林醉絨


摘? ? 要:推理能力和數據分析意識作為數學核心素養的重要內容,對孩子的終生發展尤為重要。本文以“數與形”的教學為例,淺談滲透核心素養,培養推理思維能力和數據分析能力的方法。
關鍵詞:數學核心素養;推理能力;數據分析意識
數學素養是指學生在獲得一定的數學知識、形成一定的數學技能的基礎上,在長期的、有意義的數學活動中所形成的比較穩定的、自覺的數學意識和行為。在教學中,我們應該多角度、多渠道引導學生實踐、探究、感悟,逐步提升數學素養。下面以我在執教“數與形”一課的教學實踐為例,淺談培養學生推理能力和數據分析意識的一些做法。
一、滲透無痕,得法于課堂,培養邏輯推理能力
著名數學家和教育家波利亞指出:“一個學習數學的有心人,如果他立志把數學作為終身事業,那他就必須學習證明推理?!薄稊祵W課程標準(2011版)》指出:“推理能力的發展應貫穿于整個數學學習過程中。邏輯推理是數學的基本思維方式,也是人們學習和生活經常使用的思維方式?!痹谛W階段,依據學生的年齡特征和認知規律,主要應該學習類比推理和歸納推理的方法,構建推理思維模式,培養推理能力。
1. 類比推理,滲透無痕
類比推理亦稱“類推”,是根據兩個對象在某些屬性上的相同或相似,憑借經驗,通過推斷得出某些結果。這是一種比較自然的、合乎情理的推理,而在課堂中最常用到的就是類比推理。
【教學片斷1】我用課件依次出示了1個、3個、5個、7個…不同的顏色的正方形方塊。
(1)出示1個藍色正方形方塊,問:這是什么?(依據回答板書“1”)
接著出示3個紅色正方形方塊,問:一共有多少個正方形?怎么列式?(板書“1+3”)結果是多少?1表示什么?3表示什么?(板書“1+3=4”)
再出示5個黃色正方形方塊,問:一共有多少個正方形?怎么列式?結果是多少?(板書“1+3+5=9”)
(2)猜一猜,下面出現的可能是什么?下一個總數會是多少?為什么要這樣猜?
生:我猜是7個,因為前面出現的是1、3、5個,接下來就是7個。
師:如果這樣,總數是多少呢?
生:16。
師:(出示7個正方形方塊)看,幾個?誰能用一個加法算式表示?結果是多少?(板書“1+3+5+7=16”)猜一猜,接下來我應該出示的是幾個方塊?為什么要這樣推測?請說出理由。
生1:1、3、5、7都是奇數,所以第五次的個數應該也是奇數9,應該出示9個。
生2:前面的數,每一個都是相差2,以此類推,接下來應該出現7+2=9個。
師:啊,以此類推,多恰當的一個詞!通過前面幾組例子的經驗,我們發現:每一次出現的個數都是相差2的奇數,依據這樣的規律,推導出接下來出現的個數是9個。這樣的推理有依有據,符合常理。
師:不知不覺中,大家的推理能力都提高了,繼續學習下去,大家都將成為推理高手!是不是很有成就感?
看著孩子們蕩漾在嘴角的笑意,洋溢在臉上的快樂自信,我便知道,推理這棵大樹的苗,已經悄悄地在他們的心中扎根、發芽?!霸跀祵W學習過程中,體驗獲得成功的樂趣,鍛煉克服困難的意志,建立自信心。”新課標的要求,在這里體現。
2. 歸納推理,反復嘗試
歸納推理是一種由個別到一般的推理,它在數學教學中應用比較廣泛,數學中的很多法則、公式、定律的推導過程,就是應用歸納推導的過程。東北師范大學王瑾博士通過研究表明:“小學生的數學推理能力有待加強;小學階段學習數學歸納推理是必要,也是可行的。”
【教學片斷2】
1=1? ? ? ? 1+3=4? ? ? ? ?1+3+5=9
1+3+5+7=16? ? ? ?1+3+5+7+9=25
在學生通過圖形列出式子,計算得出下面算式后,師追問:你們是怎樣么算出數列的結果的?
生1:數出來的。(笑)
師:可以啊!數數也是一種方法。還有嗎?
生2:我是依次相加得出來的。
生3:我用第一個數和最后一個數相加,乘個數,再除以2,得出結果。
師:很好,懂得運用等差數列和的計算方法。還有嗎?
生4:我用個數的平方得出結果。
師:哦,關于這個方法,你能詳細介紹一下嗎?
生4:1個這樣的數,可以看作12,就是1;2個這樣的數相加,是22,就是4;3個這樣的數相加是32=9;4個這樣的數相加是42=16;5個這樣的數相加是52=25。我發現,這些從1開始的連續奇數的和,可以用個數的平方去計算。這樣計算很快,很方便。
這位學生剛發言完,大家便不約而同地鼓起掌來!會觀察、會思考、會歸納、會表達,太棒了!可是,還不夠,我們還要懂得怎樣去發現規律,歸納方法,這才是素養能力的體現。我表揚了他,并趁機滲透歸納推理的教育:“你們知道嗎?他這種推導規律的方法,叫作歸納推理法。你能回憶出他的歸納推理過程嗎?”
生1:他說了很多例子。
生2:這些例子都有共同的特點——從1開始的連續奇數相加。
生3:他最后歸納出:從1開始的連續奇數相加的和,是加數個數的平方這個規律。
師依據孩子的回答板書“例子→ 歸納、推理規律”,為學生展示歸納、推理的模式,即“觀察若干例子→發現共同特征→歸納規律”。接著,我讓孩子舉出大量的、更加復雜的“從1開始的連續奇數相加的數列”,再一次用歸納推理的方法去驗證規律、運用規律。就這樣,在課堂上把歸納推理的方法多次練習,反復嘗試,促進學生建立推理的思維模式,使孩子的歸納推理能力快速提升。
二、潤物無聲,用法于終身,提升數據分析能力
教育部中小學教材審定委員會委員孫曉天教授認為:“核心素養就是保證你未來成功生活的那個東西,就是告訴你,今天在教室里教的、學的,不是用來應付考試,而是為了生成那些在明天的成人社會里,仍然忘不了、用得上的東西。”我們的孩子必將生活在大數據的時代里,具備基本的數據分析能力,將是孩子未來的成人生活和職業生涯必備的基本能力。在“數與形”一課的教學實踐中,我進行了多層次的數據分析能力訓練,意圖逐步提升學生的數據分析能力。
1. 數據混亂,整理清晰,培植數據分析意識
《數學課程標準(2011版)》指出,數據分析包含兩階段的學習,其中,第二階段明確強調要使學生體驗數據分析的全過程,包括在收集與整理過程中提出方法選擇的恰當性,即呈現式的規范性,并增加了對數據的描述和呈現的規范性。
在這一節課的教學中,我先出示了雜亂無章的各種顏色的小正方形,讓學生通過數(數列)來表示圖形;接著,我要求學生按數列中數字出現的順序整理小正方形,畫一畫、拼一拼,使它們組成新的圖形。于是我們得出了圖1右邊的圖形,這時我因勢利導,讓學生比較圖1中的兩幅圖,很多同學都說左邊的圖形混亂無序,右邊的圖形更有條理,能夠更好地表示數學信息。此刻,學生已初步感受到了數據整理的必要性。
【教學片斷3】
師:大家都累了,我們來輕松輕松,玩拍手游戲吧!
生歡呼起來:好!
師依次出示“7、5、1、3”(見圖2),學生看數字拍手掌,緩解學習疲勞,營造輕松的學習氛圍。這時,我快速地切換幻燈片,拋出問題:“剛剛我們一共拍了多少次掌?怎么算最快?”
聽到這個問題,很多孩子都懵了。剛才的游戲,大家確實玩得很投入,拍手拍得很開心,可是究竟拍了多少次呢?孩子們陷入了沉思,大家都在努力回憶剛才游戲里給出的信息。有的開始掰起手指在數數,有的開始用筆寫起來……這時,號稱“小機靈”的吳同學猛地站起來,大聲說:“我知道,我知道!一共拍了16次?!薄霸趺此愕??”我追問。“我們一共拍了4次手,它們的次數分別是1、3、5、7,這是4個從1開始的連續奇數的和,結果是42=16?!?/p>
“不對,我出示的數字是7、5、1、3,你錯了?!蔽夜室馀c他爭辯起來。“我沒錯,老師你出示的數字和我的順序雖然不一樣,但是調整一下順序,他們是完全一樣的!符合我們的規律:‘從1開始的連續奇數相加,可以用個數的平方來計算。同學們,你們說對不對?”鏗鏘有力,言之有理,落筆有據,吳同學的回答,再次把課堂學習引入高潮。此刻,我再次展示幻燈片上的數據,大聲強調:“數字太淘氣,你們要身懷絕技,像吳同學一樣,懂得把混亂的數據調整順序,這是一種能力——數據整理、運用的能力!通過學習,你們也可以擁有這樣的能力,我期待著你們都能身懷絕技!”
就這樣,讓學生經歷通過實際問題收集和整理數據從而獲取信息的過程,學生認識到了數據整理的必要性,發展了數據甄別能力,培養了數據分析意識。
2. 數為我用,靈活多變,提升數據處理能力
數據分析觀念作為數學核心素養之一,它不止在于培養學生的數據分析意識,更重要的是要使學生學會如何處理數據。正如達·芬奇所說的:“光知道還不夠,我們還要學會運用。光有意愿還不夠,我們還要付諸行動。”小學階段是學生學習數據分析的開始,培養其學會轉換、選擇數據,將無關的、無用的數據轉換成有關的、有用的數學信息,并加以運用,這就是數據的處理能力。
【教學片段4】
師出示13+11+9+…+3=(? ? ):觀察數據,你發現了什么?
生1:這些數字少了1,要從頭相加計算。
生2:其實,它是“從3開始連續奇數的和”,不過,這個規律我們沒有學過。
生3:哦,我知道了,我們可以補一補!
師:補什么?
生3:補上“+1”,使數據符合規律,計算簡便。
師:補上1就可以了嗎?
生4:最后還要減去1,結果才不變。(教師展示選擇答案)
師:選哪一個?
生5:答案B是對的。先補上1,符合規律,有7個連續奇數相加,是72,再把1減掉,結果不變。
師:對,我們要轉化、選擇數據,使它符合規律,但是一定要注意“變中不變”的原則。轉化數據,必須保證最后的計算結果不變。
有了上一題的鋪墊,孩子們對“1+3+5+…+11+13+13”這道題的分析處理便特別快速。有的先刪再補,用72+13去計算;有的先補再刪,用82-2去計算。這兩種不同解決方式的獲得,都必須建立在學生能夠依據規律,將有關的數據靈活處理,使數據符合我們期望的“從1開始”“連續奇數”“相加”等信息??吹贸觯⒆觽償祿幚砟芰τ辛苏w的提高。我相信,將來,當他們真正面對大數據世界時,這種數據轉化處理的能力一定能夠幫助他們迅速判斷,做出正確選擇。
也許有一天,班上的孩子終將把我忘卻,但是,我在課堂上潛心為他們鋪設的推理方法、模式,數與形結合的思想,數據分析轉化處理的能力,將內化成他們蓬勃成長的力量,會在他們的成長之路上處處開花,所積蓄的數學素養也必將使他們受益終身。得法于課堂,用法于終身,讓數學素養助力孩子們成長的每一步,為人師者的成功也就體現了!
參考文獻:
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