程 沖
(江蘇省南京市金陵中學仙林分校中學部 210046)
傳統(tǒng)教學中,教師為了“節(jié)省”時間,通常采用直接講述的形式進行教學,簡化了學生學習過程,只需學生將教師講述的內(nèi)容熟記、學會運用、能夠解決課下或是考試中的試題即可.這樣的教學方式讓學生思考能力“丟失”,缺乏思維能動性.隨著素質(zhì)教育的推進,學生猜想能力的培養(yǎng)引發(fā)了廣大教師的關注.通過猜想可以讓學生對數(shù)學定理、數(shù)學命題的證明和求解過程展開想象,借助學生的思維尋找解決問題的途徑和方法,拓展學生解題思路.因此,教師可多途徑設置教學活動,培養(yǎng)學生的猜想能力,為學生更好的學習打下堅實基礎.
教材是知識的載體,情境是知識發(fā)生和發(fā)展的背景.學生在對教材內(nèi)容進行學習時,良好的情境可以讓知識更好的呈現(xiàn),有利于學生的感知和體驗,使學生能夠積極的獲取知識.基于此,在初中數(shù)學教學中,教師要依據(jù)學生的學情,結(jié)合數(shù)學教材內(nèi)容,為學生創(chuàng)設有利于思維發(fā)展的情境,讓學生在情境中感知、獲取、猜想和驗證,通過多角度、多層次的猜想展開合理的探究、學習,使學習具有明確的方向,并通過多途徑對猜想展開驗證,深化學生對知識的認知,培養(yǎng)學生的猜想能力.
例如:在教學《割線定理》時,傳統(tǒng)教學中,教師通常會直接將“割線定理”講述給學生,教師認為如此教學,可以節(jié)約課上教學時間,因為學生只需對定理進行直觀的記憶即可,但這樣直接記憶,使學生對知識的學習缺乏思維活動過程,不利于學生整體能力的發(fā)展,與素質(zhì)教育的本質(zhì)要求不相符合.基于此原因,教師可首先對已經(jīng)學過的“相交弦定理”知識展開復習,對知識內(nèi)容進行鞏固,然后再通過一定的問題引導學生進行思考、探究:假如圓的兩條弦線相交于圓外一點,但在圓內(nèi)不相交,你從中可以得出什么結(jié)論?學生在教師的引導下展開細致的分析,依據(jù)分析對可能產(chǎn)生的結(jié)論展開大膽猜想,并通過驗證來檢驗猜想的正確性.
本案例中,教師結(jié)合教學內(nèi)容,首先展開知識的復習,在學生已有知識、經(jīng)驗的基礎上,借助問題引導學生展開分析、猜想,給學生創(chuàng)造了足夠的空間進行思維活動,使學生在猜想中發(fā)展了抽象思維能力,培養(yǎng)了學生的猜想意識和能力.
數(shù)學實驗是數(shù)學知識的重要組成部分,在數(shù)學教學中占有重要地位.實驗教學不僅可以鍛煉學生的手腦協(xié)調(diào)能力,促進學生學習能力的發(fā)展,還可以鍛煉學生的思維,使學生獲得猜想能力.因此,在初中數(shù)學教學中,教師可有針對性的設計一些數(shù)學實驗,給學生創(chuàng)設更多的動手、動腦機會,借助數(shù)學實驗內(nèi)容,引導學生對實驗過程展開自主設計,通過對實驗結(jié)果的猜想和驗證過程,鍛煉學生的實驗性思維,獲得猜想能力,讓學生了解知識的形成和發(fā)展過程,從而使學生對知識的掌握更加透徹.
例如:在教學《三角形內(nèi)角和定理》時,教師首先給學生布置任務:任意畫出一個三角形.這個任務對學生來說,相對簡單,很快學生就完成任務.之后,教師再次提出任務:你可以測出所畫三角形的三個角的度數(shù)嗎?三個角加起來是多少度?經(jīng)過短暫的測量后,學生給出不同的答案:179.70;179.90;180.20;180.10……教師提出問題:三角形的內(nèi)角和是多少?學生依據(jù)測量數(shù)據(jù)展開猜想,提出猜想結(jié)果是180°.為了驗證猜想結(jié)果是否正確.教師讓學生動手實驗,首先自行設計實驗過程,再得出實驗結(jié)果來驗證猜想的正確性.學生經(jīng)過討論后提出:將三角形的三個角剪下來,并將之拼在一起,如果正好構(gòu)成一個平角,則三角形內(nèi)角和為180°,那么猜想就是正確的.
在案例中,教師借助三角形內(nèi)角和實驗,引導學生對三角形的三個角展開測量、猜想,在學生提出猜想結(jié)果后,又通過實驗驗證的形式,強化了學生對三角形內(nèi)角和的認知,使學生在思考、探究中獲得了猜想能力.
歸納推理指的是學生通過對個別事物的有限認知,展開合理的假設、猜想,進而推理得到對一般事物的無限認知過程.數(shù)學教學中,歸納推理法是較為常見的學習方式,可以讓學生在歸納中展開合理的想象,培養(yǎng)他們的猜想意識和能力.因此,在初中數(shù)學教學中,教師要認真研讀教材,運用歸納推理的教學方法,引導學生對知識展開遐想,讓學生通過對知識的特殊認知,猜想出相應的結(jié)論,實現(xiàn)對知識一般認知,促進學生猜想能力的養(yǎng)成,培養(yǎng)學生猜想、驗證的習慣,提升數(shù)學課堂的效率.
例如:在教學《不等式關系》時,在講述不等式概念的過程中,教師可借助相關題目引導學生自行推理、歸納.首先向?qū)W生出示題目:有兩根繩子,長度都為1cm,現(xiàn)將它們分別圍成不同的圖形(圓形和正方形),然后讓學生對這兩個圖形的面積展開計算.同時思考:假如圓的面積比100平方厘米小,那么繩子長度滿足什么條件?如果繩子的長度是8cm,這兩個圖形的面積哪一個會更大呢?學生首先找出邊長與面積的關系,然后根據(jù)問題展開思考,做出猜想:如果圓的面積等于100平方厘米,那么繩子長度為某一值a,這樣圓的半徑就為a/2π,這樣就可以得出不等式π(a/2π)2=100,從而計算出a的取值范圍,而圓面積比100平方厘米小,所以這個值就要小于a,教師引導學生通過關系的比較再總結(jié)出不等式的概念.
本案例中,教師運用推理、歸納的方法引導學生對不等式概念展開教學,學生從等式關系入手展開猜想,運用等式計算出繩子長度,再將計算結(jié)果帶入等式中,驗證猜想的準確性,從而推導出不等式概念.
數(shù)學猜想是發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的代名詞.彭加勒觀點認為,發(fā)現(xiàn)或發(fā)明是對事物的一種“選擇”,而這種選擇的正確性主要取決于人們的直覺思維能力.阿達瑪也曾經(jīng)提出,數(shù)學直覺就是潛藏于人內(nèi)心的美感,一種美的意識,而這種意識力的水平高低直接關系到選擇能力,意識力增強人們的選擇能力就會逐漸增強.數(shù)學教學中包含有多種數(shù)學美,且普遍存在于課堂教學中.因此,在初中數(shù)學教學中,教師要充分挖掘數(shù)學知識中的“美”,引導學生感知、體驗這種美,培養(yǎng)學生鑒賞美的能力,使學生的直覺思維得到進一步的發(fā)展.
例如:在教學《因式分解》時,有這樣一道因式分解題目a3+b3+c3-3abc,教師可讓學生對題目中的a、b、c進行觀察,發(fā)現(xiàn)他們之間是輪換對稱的,以此為基礎展開猜測:分解后的結(jié)果會不會也是輪換對稱的.假如這個因式有一次因式,(a+b+c)是學生最可能想到的.但是如果有一次分式(a+b-c),就會出現(xiàn)分式(b+c-a)和(c+a-b);如果有(a-b-c)這一因式,就會出現(xiàn)因式(c-c-a)和(c-a-b);如果有(a+b)這一因式,就會有因式(b+c)和(c+a);如果因式是(a-b),就會有因式(b-c)和(c-a)…之后,學生對上述猜測展開檢驗,除了(a+b+c)這個一次因式,其他的因式都不符題意.這樣學生就得出了一個一次因式,再利用綜合除法對因式求解,就可以獲得另外一個二次因式了.如此就可以順利的解決問題.
本案例中,教師引導學生從“美的考慮”入手,對題目展開分析、猜測及驗證,這個過程中,以結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的對稱性和協(xié)調(diào)性為基礎,逐個對一次因式進行列舉,并一一驗證,讓學生感知了知識的對稱美,促進了學生猜想能力的養(yǎng)成.
總之,在初中數(shù)學教學中,教師可通過猜想情境的創(chuàng)設引導學生展開知識的猜想、探究活動,借助對猜想結(jié)果的驗證獲得學生猜想能力的提升,促進學生知識運用能力的提升,讓學生插上“理想”的翅膀高飛.