜想,將“兩個(gè)加數(shù)”橫向拓展到“三個(gè)加數(shù)、四個(gè)加數(shù)……”,從“加法”縱向延伸到“減法”“乘法”“除法”,形成更多新的猜想,拓展學(xué)生研究的視角,給學(xué)生留下更多自主探索的空間。
引導(dǎo)學(xué)生反思時(shí),可以從“我今天學(xué)習(xí)了什么知識?”“運(yùn)用了什么樣的學(xué)習(xí)方法?”“今天學(xué)的知識與生活有什么聯(lián)系?”等問題開始。這樣的反思,有利于學(xué)生全面考慮問題, 掌握解決問題的辦法,進(jìn)一步積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)。
總之,歸納推理的經(jīng)驗(yàn)是需要依靠積累形成的,需要教師在課堂中為學(xué)生預(yù)留充分的時(shí)間和空間,讓學(xué)生經(jīng)歷歸納推理的全過程,掌握歸納推理的方法,獲得在操作活動中的初步體驗(yàn),逐步形成“總想發(fā)現(xiàn)點(diǎn)什么”的意識,養(yǎng)成科學(xué)分析問題的習(xí)慣。只有這樣,才能將獲得的直接經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的認(rèn)識;才能在反思中總結(jié)提升,舉一反三,形成新的猜想,獲得新的經(jīng)驗(yàn)。
(責(zé)任編輯 郭向和)