錢琴
[摘 要]數(shù)學(xué)推理是一種重要的數(shù)學(xué)能力,也是數(shù)學(xué)思維的一種主要形式。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,可通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,先引發(fā)學(xué)生推理猜想;再組織探究活動(dòng),提升學(xué)生推理能力;接著基于學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn),推進(jìn)推理深度;最后引導(dǎo)學(xué)生探尋規(guī)律,掌握推理方法,最終有效促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)推理能力的提升。
[關(guān)鍵詞]推理能力;培養(yǎng);小學(xué)數(shù)學(xué)
[中圖分類號(hào)] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1007-9068(2021)14-0068-02
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師需要關(guān)注每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),設(shè)置合理的教學(xué)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力。史寧中教授指出,數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程,實(shí)際上就是一個(gè)從抽象到推理,再由推理到建模的過(guò)程。具體而言,“推理”指的是借助已知條件,對(duì)未知結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)的過(guò)程。從廣義上來(lái)講,學(xué)生進(jìn)行知識(shí)推理的過(guò)程,就是思維得以發(fā)散和發(fā)展的過(guò)程。在教學(xué)中,教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)比、觀察、分析等多種方式,激發(fā)學(xué)生的靈感,讓學(xué)生的推理能力得到鍛煉。此處提到的推理能力,具體包括兩種類型:一是合情推理能力;二是演繹推理能力。在教學(xué)中,教師要對(duì)知識(shí)點(diǎn)的特征進(jìn)行有效把握,并全面了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)推理能力的發(fā)展。
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引發(fā)推理猜想
結(jié)合教育心理學(xué)相關(guān)理論展開分析,我們可了解到:當(dāng)學(xué)生具備了一定的質(zhì)疑意識(shí)與能力之后,就能夠主動(dòng)提出問(wèn)題和高效解決問(wèn)題,這對(duì)于他們推理猜想能力的發(fā)展是很有利的。在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師需要圍繞教材知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,以引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維和能力,幫助學(xué)生完成知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的積累,強(qiáng)化學(xué)生的直觀感受,同時(shí)促進(jìn)學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐,自行推導(dǎo)數(shù)學(xué)結(jié)論。而整個(gè)過(guò)程,就是學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的過(guò)程。
1.在具體問(wèn)題中引發(fā)推理猜想
例如,在“圓的周長(zhǎng)”一課中,教師可以針對(duì)圓的圖形特征,引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別圓和三角形、長(zhǎng)方形等。在以往的學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)生了解到直線可以構(gòu)成圖形,而圓則是由曲線構(gòu)成的。教師就可以由此切入,引導(dǎo)學(xué)生圍繞“周長(zhǎng)與直線之間的關(guān)系”問(wèn)題展開探索。具體地,教師可以創(chuàng)設(shè)如下教學(xué)情境:讓一只蝸牛沿著圓框爬行,另外一只蝸牛沿著正方形框爬行。假設(shè)兩只蝸牛的爬行速度相同,那么哪只蝸牛最先到達(dá)終點(diǎn)?”在提出了這個(gè)問(wèn)題之后,教師可以給予學(xué)生適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥,讓學(xué)生圍繞“圓和正方形的周長(zhǎng)會(huì)受什么因素影響”這一問(wèn)題展開互動(dòng)交流。在此環(huán)節(jié)中,有學(xué)生采取折疊的方式,將圓的直徑進(jìn)行平移,使之達(dá)到與圓相切的狀態(tài),之后得出一個(gè)正方形。接著,學(xué)生再將這個(gè)圖形進(jìn)行對(duì)折,經(jīng)推理之后得出結(jié)論:圓的直徑=a+b,其中a+b>c。(如圖1)
經(jīng)上述操作之后,學(xué)生猜想:圓的周長(zhǎng)小于其直徑的四倍,那么是否多于其直徑的三倍呢?隨后,學(xué)生圍繞此猜想展開了推理與論證,最終把握了圓的周長(zhǎng)與直徑之間的關(guān)系。如此,有效鍛煉了學(xué)生的思維能力,使得學(xué)生的思路更加清晰。
2.在沖突情境中引發(fā)推理猜想
例如,在“三角形的內(nèi)角和”教學(xué)中,教師可以在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)如下情境:“同學(xué)們,請(qǐng)你們拿出紙和筆,隨意畫出一個(gè)三角形,然后利用量角器測(cè)量三角形每一個(gè)角的度數(shù),并做好相應(yīng)的記錄。只要你們將其中兩個(gè)角的度數(shù)告訴老師,老師就能很快知道第三個(gè)角的度數(shù),你們相信嗎?”教師的話音剛落,學(xué)生就開始畫三角形,并且利用量角器測(cè)量三角形三個(gè)角的度數(shù)。隨后,教師隨意點(diǎn)名學(xué)生,讓他們說(shuō)出自己所畫三角形中任意兩個(gè)角的度數(shù),最后由教師說(shuō)出第三個(gè)角的度數(shù),讓學(xué)生判斷是否正確。學(xué)生很快就會(huì)發(fā)現(xiàn):教師在得知了三角形中任意兩個(gè)角的度數(shù)之后,就能夠很快得出第三個(gè)角的度數(shù)。于是學(xué)生開始猜測(cè):“三角形三個(gè)角的度數(shù)之間是否存在一種特定的關(guān)系,其中是不是隱藏著什么規(guī)律呢?”還有學(xué)生提問(wèn):“老師在得知了三角形任意兩個(gè)角的度數(shù)之后,就能夠得出第三個(gè)角的度數(shù),是不是三角形三個(gè)角之和是固定不變的呢?”這樣,教師就能夠借助情境,促使學(xué)生主動(dòng)推理猜想。
二、組織探究過(guò)程,提升推理能力
1.在動(dòng)手操作中提升推理能力
在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該給學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐操作環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生圍繞數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)展開有效的觀察,引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生的抽象思維能力得到鍛煉,以此促進(jìn)學(xué)生推理經(jīng)驗(yàn)的有效積累。
例如,在“三角形的分類”教學(xué)中,教師給學(xué)生設(shè)計(jì)了探究問(wèn)題:“假設(shè)某個(gè)三角形兩個(gè)內(nèi)角的度數(shù)之和等于第三個(gè)內(nèi)角的度數(shù),那么是否可以判斷該三角形屬于直角三角形?”對(duì)于此問(wèn)題,學(xué)生十分茫然。此時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作的方式,對(duì)該問(wèn)題的正確性加以判斷。教師要給學(xué)生預(yù)留充足的操作時(shí)間,讓學(xué)生能夠全面把握知識(shí)點(diǎn)。在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)中,學(xué)生的猜想、推理能力可以得到有效的鍛煉,這對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展非常有利。
2.在數(shù)學(xué)思考中提升推理能力
合情推理指的是:借助已知的條件,對(duì)未知結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)。在推理過(guò)程中,學(xué)生需要對(duì)比分析各種條件和結(jié)論,而這個(gè)過(guò)程,實(shí)際上就是“發(fā)現(xiàn)—猜想”的過(guò)程。在日常生活中,我們通常會(huì)利用合情推理的方式去推導(dǎo)未知的事物。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,學(xué)生也需要借助最初的感性經(jīng)驗(yàn),對(duì)結(jié)論進(jìn)行推理和判斷。
例如,在“乘數(shù)末尾有0的乘法”教學(xué)中,教師給學(xué)生出了一道練習(xí)題:請(qǐng)?jiān)谙旅娴摹踔?,填寫合適的數(shù)字。
□□×□□=1600
解題之前,教師首先讓學(xué)生完成另外三道題:230×20=;34×50=;25×4=;其次讓學(xué)生思考如下問(wèn)題:(1)這三道算式的積等于多少?它們之間有什么共同點(diǎn)?乘數(shù)有何區(qū)別?(2)假設(shè)兩個(gè)數(shù)相乘,它們的積最后兩位都是0,那么這兩個(gè)數(shù)可以是多少,符合條件的情況有哪幾種?經(jīng)觀察分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn):在這三道題目中,積的最后兩位數(shù)都是0。第一道算式中,兩個(gè)乘數(shù)的末位都是0;第二道算式中,只有一個(gè)乘數(shù)的末位是0;而第三道算式中,兩個(gè)乘數(shù)的末位都不是0。經(jīng)推理之后,學(xué)生發(fā)現(xiàn):在“□□×□□=1600”這道題中,倘若兩個(gè)乘數(shù)的最后一位都是0,那么根據(jù)乘法口訣,就可以得出兩種情況,即“40×40=1600”和“80×20=1600”。而倘若只有一個(gè)乘數(shù)的末位是0,那么符合條件就只有一種情況,即“50×32=1600”。而倘若兩個(gè)乘數(shù)的末位都不是0,那么符合條件的情況也只有一種,即“25×64=1600”。這樣的教學(xué),能夠豐富學(xué)生的感性認(rèn)知,使得學(xué)生的合理推理能力得到鍛煉和提升。
三、基于原有經(jīng)驗(yàn),推進(jìn)推理深度
小學(xué)生尚未形成較強(qiáng)的思維能力,他們?cè)诶斫鈫?wèn)題時(shí),通常只能進(jìn)行合情推理。而在推理過(guò)程中,他們通常會(huì)使用兩種方法:一是證明;二是證偽。在某種程度上來(lái)說(shuō),反駁就是一種演繹推理思維,因此,反駁的過(guò)程實(shí)際上也是演繹推理的過(guò)程。結(jié)合已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn):只需要使用一個(gè)反例,就可以推翻錯(cuò)誤的結(jié)論。小學(xué)生自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系不夠完善,并且心智發(fā)展成熟度也不夠高,因此,教師在教學(xué)活動(dòng)中,應(yīng)該保護(hù)學(xué)生的推理熱情,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)保持學(xué)習(xí)積極性。結(jié)合小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律展開分析,我們了解到:教師可以適當(dāng)?shù)刈裱安磺宄痹瓌t,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。
例如,在“小數(shù)的意義”的教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生理解“十分之幾米就等于零點(diǎn)幾米”等內(nèi)容,然后鼓勵(lì)學(xué)生圍繞這些內(nèi)容展開推理,思考“百分之幾米等于零點(diǎn)幾幾米”等問(wèn)題。借助這種方式,讓學(xué)生處于“不清楚”的狀態(tài)。當(dāng)學(xué)生結(jié)束了整個(gè)推理論證過(guò)程之后,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)推理的觀點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,以此鼓勵(lì)學(xué)生開啟推理過(guò)程。學(xué)生很快發(fā)現(xiàn):3厘米=0.03米=3/100米,0.03米=3/100米;2角5分=0.25元25/100元。在整個(gè)邏輯推理過(guò)程中,學(xué)生逐步感受到了小數(shù)的意義,并且掌握了小數(shù)的具體應(yīng)用方法,這對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)自信心的增強(qiáng)很有利。
四、引導(dǎo)探尋規(guī)律,掌握推理方法
在課堂上,教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的探究,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力,以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
例如,在“進(jìn)位加法”的教學(xué)中,教師給學(xué)生布置了如下練習(xí)題:6+6=;5+7=;4+8=;3+9=。之后,學(xué)生很快得出了答案,但他們并未圍繞這幾道題展開推理。此時(shí),教師繼續(xù)給學(xué)生布置練習(xí)題:7+8=;8+7=;8+6=;6+8=。借助這些練習(xí)激發(fā)學(xué)生的思維,促使學(xué)生探尋其中隱藏的規(guī)律。經(jīng)思考,學(xué)生發(fā)現(xiàn):7+8=8+7;8+6=6+8。這種情況下,教師就可以順勢(shì)引出加法交換律的相關(guān)知識(shí),讓學(xué)生進(jìn)行輕松、快樂(lè)的學(xué)習(xí)。
上述教學(xué)中,教師圍繞教材內(nèi)容,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié),有效鍛煉了學(xué)生的思維能力,讓學(xué)生通過(guò)探尋規(guī)律,實(shí)現(xiàn)推理能力的發(fā)展,同時(shí)養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)習(xí)慣。
總而言之,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上,教師要重視對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)推理能力的培養(yǎng),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 馮遵紀(jì).提升感性經(jīng)驗(yàn) 規(guī)范推理邏輯[J].小學(xué)教學(xué)參考,2013(20).
[2] 蔡建河.基于“三大輔助”引導(dǎo)數(shù)學(xué)推理[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2017(13).
(責(zé)編 羅 艷)