江蘇省南通市通州區(qū)金沙小學(xué) 丁淑君
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出:在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,要關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),而推理能力是核心素養(yǎng)的重要組成部分之一?!巴评怼笔侵父鶕?jù)一個(gè)或幾個(gè)已知條件來推斷出新的、未知結(jié)論的一個(gè)過程,推理的過程本質(zhì)上也是學(xué)生思維發(fā)散和提升的過程。推理能力對于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)及能力發(fā)展來說有著非常重要的促進(jìn)作用,不僅能充分鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,還能促進(jìn)學(xué)生自主探究與觀察分析能力的提升。因此,在教學(xué)中,教師首先要重視對學(xué)生進(jìn)行推理能力的培養(yǎng),同時(shí),也要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷猜想、動手操作、分析比較以及實(shí)際應(yīng)用等探究過程,不斷開發(fā)自己的數(shù)學(xué)思維,發(fā)展自己的推理能力,同時(shí)教師也要對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行積極的綜合性的評價(jià),最終實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效提升。本文將從以下幾個(gè)方面著手,并依據(jù)教學(xué)實(shí)際,簡要探討如何在探究過程中進(jìn)行推理能力培養(yǎng)的有效策略。
沒有大膽的猜測就做不出偉大的發(fā)現(xiàn),同樣在數(shù)學(xué)上,很多著名原理的發(fā)現(xiàn)都是從猜想開始的,只有當(dāng)人們開始對某一問題產(chǎn)生疑惑并提出猜想時(shí),他們才會進(jìn)行進(jìn)一步的探究和推理來驗(yàn)證自己的猜想。因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生在探究問題的過程中進(jìn)行合理的猜想,從而更好地促進(jìn)學(xué)生分析與推理能力的發(fā)展。教師不妨根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的猜想興趣,引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而更好地激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,激發(fā)學(xué)生的推理興趣,讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃油评?,最終自主推理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)論,這也是學(xué)生經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。只有在探究中學(xué)生才能更好地融入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,感悟數(shù)學(xué)原理,促進(jìn)推理能力的有效發(fā)展。
例如,在教學(xué)“圓的周長”這一課內(nèi)容時(shí),由于此前所學(xué)的圖形都是直線圖形,而圓是曲線圖形,對于學(xué)生來說就存在一定的難度,而讓學(xué)生掌握“圓的周長和直徑之間的關(guān)系”又是這一課教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。因此,教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)教學(xué)情境來引發(fā)學(xué)生猜想:這里有一個(gè)圓和一個(gè)正方形,圓的直徑和正方形的邊長相等,我們讓一只毛毛蟲沿著這兩個(gè)圖形的邊緣分別爬一圈,假設(shè)毛毛蟲兩次爬行的速度相同,請問毛毛蟲爬哪個(gè)圖形能夠更加快速地到達(dá)終點(diǎn)?教師可以讓學(xué)生先自己進(jìn)行交流討論,在交流的過程中教師則可以進(jìn)行適時(shí)地引導(dǎo):“大家想一想正方形的周長公式是什么?圓的周長與圓的哪些要素有關(guān)?”在教師的指導(dǎo)下,有學(xué)生將一張圓形紙片進(jìn)行對折后發(fā)現(xiàn)“圓的上下兩條圓弧都要比直徑長,由此得出,圓的周長至少要比直徑大3倍”的猜想;也有學(xué)生猜想:“圓的四條直徑可以組成一個(gè)正方形,如果將圓對折一次之后再對折,假設(shè)圓的半徑是r,那么,2r一定大于c,c就是對折后的圓的弧長,而4個(gè)c也就構(gòu)成了整個(gè)圓的周長,由此可以推斷出:圓的周長一定不會大于直徑的4倍?!弊罱K學(xué)生們在推理中逐漸掌握了“圓的周長和直徑的關(guān)系”這一知識點(diǎn)。教師正是通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方式,引起了學(xué)生對于問題的積極思考,從而激發(fā)了學(xué)生的猜想興趣,并進(jìn)一步促使學(xué)生進(jìn)行推理解疑,在推理探究的過程中,學(xué)生不僅激發(fā)了自我的推理興趣,加深了對相關(guān)知識的理解,還有效提升了自己的推理能力。
在推理探究的過程中,動手實(shí)踐操作是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié),更是促進(jìn)學(xué)生推理能力發(fā)展的重要因素。因此,在教學(xué)中若遇到較為復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)知識點(diǎn),難以用文字和語言表達(dá)清楚時(shí),教師就可以組織學(xué)生進(jìn)行動手操作,讓學(xué)生親自經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識發(fā)現(xiàn)和形成的完整過程,從而更好地鍛煉學(xué)生的抽象思維,讓學(xué)生的思維從感性轉(zhuǎn)化為理性,也能更好地啟發(fā)學(xué)生思考,豐富學(xué)生的推理經(jīng)驗(yàn),逐漸提升學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
例如,在教學(xué)“三角形的分類”這一課內(nèi)容時(shí),教師就可以為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)具有探究性的問題:“假設(shè)三角形中有兩個(gè)內(nèi)角的度數(shù)之和正好等于其第三個(gè)內(nèi)角的度數(shù),請問能否直接推斷出這個(gè)三角形是直角三角形的結(jié)論?”關(guān)于這個(gè)問題,很多學(xué)生一開始都感到非常迷茫,不知從何下手。這時(shí),教師就可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,通過動手操作來驗(yàn)證這個(gè)問題的正確性。學(xué)生們紛紛利用三角尺在紙上畫出符合上述條件的三角形來進(jìn)行探究,在充分的操作之后,學(xué)生們不僅得出了正確的結(jié)論,還進(jìn)一步掌握了“三角形”相關(guān)的知識點(diǎn)。再如,在教學(xué)“可能性”這一知識點(diǎn)時(shí),由于很多事件發(fā)生的可能性都是隨機(jī)的,因此,在進(jìn)行推理時(shí)就會讓學(xué)生感到比較困難,這時(shí),教師就可以組織學(xué)生開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)踐操作中來驗(yàn)證自己的猜想。首先,教師可以告訴學(xué)生在一個(gè)盒子中有相同數(shù)量的紅球和籃球,然后向?qū)W生提問:“如果在盒子中隨意摸出一個(gè)球,請問摸到哪種顏色球的概率會更大一些?”學(xué)生們通常都會說出:“摸出兩種顏色球的概率是相同的”結(jié)論,但在沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,這也只是一種假設(shè),于是,教師就將全班學(xué)生分成了若干個(gè)實(shí)踐小組,讓他們分別進(jìn)行摸球?qū)嶒?yàn),并在每次摸完后記錄所摸球的顏色,學(xué)生們都非常積極地投入到這個(gè)推理實(shí)驗(yàn)中,最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也非常有力地驗(yàn)證了學(xué)生的猜想。教師正是通過這樣的實(shí)踐操作活動,不僅有效地激發(fā)了學(xué)生的參與積極性,還深化了整個(gè)推理活動過程,鍛煉了學(xué)生的動手操作能力和數(shù)學(xué)思維,讓學(xué)生積累了更多的推理經(jīng)驗(yàn),更好地促進(jìn)了學(xué)生推理能力的提升。
在推理探究的過程中,有時(shí)學(xué)生也需要通過比較和分析各類已知條件與結(jié)論來進(jìn)一步促進(jìn)推理,這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上就是從“發(fā)現(xiàn)”過渡到“猜想”的過程,也是合情推理的特點(diǎn)。在現(xiàn)實(shí)生活中,人們往往會利用合情推理來推斷出未知的事物,那么,延伸到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生也需要利用最開始的感性認(rèn)知,來對相關(guān)結(jié)論進(jìn)行思考、推理及判斷,在不斷的思考中進(jìn)一步挖掘自我的推理潛能,提升推理能力,促進(jìn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
例如,在教學(xué)“乘數(shù)末尾有0的乘法”這一課內(nèi)容時(shí),教師就可以讓學(xué)生做這樣一道題目:請?jiān)诜娇騼?nèi)填寫合適的數(shù)字,使得等式能夠成立,算式:□□×□□=1600。當(dāng)然,在學(xué)生完成這個(gè)算式之前,教師可以先讓學(xué)生解答其他的三道題目:130×20=();35×60=();25×8=();然后,再讓學(xué)生思考以下問題:1.以上三道算式的乘積分別是多少?彼此之間有什么相同點(diǎn)?而它們的乘數(shù)又有什么區(qū)別?2.假如兩個(gè)數(shù)相乘時(shí)它們的乘積后兩位數(shù)都為0,那么,這兩個(gè)數(shù)會是多少呢?符合以上條件的情況有哪些呢?學(xué)生們在經(jīng)過觀察、分析、比較和思考后發(fā)現(xiàn):這三道算式中,乘積的后兩位數(shù)都是0,而在第一道算式中,兩個(gè)乘數(shù)的末位數(shù)也為0,第二道算式中,有一個(gè)乘數(shù)的末位數(shù)為0,第三道算式中,兩個(gè)乘數(shù)的末位數(shù)都不是0。由此,學(xué)生推理出,在□□×□□=1600這個(gè)算式中,如果兩個(gè)乘數(shù)的末位數(shù)都為0,那么,依據(jù)乘法口訣,就能得出40×40=1600以及80×20=1600這兩種情況的結(jié)果;如果只有其中一個(gè)乘數(shù)的末位數(shù)為0,那么,能滿足以上條件的情況就只有50×32=1600這一種;如果兩個(gè)乘數(shù)的末位數(shù)都不是0,那么,能滿足以上條件的情況也只有25×64=1600這一種。教師正是通過讓學(xué)生對各種條件進(jìn)行分析、對比的方式,逐漸找到計(jì)算的規(guī)律所在,讓學(xué)生在觀察和思考中得出合理的猜想,并進(jìn)行合情推理來驗(yàn)證自己的發(fā)現(xiàn)與猜想,不僅有效豐富了學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn),也激發(fā)了學(xué)生的推理潛能,培養(yǎng)出推理能力,最終促進(jìn)了學(xué)生推理能力的發(fā)展與提升。
數(shù)學(xué)知識源于生活,又服務(wù)于生活,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與推理探究的過程也應(yīng)當(dāng)是學(xué)生感悟數(shù)學(xué)價(jià)值的一個(gè)過程。因此,教師在教學(xué)時(shí),應(yīng)當(dāng)多多聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活,從學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),來鋪設(shè)生活場景,并在生活問題的探究中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的推理熱情,讓學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)推理來解決生活中的實(shí)際問題,從而更好地促進(jìn)學(xué)生解決問題能力與推理能力的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升,收獲更加良好的課堂教學(xué)效果。
例如,在教學(xué)“認(rèn)識人民幣”這一課的內(nèi)容時(shí),教師就可以先向?qū)W生展示出一些學(xué)習(xí)中比較常見的學(xué)習(xí)用品,并為其標(biāo)注對應(yīng)的價(jià)格,比如,鉛筆單價(jià)1元;筆記本單價(jià)5元;水性筆單價(jià)2元;橡皮單價(jià)0.5元;文具盒單價(jià)10元;書包單價(jià)30元等等,然后,再請幾位學(xué)生到講臺上來向大家示范購物場景,教師可以先向?qū)W生提問:“假如你手中有30元,你認(rèn)為能夠買到哪些東西?且最多能買到幾樣?xùn)|西?”學(xué)生在拿到這個(gè)問題后,很快就調(diào)動起自己的生活經(jīng)驗(yàn),一會擺弄一下講臺上的東西,一會在紙上寫寫算算,開始進(jìn)行推理探究,并帶動臺下的同學(xué)一起積極的進(jìn)行思考和分析,最終逐步推理出問題可能出現(xiàn)的各種情況:如果只買1樣?xùn)|西時(shí)能買什么?如果買2樣?xùn)|西時(shí)能買什么?如果買3樣?xùn)|西時(shí)能買什么?如果買4樣?xùn)|西時(shí)能買到什么?如果買5樣?xùn)|西時(shí)能買到什么等等,最終得出最多能買5樣?xùn)|西的答案。教師正是通過聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)生活問題的方式,引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的探究過程中,激發(fā)自我的推理驅(qū)動力,為學(xué)生打下扎實(shí)的推理基礎(chǔ),也使學(xué)生逐步獲得推理能力和數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的提升與發(fā)展。
在學(xué)生經(jīng)歷猜想、動手操作、分析比較以及實(shí)際應(yīng)用等過程之后,最后需要教師對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行綜合的評價(jià),從而在探究如何培養(yǎng)學(xué)生推理能力的方法上形成一個(gè)完整的閉環(huán)。教育的新課程標(biāo)準(zhǔn)也同樣對課程評價(jià)做出了指導(dǎo)性的建議,指出:“在評價(jià)環(huán)節(jié),教師應(yīng)充分關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的情感態(tài)度以及價(jià)值觀,以鼓勵(lì)等積極的評價(jià)為主,讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)帶來的樂趣,幫助學(xué)生建立自信心,從而有效地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展”所以,作為教師,在評價(jià)學(xué)生的推論時(shí),對于有價(jià)值的推論,要給予贊許和支持,對于有些不合理的推論,教師也不宜急著否定,而是要通過幫助學(xué)生驗(yàn)證的方式來找到問題所在,并且加以改正。通過合理的評價(jià),在不斷試錯(cuò)中逐步提高推理能力。
例如,在教學(xué)“長方體和正方體”這一課內(nèi)容時(shí),在引導(dǎo)學(xué)生通過長方形和正方形來基本認(rèn)識長方體和正方體的特征后,繼而引出“棱長總和”的概念,并且提出問題:“棱長總和應(yīng)該怎么計(jì)算?”有同學(xué)根據(jù)“棱長總和”定義的本身進(jìn)行思考,進(jìn)而可能得出應(yīng)該是把所有的棱長進(jìn)行相加得到的結(jié)果就是棱長總和的計(jì)算方法,但是并沒有得到公式。有同學(xué)根據(jù)所學(xué)的長方形以及正方形周長的求法以及長方體在多一個(gè)“高”的概念情況下,由“長方形周長=2×(長+寬)”推出“長方體棱長總和=2×(長+寬+高)”,有學(xué)生可能在此基礎(chǔ)上多想到一點(diǎn),經(jīng)過歸納整理得出:“棱長總和=4×(長+寬+高)”。教師針對每種推理的結(jié)果要做出合理的評價(jià),針對第一類同學(xué),首先要肯定他們具有很強(qiáng)的文字翻譯能力,但是他們并沒有得到相對應(yīng)的公式,并且在學(xué)習(xí)新知時(shí),沒有去聯(lián)系舊知,所以要鼓勵(lì)他們?nèi)蘸笠趯W(xué)習(xí)中積極地去通過已學(xué)的知識來幫助自己推理新知;針對第二類同學(xué),首先要肯定他們擁有了推理的意識,雖然結(jié)果不對但也是接近正確答案了,最后通過聯(lián)系“長方形是兩條長和兩條寬,而長方體的長、寬、高都是四條”這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),找到問題所在,對于學(xué)生而言,在找尋正確答案的同時(shí)也是一個(gè)自我反思的過程,并在不斷反思的過程中逐漸提高推理能力;針對最后一類同學(xué),教師要給予贊許,并且要教導(dǎo)他們戒驕戒躁,在日后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)深入思考,積極聯(lián)系舊知,同時(shí)也要不斷反思推理方法,從而在推理能力上更提高一步。通過積極的評價(jià),每位同學(xué)都能在此過程中體會到自己的不足之處,在學(xué)習(xí)中不斷反思,最終逐步提高推理能力。
總之,學(xué)生推理能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,不是一蹴而就的。教師應(yīng)當(dāng)將學(xué)生推理能力的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的始終,并為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有助于推理的探究環(huán)境,依據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜想、實(shí)踐、驗(yàn)證等推理過程,同時(shí)要適時(shí)地做出合理的評價(jià),讓學(xué)生在不斷探究和反思中逐漸鍛煉和發(fā)展自己的推理能力,積累數(shù)學(xué)推理經(jīng)驗(yàn),掌握數(shù)學(xué)推理方法,最終實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。