浙江溫州市百里路小學(xué) 鄭美娜
推理能力是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》(以下簡稱《標準》)中提出的小學(xué)數(shù)學(xué)十大概念之一,東北師大馬云鵬教授在《關(guān)于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的幾個問題》一文中更是強調(diào):《標準》中的十大概念其實就是義務(wù)教育階段的十大數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。由此可見,作為小學(xué)數(shù)學(xué)十大核心素養(yǎng)之一的推理能力,是學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容。
那么,在日常小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,我們怎樣發(fā)展學(xué)生的推理能力呢?方法和途徑很多,以圖形為載體培養(yǎng)小學(xué)生的推理能力就是一種非常有效的方法。
提到推理能力,很多教師認為這不是每個學(xué)生都具有的能力,因為它需要通過思維訓(xùn)練來完成,讓學(xué)有余力的同學(xué)去奮斗吧!事實上,課堂教學(xué)中時時都有發(fā)展機會,就連我們?nèi)粘W钇胀ǖ挠嬎憬虒W(xué),也能通過數(shù)圖結(jié)合的方法來發(fā)展學(xué)生的推理能力。如學(xué)生在學(xué)習(xí)了五年級下冊“分數(shù)加減法”后,數(shù)學(xué)練習(xí)題中有這樣一道題:你能很快地算出下面算式的結(jié)果嗎?,如果只是想讓學(xué)生知道和掌握這道題的計算方法與計算結(jié)果,那顯然是不夠的,我在指導(dǎo)此內(nèi)容時直接出示:
師:不讓你通分,不讓你把分數(shù)化成小數(shù),你能快速、準確地計算出這道題的結(jié)果嗎?(生疑惑,表現(xiàn)出無能為力的樣子)
師:看來需要老師的幫助了是嗎?說吧,需要老師提供什么幫助?
生開玩笑地說:老師,你幫我們算出來吧!
師:想得美!再說這也太不能體現(xiàn)你們的水平了,再想想!(生實在沒辦法)
師:如果老師給你這組題目和圖形,仔細觀察,你發(fā)現(xiàn)了什么?
學(xué)生通過仔細觀察題目和圖形后,先是恍然大悟,然后是大徹大悟的樣子:“原來如此!”于是很快得出:
生:能?。ㄗ孕艥M滿并很快算出正確結(jié)果)
師:能自己出一道這種題目考考同桌嗎?
生:能?。▽W(xué)生出題)
師:怎么知道自己做得是否正確?(學(xué)生通分驗證知道有誤)怎么辦?能否也照樣借助圖形來解決?(生齊說能),隨后出示下圖:
師:現(xiàn)在有什么發(fā)現(xiàn)?
師:有什么想說的嗎?
生:圖形的作用真大!
師:體現(xiàn)在哪?
……
這組題目并沒有到此為止,趁學(xué)生由前面產(chǎn)生的興趣我繼續(xù)借助圖形來研究如:……和等題目。
由此可見,數(shù)圖結(jié)合有利于問題解決,更有利于推理能力的發(fā)展。上述案例原為一道道普通的分數(shù)計算題,現(xiàn)以圖形為載體進行數(shù)學(xué)推理,化難為易、化抽象為直觀,輕而易舉地使問題得到了解決,在很大程度上提升了計算教學(xué)的價值。更有意義的是,對學(xué)生的數(shù)學(xué)思維發(fā)展以及概括思想、極限思想和模型化思想等進行了有效指導(dǎo)和訓(xùn)練,進一步促進了學(xué)生推理能力的發(fā)展。
實踐操作是小學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識和深入理解數(shù)學(xué)內(nèi)涵的重要途徑,一些數(shù)學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和方法的探究,都是通過觀察、操作、比較、分析、推理得到的,現(xiàn)以我校一位教師的《圓的認識》教學(xué)片段來例證:
(學(xué)生認識了圓的各部分名稱)
出示問題:以C點為圓心,畫出A、B兩點都在同一個圓上的圓形(如下圖)。
師:題目有什么要求?
生:A、B兩點都在同一個圓上。
師:那就畫吧。(一部分同學(xué)馬上拿起圓規(guī)就畫,一部分同學(xué)在沉思,沒動手畫)
師:畫好了嗎?剛才老師看到一部分同學(xué)非常認真地畫圖,另有部分同學(xué)卻沒畫,我先問畫的同學(xué),你們畫出來了嗎?(沒有)為什么?
生:好像畫不起來,A、B兩點總不能都在圓上。
師:我要問問沒動手畫的同學(xué),你們?yōu)槭裁床划嫞?/p>
生:這個要求不行,不可能畫出來。
師:為什么?
生:如果要讓A、B兩點都在同一個圓上,那么圓心C點到A、B兩點的距離要相等,而這里的AC不等于BC。
師:現(xiàn)在你們知道為什么不能畫出以C點為圓心,A、B兩點都在同一個圓上了嗎?(知道)那好好思考一下,請問C點在哪里就能畫出A、B兩點都在同一個圓上?
學(xué)生經(jīng)過操作、討論、思考和分析后。依次展示出下列作品:
師:通過剛才的畫圖操作,有什么想說的?
……
師:如果想讓A、B、C三點都在同一個圓上,圓心又該定在哪里?
……
為落實本課的一個重要教學(xué)目標——圓的特征,教師沒有直接告訴學(xué)生要研究圓的特征,而是給學(xué)生足夠的時間和空間,引導(dǎo)學(xué)生通過動手畫圖操作、觀察、思考、推理和發(fā)現(xiàn),引發(fā)學(xué)生認知沖突。學(xué)生通過畫一畫、看一看、比一比、想一想等活動來解決問題,得出結(jié)果。如圓有大小之分、同圓或等圓的所有半徑相等、半徑?jīng)Q定圓的大小、圓心決定圓的位置等知識的獲取,不是依賴教師的教,而是學(xué)生在動手操作的過程中加入思考與推理等思維活動,提升了實踐操作的價值和意義,豐富了課堂教學(xué),真正感受到了抽象和推理的力量。
“圖形與幾何”領(lǐng)域是發(fā)展學(xué)生推理能力的沃土,如圖形認識、圖形位置、圖形運動等問題的解決都需要用到推理。教材中以圖形為載體發(fā)展學(xué)生推理能力的素材很多,效果也很好,現(xiàn)以另一位教師的教學(xué)片段來例證:
(出示下圖)
師:仔細觀察,你覺得這個圖形有趣嗎?
生:有趣。
師:為什么你覺得這個圖形有趣?
生1:因為它像小馬的頭,很可愛。
生2:它像不完整的房子,很有趣。
生3:它像倒掛著的靴子。
……(氛圍輕松,學(xué)生暢所欲言)
師:你們說得都很形象,說明你們很熱愛生活。作為數(shù)學(xué)老師的我,心里想的和你們想的可不一樣哦,誰能猜猜,老師看到的是什么?心里想到的又會是什么?
(經(jīng)老師一提醒,學(xué)生自然往數(shù)學(xué)圖形知識方面去思考)
生1:左邊是一個三角形,右邊是一個梯形。
生2:上面是一個三角形,下面是一個正方形。
師:你們的眼睛真亮!不過,老師還有一個重要的事情要讓你們?nèi)プ?,再仔細看看這個圖形,你能否用剪刀把它直直地剪一刀,再拼成另一個圖形。記住,是直直地剪一刀!先獨立思考,有想法后再跟同桌交流。
生1:把左邊的三角形剪下,拼到右上角后變成了一個長方形。
生2:還可以把右下角的三角形剪下,把左下角補上就變成了一個正方形。(很多同學(xué)恍然大悟)
在“圖形與幾何”教學(xué)中,往往存在兩個不足:一是更多關(guān)注單個圖形的概念和表象,忽視基本圖形之間的相互聯(lián)系和區(qū)別;二是更多關(guān)注圖形靜止狀態(tài)下的特點和知識,忽視變化圖形之間的關(guān)系。上述這個教學(xué)案例很好地彌補了這兩個不足,執(zhí)教者不僅引導(dǎo)學(xué)生對圖形有靜態(tài)意義上的認識和理解,更重要的是有目的地讓學(xué)生把靜態(tài)的圖形引向有效的動態(tài)想象,賦予圖形生命,對觀察和想象到的圖形在腦子里進行一次次的信息篩選、梳理、提取和圖形重建,加深了對圖形的認識和理解,不僅有利于學(xué)生空間觀念的認識,更有利于學(xué)生推理能力的發(fā)展和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。
“推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中”。由此可見,推理能力的培養(yǎng)需要經(jīng)過一個長期和緩慢的過程。因此,我們只有牢牢立足于課堂教學(xué)這塊沃土,緊緊把握新《標準》要求,用心思考,從實際出發(fā),多研究教材、多研究課堂和學(xué)生,才能使學(xué)生的推理能力得到良好的發(fā)展。?