劉貴麗
[摘 要]推理是數(shù)學教學中常用的思維方式,推理能力更是學生在數(shù)學學科學習中要獲取的核心素養(yǎng)。小學數(shù)學中有許多素材都蘊含有合情推理思想,日常教學滲透,激發(fā)學生合情推理意識;感悟策略,培養(yǎng)學生合情推理習慣;應用“發(fā)現(xiàn)—猜想”,構建合情推理模式;注重合情推理與演繹推理融合,提升學生思維水平。合情推理作為一種推理能力,應該在整個小學數(shù)學學習的過程中予以滲透和提高。
[關鍵詞]合情推理;教材梳理;感悟策略;構建模式
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2023)14-0096-03
在小學數(shù)學教學中,要善用合情推理,注重推理思維訓練,引導學生從已有的知識和具體的事實經驗出發(fā),結合所學數(shù)學知識內容進行觀察、類比、聯(lián)想、猜想、歸納等數(shù)學思維活動,讓學生在特定的數(shù)學情境和過程中推出可能性結論,或有“新發(fā)現(xiàn)”。
在小學階段學習合情推理是符合小學生年齡特征的。因為合情推理是一種比較自然的、合乎情理的推理。如果想給學生的數(shù)學思維插上發(fā)現(xiàn)的翅膀,滲透合情推理必不可少。另一方面,合情推理遍布基礎教育的許多學科,不為數(shù)學課程所獨有,合情推理能力的提升有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)造的能力。
一、合情推理思想在小學數(shù)學中的體現(xiàn)
1.“數(shù)與代數(shù)”中的合情推理
數(shù)的認識中有合情推理。比如,當學生認識了“幾分之一”,知道“四分之一,表示把某個物體平均分成4份,其中的1份就是四分之一”后,再學習“幾分之幾”,學生由前面的認識想到“四分之三,表示把某個物體平均分成4份,其中的3份就是四分之三”。這就是我們常說的知識的正遷移。這樣的例子還有很多,如在“100以內數(shù)的認識”基礎上學習“萬以內數(shù)的認識”,再學習“大數(shù)的認識”,又如,學習了“小數(shù)的意義和性質”后再學習“分數(shù)的意義和性質”等。
數(shù)的運算中有合情推理。運算要依據一定的規(guī)則、法則、規(guī)律等完成,其中就蘊含了推理。對于代數(shù)運算不僅要求學生會運算,而且要求他們明白算理,能說出運算中每一步涉及的法則、規(guī)律。比如,學習了小數(shù)運算,就可以通過小數(shù)與分數(shù)的內在聯(lián)系,引導學生自主推想出分數(shù)的運算方法。再如,學習整數(shù)四則運算后去學習小數(shù)、分數(shù)四則運算,再進一步學習式與方程等。
2.“克和千克”中的合情推理
質量單位對學生來說理解起來比較抽象,課前教師可創(chuàng)設生活情境。教師問:“同學們,我聽說咱班有兩名同學跑得很快,是誰呢?”學生異口同聲地說:“生1、生2?!薄霸O想一下,如果讓他們比賽時每人各拿一件物品?!苯處熯呎f邊出示準備好的物品(家用的一袋鹽、一袋大米),“猜一猜,他們倆選擇拿什么物品后仍跑起來較快?”學生迫不及待地說:“肯定是選擇拿一袋鹽,不要選擇拿一袋大米,因為一袋鹽輕,一袋大米重?!本瓦@樣,教師就從學生生活體驗自然引出本課:“物品有‘輕與重之別,本節(jié)課就是借助生活中的物品來探索質量單位‘克與千克?!背脽岽蜩F結合學生所帶的一袋味精、一瓶飲料、一袋洗衣粉、一袋方便面等引導學生在觀察、比較中理解較輕的物體用“克”作單位;較重的物體用“千克”作單位。再借助天平平衡的原理,讓學生動手實踐得出1千克等于1000克的結論。
合情推理,讓數(shù)學教學回歸生活,給學生提供熟悉的探索平臺,讓學生感受到這樣的學習內容是真實的、親切的、摸得著的、看得見的,體驗到數(shù)學給生活帶來了方便,觸摸到數(shù)學的美。激發(fā)學生學習數(shù)學的熱情,培養(yǎng)學生用數(shù)學的眼光觀察生活,給課堂教學增添無窮魅力。
3.“扇形周長和面積”中的合情推理
通過學生已學知識“圓的周長和面積計算”,運用合情推理,可以推導出扇形周長和面積公式。在教學“圓的周長和面積整理復習”時,筆者設計問題引導學生進行思考。
問題一:請將你剪下的圓對折,得到一個什么圖形?學生的操作對應著教師的白板演示,都得到一個半圓,是圓的二分之一。
問題二:你會計算半圓的周長和面積嗎?展示學生計算結果,在對比、分析、歸納中得出半圓的周長計算公式和面積公式。
在進一步對折、動手操作、觀察分析及合作交流中,學生推導出四分之一圓、四分之三圓、八分之一圓的周長和面積計算公式,進一步歸納總結出扇形的周長公式和面積公式。
教學實踐證明,運用合情推理,引導學生通過具體的實驗、觀察、比較、分析、計算等,推理得出具有數(shù)學知識結構特征的數(shù)學公式等新知識,有效提升了學生的推理分析能力,為學生今后的數(shù)學學習提供強有力的支撐。
4.“綜合與實踐”中的合情推理
在“綜合與實踐應用”教學中,教師要精心設計具有挑戰(zhàn)性和綜合性的問題,以知識應用和解決問題為重點,引導學生自主實踐、積極探索、及時交流、主動合作,讓學生在知識的綜合應用與實踐中,學會推理、判斷、溝通、合作,養(yǎng)成“有根有據”的思考習慣,擁有合情推理的意識。
同時,要相信學生身上所蘊藏的巨大學習潛能,鼓勵學生運用所學解決問題,引導學生參與社會生活小調查、家庭實踐活動、小組綜合實踐活動等,在具體的生活情境中體驗、運用數(shù)學知識,學會用數(shù)學知識解決現(xiàn)實問題,提升學生的數(shù)學知識應用能力,養(yǎng)成合情推理的意識。
二、滲透合情推理思想的策略
新課程標準強調數(shù)學知識的應用,尤其注重培養(yǎng)學生應用數(shù)學知識解決問題的能力。教師要引導學生在解決問題的過程中,善用合情推理,發(fā)現(xiàn)問題,善于聯(lián)系生活實際,結合邏輯思維方法,通過觀察、聯(lián)想、歸納、分析、判斷等過程,在嚴密、生動、具體、科學的合情推理中,正確解決問題,培養(yǎng)合情推理能力。
1.日常教學滲透,增強合情推理意識
合情推理在日常生活中的應用十分廣泛,學生已具有相關經驗。比如,今天是陰天,明天可能會下雨;玲玲一放學就去了面包店買面包,她可能餓了……這些在社會生活、自然經驗影響下自發(fā)產生的推理能力,就是最樸素的“合情”推理,但這些推理是否真的“合情”,與學生的經驗、智力水平等因素有關。要想使學生形成科學的合情推理方法,則需要通過學校教育進一步發(fā)展完善。首先就要在日常課堂教學中,針對學生有目的、有計劃、系統(tǒng)地滲透,增強學生合情推理的意識。
(1)結合生活,幫助理解
比如,教學“因數(shù)和倍數(shù)”,學生不理解因數(shù)與倍數(shù)之間的關系。筆者舉例:“我是媽媽,這樣說行嗎?”有學生馬上喊:“不行,您并沒有說明您是誰的媽媽?!惫P者馬上引導學生:“8是倍數(shù)這樣說也不行,必須說清8是誰的倍數(shù)?!睂⑸顚嵗惐鹊綌?shù)學課堂中,借以增強學生合情推理意識。
(2)言語誘導,增強意識
教師在課堂上經常使用“你有什么發(fā)現(xiàn)?”“你認為呢?” “是否有自己的觀點?”等語句,激發(fā)學生合情推理的熱情,并引導學生用“我覺得”“我認為”“因為……所以……”等用語表述自己觀點。這些小小的舉動,會使學生慢慢形成用合情推理來思考和解決問題的意識。
2.感悟策略,養(yǎng)成合情推理習慣
感悟和應用相關的策略,是滲透合情推理思想的關鍵。在梳理教材內容的過程中,教師或許發(fā)現(xiàn)或挖掘了許多蘊含了合情推理思想的教學素材,如概念、特征、法則、規(guī)律、性質、公式等數(shù)學知識的形成與運用,這些知識點的教與學必然會應用到聯(lián)想、歸納、類比、統(tǒng)計等策略。
(1)聯(lián)想
結論的得出少不了知識的遷移聯(lián)想。在課堂教學中,讓學生感知前后知識之間的聯(lián)系,并進行大膽的聯(lián)想,獲得新的認知。教師還可以引導學生聯(lián)系日常生活、所學知識和各類實踐體驗等,豐富所學知識,優(yōu)化學習方法,拓展知識結構,引發(fā)新發(fā)現(xiàn)、新思考,從而激發(fā)學生學習興趣,進行深度學習,鍛煉數(shù)學思維。
(2)歸納
以個別的知識為前提,推出一般性知識。歸納的思維進程是從特殊到一般。比如,由百數(shù)表中的所有3的倍數(shù)所具有的特征,推測出三位數(shù)、四位數(shù)甚至更多位數(shù)中3的倍數(shù)的特征,就是由特殊到一般的歸納思維。
(3)類比
類比是由兩個或兩類思考對象在某些屬性上的相同點或相似點,推出它的另一屬性也相同或相似。類比是從特殊到特殊,由此及彼的一種思考方法。比如,學生由2、5的倍數(shù)的特征看個位,推測出3的倍數(shù)的特征也看個位,看個位是不是3、6、9。新課練習后,又拓展思考:9的倍數(shù)有什么特征?和3的倍數(shù)類似,都是看各位上數(shù)字之和是否是9的倍數(shù)。在數(shù)學教學中利用類比思想,有利于引導學生在數(shù)學學習中通過類比發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識之間的內在聯(lián)系,提高學生對數(shù)學知識的準確性、整體性把握。同時,類比的思想有利于促進學生形成數(shù)學知識、應用能力和解決問題方法的正遷移,發(fā)展學生數(shù)學核心素養(yǎng),助力學生終身學習和成長。
(4)統(tǒng)計
以統(tǒng)計的方式正確收集和處理數(shù)據是合情推理的重要組成部分。比如,教學3的倍數(shù)的特征,先讓學生在百數(shù)表中圈出3的倍數(shù),然后觀察3的倍數(shù)的特征,這正是統(tǒng)計方法在合情推理中的應用。
3.應用“發(fā)現(xiàn)—猜想”,構建合情推理模式
合情推理的實質是“發(fā)現(xiàn)—猜想”。為保證“滲透合情推理”得以在課堂教學中落實,教師可構建合情推理教學模式:“創(chuàng)設情境—引導觀察—發(fā)現(xiàn)猜想—操作驗證—練習應用”。
該教學模式有利于學生學會“觀察(實驗、分析)—猜想—證明”的科學思考方法。讓學生在“看一看”“想一想”“說一說”“做一做”等數(shù)學活動中,猜測、體驗和驗證結論,去感受、體悟、滲透數(shù)學思想和方法,在日積月累的感知和應用中,積累數(shù)學思想,學會用數(shù)學思維去解決遇到的問題。
4.注重融合,提升學生思維水平
隨著學生年齡的逐漸增長、知識難度的逐步增加,演繹推理的運用會越來越多。因此,小學階段數(shù)學教學注重合情推理能力的訓練,有利于促進學生的演繹推理能力的提高。在“猜想—證明”的問題探索過程中,“猜”即合情推理,“證”既演繹推理,學生親身經歷用合情推理發(fā)現(xiàn)結論、用演繹推理證明結論的完整推理過程,在過程中感悟數(shù)學基本思想,積累數(shù)學活動經驗,有利于提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
比如,判斷“427是不是3的倍數(shù)”,教師先引導學生根據3的倍數(shù)的特征,計算427各位上的數(shù)字之和是13。學生發(fā)現(xiàn)13不是3的倍數(shù),因此,得出427不是3的倍數(shù)的結論。這是用演繹推理的方式把合情推理得到的結論加以驗證,很好地做到了合情推理與演繹推理的有機結合。
總之,學生數(shù)學思想的獲取、數(shù)學思維的培養(yǎng),不僅僅是給學生灌輸數(shù)學知識,而是讓學生在應用數(shù)學知識和數(shù)學思維分析世界、用數(shù)學思想和數(shù)學眼光觀察世界、用數(shù)學知識和數(shù)學方法解決現(xiàn)實問題的過程中,通過猜一猜、想一想、說一說、做一做等方式,學會用數(shù)學思想、數(shù)學思維去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,在不斷的學習、思考、體悟、積累中,培養(yǎng)數(shù)學思維能力,鍛煉數(shù)學思維的敏捷度,拓展數(shù)學思維的寬度和深度,使學生在潛移默化中,滲透數(shù)學思想,發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 波利亞.數(shù)學與猜想:合情推理模式[M].北京:科學出版社 ,2011.
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[3] 于國海.小學數(shù)學合情推理教學的思考[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2010,(12):84-85.
(責編 梁桂廣)