陳健君
【摘要】 推理是指人們以一定的反映客觀規律的理論或事實為依據,推測事物的未知部分的思維方法,是根據一個或幾個已知的命題推出一個新命題的思維形態。推理是數學的基本思維方式,也是人們在學習和生活中經常使用的思維方式。推理能力屬于數學思維能力的一種,在培養學生落機推理和理性思維方面的作用是無法替代的。下面筆者結合《圓的面積》教學設計一案例,談談如何在小學數學課堂中滲透推理思想。
【關鍵詞】 營養 數學課堂 推理思想
【中圖分類號】 G623.5 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2014)05-032-02
一、思之彌細,有針對性地思考
小學階段常見的推理形式有歸納推理、類比推理、統計推理、直覺推理、合情推理、演繹推理等。在《圓的面積》這一課中,以上推理都能得到充分地體現,因此老師更應該關注、引導孩子們有針對性地去思考問題。
多年任教于小學高年級數學,聽過不少次有關《圓的面積》這一課,然而發現有80%的孩子沒有參與真正的實驗研究,只是跟著別人看、聽,下課時總有幾乎一半的孩子還不認可圓的面積公式推導過程。一般是在不停地練習或者課后老師的刻意“攻克”,孩子們才會勉強接受這個公式。因此,我把推理思想的滲透,提到了課前準備上。為了從學生已有的知識和經驗出發,發現學生真正的學習困難,我制作了一份課前調查問卷,引導學生有針對性地思考問題。其中的問題是:
你認為圓面積公式可以怎樣推導?你有什么困難嗎?從數據中,可以反映出孩子們的推理能力已經在課前已經準備“爆發”。學生懂得去找圓的面積會與園內或園外的正方形有關,這是他們合情推理的體現,他們從已有的事實出發,憑借經驗和直覺,甚至在圓內畫正方形,發現若更多正多邊形,里面的圖形會越接近圓。而有的孩子很肯定知道用轉化來推導圓面積公式,是因為受到類比推理、演繹推理的思維導向,畢竟以前學習每一個新圖形,我們都會用到轉化的思想。可見,只要引發學生有針對性地思考,就能更好地培養學生的推理能力,促進學生的全面發展。
二、思之彌細,有邏輯性地推理
推理不是主觀臆斷,更不是胡猜亂想,而是要有一定的邏輯性,具體表現在以下幾個方面:
首先,前提要可靠
推理由三部分組成,即前提、方法、結論。前提是推理的起點,起點若經不起推敲,利用再嚴密的推導方法得出的結論也難以令人信服。而這一課中,學生猜想到圓與園內或園外的正方形有關,是有根據的。關鍵是老師要提供有效的素材,學生通過探究、討論、猜想,充分類比過程、歸納、總結:圓的面積大約是正方形面積的(圓半徑平方)的3倍多一些。并從中也能體現到極限思想。這個想法不正是中學階段學生所要接觸的圓與正多邊形關系嗎!適時地告訴學生:割之彌細,所失彌少,割之又割以至于不可割,則與圓合體而無所失矣。
其次,方法要可行,思考層次分明
本課分為四個層次進行:
第一:獨立思考并嘗試:你想用什么方法來解決圓面積的問題?讓學生獨立操作。
第二:交流在嘗試中遇到的困難,同學間相互啟發。
我們一起看一看學生遇到了怎樣的困難,又為我們帶來了怎樣的財富吧?
學生困難1:我在圓里折了一個正方形,可我不知道剩下的部分怎么求?
教師追問:我們學過了這么多種平面圖形,可你們怎么就想到在圓里折正方形呢?
生1:因為它和圓最接近,
生2:和其它學過的圖形相比正方形對稱軸最多,和圓最接近。
學生困難2:可以在圓上畫方格,不足一個方格可以用其它地方的方格來補,但
怎樣補最合適呢?
教師追問:你們怎么就想到用小格來解決問題的?對于這樣的研究方法同學們受到什么啟發了嗎?
可以明顯看出學生的這種方法與最初學習長、正方形的面積是多么的類似,它們能夠用已有的、最基本的知識遷移過來解決新的問題是多么的可貴。這使我想起了華羅庚先生說過的話,意思就是:退回到原始,不失其本質!
學生困難3:我們想將圓剪開拼成以前學過的圖形?可是不知怎樣拼,因為它總是不準確的?
師:其實同學們的這些困難都是想要更精確地得到圓的面積,想讓這些不可知的地方越來越小,越來越接近圓的面積。我們已經有了一些方案,請你選擇感興趣的,試一試進一步的解決問題吧!
根據課前的調查問卷,發現學生能針對性地指出,圓還能轉化為其他已經學過的平面圖形進行推導,那么就讓學生在課堂中馳騁,把圓轉化為平行四邊形、長方形、三角形、梯形進行推導。學生在圓的面積這一內容中,結合多種的推導方法,發現了圖形之間的關系,更發現學習數學的方法,發展了思維,推理能力得到提升,有利于他們夯實基礎,開拓創新,更能夠體現數學思考,凸顯過程與方法。同時,也能夠讓學生在自主探索與思考中感受到學習的快樂,形成積極的學習情感與態度。
第四:交流反饋、提升數學思想
能充分利用學具和課件,引導學生認真操作,仔細觀察,積極思考,展開想象,讓學生在獲得感性知識的基礎上發現規律,認識事物。在操作和討論過程中,以舊帶新,層層推導,從而得到結論,這樣不僅充分調動了學生的學習積極性,而且培養了學生的觀察能力,想象能力,分析概括能力。同時,運用操作和電腦課件,使學生進一步看到折疊而成的圖形越來越接近平行四邊形,滲透了極限、微分思想。
三、思之彌細,有條理地計算
本節課出現了多種的“轉化”,多種思維的碰撞,那么還是必須回歸本質。到底孩子們會不會計算圓的面積。因此,更好地滲透推理思想,還必須是有條理地計算。通過簡單的運用,點出計算圓的面積,關鍵找出R,然后進行有條理計算。特別是出現了這樣的練習:
只知道1/4小正方形的面積,如何求圓的面積。
著名數學家張景中指出:“推理是抽象的計算,計算是具體的推理,圖形是推理和計算直觀的模型。”從計算發展到推理,逐步滲透寓理于算的重要數學思想。而寓理于算的思想卻容易被人們忽視。從表面上看,只告訴正方形的面積,學生無法求出正方形內最大圓的面積,因為要求圓的面積,一般只要知道圓的半徑、直徑或周長,而本題中這三個條件一個都沒有告訴。這就更需要投條理地計算。這也是推理能力的體現。其實,我們只要利用半徑的平方就能求出圓的面積。學生不能求出圓面積,是因為學生不能把計算轉化為推理。因此我們要引導學生認識計算和推理的關系,從計算發展到推理,逐步滲透寓理于算的數學思想。
吳正憲老師提出過,讓孩子享受營養而美味的數學。我的理解是,營養而美味的數學課堂決不局限于一個知識點上,而是要給學生大的道理,大的智慧,而這就是數學的核心。在課堂中培養學生的推理能力和模型思想,只要老師思之彌細,有針對性地引導學生思考,有邏輯性地推理,把孩子粗糙的數學直覺變得越來越清晰,越來越有價值,使孩子在數學學習的過程中變得越來越自信。那么,我們的學生就會善于思考、喜歡數學、獲得力量。這才是有營養的數學課堂。
【課題編號及名稱】GDXKT1738 《小學數學課堂教學中數學推理思想培養的案例研究》
[ 參 考 文 獻 ]
[1]《義務教育數學課程標準(2011)》 .中華人民共和國教育部制定.
[2]《新版課程標準解析與教學指導小學數學》 .王光明,范文貴主編.
[3]《義務教育數學課程標準(2011年版)解讀》. 教育部基礎教育課程教材專家工作委員會 組織編寫.
[4]《小學數學參考》.2011年05期 .江蘇連云港市灌南縣花園小學(222500)尤振松.《例談在圓面積教學中滲透數學思想方法》.
[5]《教育實踐與研究(小學版)》 .2008年11期.李藝艷.淺談小學數學教學中如何滲透思想方法——以《圓的面積》教學為例.