黃麗環
摘要:小學數學課堂是學生推理能力發展的主陣地,推理能力的發展應貫穿于整個小學數學教學過程中。合情推理和演繹推理功能不同,二者相輔相成。教師應該從推理意識、推理表達、推理過程、推理提升四方面入手,努力讓學生做到思之有源、推之有據、言之有理,從已知到未知,用規則意識感悟數學,發展推理能力。
關鍵詞:小學數學 推理能力 合情推理
推理能力的發展應貫穿于整個數學學習過程中,一般包括合情推理和演繹推理。小學數學教學實踐對學生推理能力這一核心素養的培養不夠重視,往往重演繹推理,輕合情推理。兩種推理雖然功能不同,但相輔相成。通過深入的課題研究發現,小學是學生推理能力發展的關鍵時期,必須重視兩種推理能力的培養,喚醒學生的推理意識,發展推理語言,經歷推理過程,領悟推理方法,提升推理能力。
一、“創”情境,喚醒推理意識
1.創設貼近學生生活經驗的情境,喚醒學生的推理意識
教育家陶行知指出“教學生活化”,主張教師聯系實際生活,使學生感受數學與生活的聯系。情境創設是學生主動學習的前提,從學生的認知基礎出發,引發大膽猜想,獲得推理靈感。例如,教學《平行與垂直》時,可以結合學生上下學過斑馬線、火車軌道、校園里的雙杠的共同特點——不相交。從實物原型中感知,慢慢抽象出兩條不相交的直線,再讓學生閉眼想象永不相交的兩條直線的樣子,逐步引導歸納出平行線的內涵。這樣,使學生獲得理性啟發,感悟抽象出概念的內涵。在實物原型和數學對象之間搭建思維的橋梁,真正讓學生經歷合理猜想的過程,喚醒學生的推理意識。
2.借助喜聞樂見的情景,激活學生的推理意識
小學生的推理意識薄弱,引入學生喜聞樂見的事物進行情景教學,可以激活學生的推理意識,讓學生順利推理。例如,《推理》教學中,引入學生喜歡的猜硬幣小游戲:教師先藏好硬幣,再問學生硬幣在哪只手中,在學生得不到確定答案時,再補充“硬幣不在我的左手”這個信息,引導學生利用“不是……就是……簡單”推理。通過參與游戲過程,讓學生明白“猜的時候不是漫無目的隨便猜,而是根據已知信息推出結論,像這樣的過程就是推理”。
3.創設遷移導入的問題情境,激發學生推理意識
教學中還可以利用新舊知識之間的聯系,創設可供學生類比的情境,讓學生建立連點成線的知識網絡,有效類比推理。例如,《商的變化規律》教學中,設計問題情境:學習了積的變化規律,根據乘除法之間的密切關系,你能猜猜除法中有怎樣的規律?這樣,順利地從舊知遷移到新知,形成知識網絡。只有多方位激發學生的推理意識,學生才會自覺地想到推理,抓住時機及時推理,沿著路徑合情推理。
二、“說”理由,注重推理表達
語言和推理關系密切,推理的過程是隱性的,需要借助語言表達,將合情推理的方法變成顯性,從而理清學生的思路。表達想法是合情推理的外在表現,從低年級開始培養學生“說”道理,使學生能夠清晰梳理推理思路,掌握推理方法,從而發展學生的推理語言能力。例如,人教版《推理》例1教學:與同桌交流一下你的想法,誰能把剛才的推理完整地說一說?用上句式“根據( )是( ),知道( )。小紅拿的是( )書。”引導學生用簡潔的語言“說”理,有條理表達推理過程。接著在列表法的教學中引導學生觀察表格,要先填哪里?為什么?橫著看、豎著看,你想到了什么?從而引導學生根據“共3本書,每人各拿一本書”已知信息,從行推理,因為小紅拿了語文書,所以小紅不會拿數學和音樂書了;從列推理,因為小紅拿了語文書,所以小麗和小剛不會拿語文書了。從而培養學生用“因為……所以……”表述推理過程,再以表格為載體,進一步培養學生的推理表述能力。學生在動口表達的過程中,推理能力得到提升。
三、“巧”引導,經歷推理過程
1.自主體驗,走向推理之路
從小學生心理發展規律看,學生認識事物的規律是從動作感知到表象。引導學生自主體驗數學推理過程,有利于縮小矛盾。例如,《推理》例2數獨的教學中,學生獨立嘗試,解決問題的思維水平從低到高分別為:根據一行一列①得到可能的結果,無法確定,不能往下推理;②得到可能的結果,嘗試往下推理,取得正確的結果;③直接確定方格內的數。確定結果后,又通過其他的行列,確定每空的結果。接著通過討論,再有意識地引導學生歸納推理數獨的基本方法。這樣,從不能夠確定到確定,從不唯一到唯一,讓學生在自主體驗比較中嘗試方法,有條理尋找突破口,一步步走向推理之路。
2.探索規律,感受推理價值
對于小學生而言,運算定律是通過列舉大量的等式,再通過觀察、比較、分析這些等式的共同點,從而抽象、概括出運算規律。這個探索規律的過程體現小學生合情推理的基本特點。教師應關注論證生長點和難點,對學生所舉的例子范圍密切關注,引起學生的思維沖突,感受推理價值。例如,《加法交換律》教學是運算定律的起始課,舉例驗證環節應引導學生通過豐富的例證,關注數的范圍,整數、分數、小數,特殊數0和1的例子,再規范驗證,探索規律背后的本質。在總結方法環節,引導學生回顧“觀察、猜想、舉例驗證、再舉例驗證……歸納結論”的推理過程,探索不完全歸納推理的一般路徑。如此一來,有助于學生明晰推理的一般路徑,養成嚴謹求證的好習慣,感受推理價值。
四、“悟”道理,提升推理能力
教材中有一些顯性和隱性的推理素材,有的顯示推理依據,有的顯示推理方法。不僅要讓學生明白為什么要這樣推理,還要讓學生懂得如何有步驟地推理。例如,《三角形內角和》這課,教材呈現的顯性素材是測量求和、剪拼(撕拼)、折拼三大方法,而隱性的、可挖掘的推理方法有轉筆法和演繹法。這些方法除了演繹法,都是通過實驗操作歸納出三角形內角和180度。因為實驗操作存在誤差,屬于合情推理。必須借助推理分析層面的演繹法,嚴密無誤地補充驗證,不僅解決操作誤差問題,而且讓學生經歷從不完全歸納合情推理提升到演繹推理的過程,在體驗中感悟推理結論的嚴密性和可靠性,從而提升推理能力。又如,人教版《除數是分數的除法》,教材呈現的是“小明2/3小時走2千米,平均每小時走多少千米?”的問題情境,結合線段圖借助分數的意義、分數和數量的對應關系,一步步推理得出:除數是分數的除法的算理,這是顯性的素材。教學時要挖掘隱性素材,利用長方形面積模型,借助分數與除法的關系,利用商不變的性質進行驗證,讓學生經歷多樣的推理驗證過程,使學生的思維走向深度,領悟其中的道理和方法,從而提升推理能力。
此外,針對學生年齡發展的特點,不同年級的推理要求也不同。教師要以學生活動經驗水平為前提,引導學生應用推理,落實陶行知先生“教學生活化”的主張,整體把握推理層級序列,鏈接教材和教學,使學生的推理認知水平與數學整體架構之間的斷層能很好聯結,從而使學生的推理能力呈螺旋上升式發展。
綜上可知,推理能力的形成是一個慢過程,要讓學生自己“悟”出其中的道理、規律及思考方法,從已知到未知,用規則意識感悟數學,發展推理能力。
參考文獻
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基金項目:本文系2018年度薌城區基礎教育課程教學研究課題“核心素養下的小學生數學推理能力的研究”研究成果,課題編號:XJXKTY1809。