楊玲瑯
摘要:新課標提出對推理能力的培養(yǎng),既要重視演繹推理又要重視合情推理。合情推理就是根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗,在某種情境中經(jīng)歷觀察、實驗、猜想等數(shù)學活動推出可能性結(jié)論的推理,它的實質(zhì)是“發(fā)現(xiàn)——猜想”,因而關(guān)注合情推理能力的培養(yǎng)有助于發(fā)展學生的創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:探索規(guī)律;合情推理
在日常生活、學習和工作中,人們經(jīng)常要對各種各樣的事物進行判斷,判斷事物的對與錯、是與非、可能與不可能等。判斷是對事物情況進行斷定的思維形式。由一個或幾個已知判斷推出另一未知判斷的思維形式,叫做推理。
《課程標準》要求學生“能通過觀察、實驗、歸納、類比等獲得數(shù)學猜想,并進一步尋求證據(jù)、給出證明或舉出反例?!币簿褪且髮W生在獲得數(shù)學結(jié)論時要經(jīng)歷合情推理到演繹推理的過程。合情推理的實質(zhì)是“發(fā)現(xiàn)——猜想”,因而關(guān)注合情推理能力的培養(yǎng)有助于發(fā)展學生的創(chuàng)新精神。我們每一位教師應當利用課堂教學這一途徑,充分發(fā)揮課堂教學的作用,漸進而有序地培養(yǎng)數(shù)學合情推理能力,提高學生素質(zhì),促進學生健康、全面地發(fā)展。
一、概述
數(shù)學教學中學生合情推理能力的培養(yǎng),可以通過“問題串”的教學模式來引導和培養(yǎng)。首先,教師應認真鉆研教材,根據(jù)所教學生的具體情況,將教學內(nèi)容編制成一連串循序漸進、層層誘導的問題串;然后讓學生獨立或者分組討論完成,教師適時給以點撥和幫助;最后教師對學生完成問題串的情況進行總結(jié),幫助學生將知識系統(tǒng)化、清晰化,使新知識放到學生已有的知識結(jié)構(gòu)體系。其中問題串的設計是關(guān)鍵,它必須具有以下特點:
⑴問題具有承前啟后的作用。問題的設計不能孤立的針對一個方面的問題,那樣既不利于學生掌握探索問題所需要的基礎(chǔ)知識,又不利于學生思索問題的發(fā)生點。找到問題的發(fā)生點,即問題產(chǎn)生的根源,對素質(zhì)教育的推行極為重要。
⑵問題應當比較淺顯,問題之間的梯度一定不能太大。因為我們設計的問題是為學生自主學習服務的,不是競賽,也不是考試,因此問題的提出應當放低起點,為了使學生的探索有成就感、探索的工作有持續(xù)性,問題之間的關(guān)聯(lián)必須要大,梯度必須小。否則,學生不容易順著問題走向另一個高度,會極大的打擊他們的探索激情,不利于有效教學的開展。
⑶問題的設計不要離題。一串問題不能解決學生所有的數(shù)學問題,只能解決與老師講授內(nèi)容有關(guān)的一部分問題,因此設計引領(lǐng)問題是一定要緊密圍繞課程內(nèi)容,要通過問題解釋知識的過程和本質(zhì)。
⑷好問題要具備極強的啟發(fā)性。引領(lǐng)問題的設計,其目的不僅僅是要學生回答問題,而是要透過問題,發(fā)現(xiàn)知識的產(chǎn)生、發(fā)展過程,因此,問題必須能啟發(fā)學生的思維,讓學生在回答問題的時候有所思、有所悟,提升教學的效果。
⑸好問題要有“清醒劑”的作用。在教學中,以問題的形式澄清學生的錯誤認識,消除容易混淆的誤區(qū)。
二、案例
2.1在“平方差公式”的教學中可設置如下的問題串
例1.
問題一:計算并觀察上面每組算式;問題二:你能舉出一個類似的例子嗎?問題三:從上述過程,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?你能用語言敘述這個規(guī)律嗎?你能用代數(shù)式表示這個規(guī)律嗎?問題四:你能證明自己所得的規(guī)律嗎?
在這樣的過程中,學生從對具體算式的觀察、比較,通過合情推理(歸納)提出猜想,進而用數(shù)學符號表達:若,則,然后用多項式乘法法則證明猜想是正確的。
2.2從“探索數(shù)字特征規(guī)律” 中設置問題串
例2. 探索數(shù)字特征規(guī)律
問題一:找出規(guī)律,把上面的橫線填完整;問題二:你能用字母表示上面的規(guī)律嗎?問題三:計算的值。
本題屬于探索運算規(guī)律型的問題,引導學生解題的關(guān)鍵是:觀察已給出的三個式子中發(fā)現(xiàn)100,1和25是每個式子公有的,因此要填的式子中也肯定有,再研究分析括號外乘的幾與括號中的幾加1,同前面的幾十五有關(guān),這樣就找出了規(guī)律,鼓勵學生再探索下去就可以得到:解第(2)小題,關(guān)鍵是如何表示幾十五,等式右邊再按第(1)小題的規(guī)律表示即可。如果表示出第(2)小題只需把相應的值代入,就可以求出第(3)小題的結(jié)果。最后歸納小結(jié):其實這些問題之間是有聯(lián)系的,上一小題是為下一小題服務的,下一小題需用到上一小題的思路。
在這道探索數(shù)字特征規(guī)律題型的探究過程中,學生經(jīng)歷了觀察、猜想、比較最后發(fā)現(xiàn)規(guī)律的歸納推理過程。
2.3從“探索算式的規(guī)律”中設置問題串
例3.計算
問題一:問題二:用同樣的方法求得原式的值是多少?問題三:如果一直加到,結(jié)果又如何呢?這樣的問題引導學生繼續(xù)探究、歸納、總結(jié)出更一般的規(guī)律,在這個算式規(guī)律的探究過程中學生經(jīng)歷了觀察、運算、分析、比較,最后找出規(guī)律的合情推理過程。
2.4從“探索圖形排列的規(guī)律”中設置問題串。
例4.如圖,有一個形如六邊形的點陣,它的中心是一個點(算第一層).第二層每邊有兩個點,第三層每邊有三個點,依次類推.
問題一:試寫出第n層所對的點數(shù);問題二:試寫出n層六邊形點陣的總點數(shù);問題三:如果一個六邊形點陣共有169個點,那么它一共有幾層?
解決這種探索圖形排列的規(guī)律問題的題型,首先要從簡單圖形入手,抓住隨著“編號”或“序號”增加時,后一個圖形與前一個圖形相比,在數(shù)量上增加(或倍數(shù)).情況的變化,找出數(shù)量上的變化規(guī)律,從而推出一般性結(jié)論。
綜上所述從“平方差公式”的教學、探索數(shù)字特征規(guī)律、算式的規(guī)律以及圖形排列的規(guī)律等方面設立問題串,為學生提供足夠的探索素材和探索的空間,啟發(fā)學生積極思考,組織引導學生經(jīng)歷觀察、猜想、分析、比較最后作出判斷,找出規(guī)律的歸納推理的訓練過程,培養(yǎng)合情推理能力。
能力的發(fā)展決不等同于知識與技能的獲得。能力的形成是一個緩慢的過程,有其自身的特點和規(guī)律,它不是學生“懂”了,也不是學生“會”了,而是學生自己“悟”出了道理、規(guī)律和思考方法等。這種“悟”只有在數(shù)學活動中才能得以進行,因而在教學活動中設立問題串,組織、引導學生“經(jīng)歷觀察、實驗、猜想、歸納、類比、統(tǒng)計”等數(shù)學活動過程,使學生的合情推理能力得到發(fā)展。
參考文獻:
[1]全日制義務教育《數(shù)學課程標準解讀》(實驗稿)北京師范大學出版.
[2]蔡上鶴著《調(diào)整優(yōu)化推陳出新》.中學數(shù)學教學.2000,3.