王佩云
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中對“推理能力”做出解釋:“推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中。推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活經(jīng)常使用的思維方式。”
在小學(xué)階段,主要學(xué)習(xí)合情推理,即歸納推理和類比推理。而歸納推理又多表現(xiàn)為“不完全歸納推理”。歸納推理有助于發(fā)現(xiàn)并提出問題,進(jìn)行大膽猜測。
歸納推理在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用比較廣泛。小學(xué)數(shù)學(xué)中的規(guī)律主要是有圖形、數(shù)列、算式的規(guī)律,乘法和除法的變化規(guī)律,排列組合的規(guī)律,這些規(guī)律的發(fā)現(xiàn)主要是通過對一些例子的觀察、比較、聯(lián)想,再提出猜想,這是歸納法的典型應(yīng)用。
林崇德教授根據(jù)推理的范圍、步驟、正確性和抽象概括性這四項(xiàng)指標(biāo),把小學(xué)兒童運(yùn)算中歸納推理能力的發(fā)展分成四級水平:
1.算術(shù)運(yùn)算中直接歸納推理。
2.簡單文字運(yùn)算中直接歸納推理。
3.算術(shù)運(yùn)算中間接歸納推理。
4.初步代數(shù)式的間接歸納推理。
根據(jù)以上水平分級進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:小學(xué)生歸納推理能力的發(fā)展既存在著年齡特征,又表現(xiàn)出個(gè)體差異;從對比實(shí)驗(yàn)中我們能夠感覺到小學(xué)數(shù)學(xué)中適時(shí)、適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行歸納推理的教學(xué),有利于小學(xué)生思維水平產(chǎn)生及時(shí)的飛躍,甚至可以提前產(chǎn)生質(zhì)變。
例如,在教學(xué)“可能性”時(shí),我創(chuàng)設(shè)學(xué)生喜歡的教學(xué)情境:準(zhǔn)備一個(gè)紙盒,盒子里面有紅藍(lán)棋子,讓一名學(xué)生每摸出一個(gè)棋子后,都要記錄它的顏色,然后放回去均勻再摸,重復(fù)20次。摸棋子游戲具有隨機(jī)性,在小組探究過程中,我看見一個(gè)小組的學(xué)生連續(xù)五次摸出的都是紅棋子,于是詢問:“你們小組連續(xù)五次摸出的都是紅棋子,你有什么想法?”學(xué)生說:“盒子里面可能都是紅棋子?!边€有的學(xué)生說:“盒子里面紅棋子可能更多一些?!睅е@樣的猜想,學(xué)生繼續(xù)操作,等完成20次后,絕大多數(shù)小組的記錄中都是摸到紅棋子的次數(shù)多于藍(lán)棋子的次數(shù)?;顒?dòng)結(jié)束后,我繼續(xù)和學(xué)生交流感受,再次追問:如果再摸一次,摸到什么顏色的棋子的可能性更大一些?繼續(xù)摸一次。在不斷的實(shí)踐操作中繼續(xù)感受可能性的大小以及事件的隨機(jī)性。整個(gè)活動(dòng)中學(xué)生有了初步感知:紅色棋子比藍(lán)色棋子多,根據(jù)記錄進(jìn)而推斷出再摸一次,摸到紅色棋子的可能性大一些。在一系列的操作中,讓學(xué)生經(jīng)歷猜想、驗(yàn)證、推理的過程。
又如,在學(xué)習(xí)右邊的數(shù)學(xué)題時(shí),借助圖形計(jì)算從1開始連續(xù)奇數(shù)相加的和。教學(xué)內(nèi)容中“形”的問題中包含著“數(shù)”的規(guī)律,“數(shù)”的問題也可以用“形”來幫助解決,數(shù)形聯(lián)系緊密。我創(chuàng)造性地使用教材,首先呈現(xiàn)給學(xué)生一組圖形,讓學(xué)生認(rèn)真觀察,然后用不同的“數(shù)”來表達(dá)自己發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。有的用“1,4,9,16”,有的用“1×1=1 2×2=4 3×3=9 4×4=16”,還有的用“1 1+3=4 1+3+5=9 1+3+5+7=16”。學(xué)生既能發(fā)現(xiàn)加數(shù)中有規(guī)律,又能發(fā)現(xiàn)和中也有規(guī)律,繼續(xù)出示1+3+5+7+9,72,100等數(shù)使學(xué)生有更多的思考空間,充分建立數(shù)與形的關(guān)系,進(jìn)而通過推理,逐步抽象,形成模式,讓學(xué)生積極參與進(jìn)來,體驗(yàn)觀察、猜想、比較、驗(yàn)證的過程,讓學(xué)生在逐步感知的過程中“悟”出道理,從而得到計(jì)算從1開始的連續(xù)奇數(shù)之和等于加數(shù)個(gè)數(shù)的平方這樣的結(jié)論。
又如,教學(xué)“乘法分配律”時(shí),出示一組算式,讓學(xué)生充分感知乘法分配律的特征:47×7+47×3=47×(7+3),67×17+67×3=67×(17+3),49×97+49×3=49×(97+3),通過觀察,學(xué)生對乘法分配律的特征有了初步感知,小組交流后再舉例,然后逐步理解乘法分配律,進(jìn)而從乘法意義上理解分配律:(47+47+47+47+47+47+47)+(47+47+47)=47×(7+3),從而抽象出字母表達(dá)式:a×c+b×c=(a+b)×c。
再如,在教學(xué)“分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)”時(shí),依據(jù)“求一個(gè)分?jǐn)?shù)的幾分之幾是多少也可以用乘法計(jì)算?!币龑?dǎo)學(xué)生列出算式,× , × ,看圖寫出結(jié)果后,鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想:分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)應(yīng)該怎樣計(jì)算?然后借助圖形進(jìn)行驗(yàn)證。在探究活動(dòng)中,讓學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),主動(dòng)進(jìn)行分析、觀察、猜想驗(yàn)證、比較、歸納的過程,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生初步的演繹推理和合情推理能力。
幾何知識(shí)的初步認(rèn)識(shí)貫穿在整個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,是按由易到難的順序呈現(xiàn)的。在“空間與圖形”的教學(xué)中,教師既要重視演繹推理,又要重視合情推理。小學(xué)階段學(xué)習(xí)的平面圖形,先學(xué)習(xí)長方形、正方形,再學(xué)習(xí)平行四邊形、三角形、梯形和圓形,立體圖形則是長方體、正方體、圓柱體、圓錐體等先后學(xué)習(xí)過程。在推導(dǎo)周長、面積和體積公式的過程中,都是經(jīng)過前后類比,比如三角形的面積與平行四邊形的面積進(jìn)行類比,圓錐的體積與圓柱的體積進(jìn)行類比,在公式的推導(dǎo)過程中都應(yīng)用了轉(zhuǎn)化的方法,從而用學(xué)過的知識(shí)來解決未知。
推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中:沒有推理就沒有真正的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。作為教師,應(yīng)該應(yīng)用有效的教學(xué)方式提高學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力,從而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量以及解決問題的能力。
編輯 謝尾合