小學數學教學中學生合情推理能力的培養策略

毛小寧

合情推理能力是衡量學生數學素養的關鍵，也是學生后續學習數學的核心能力。因此，教師想要提高學生的數學能力，提高教學質量，就要重視對學生合情推理能力的培養。然而，我國現階段對合情推理的研究還處于初期階段，因此缺乏將其充分與教學工作相結合的經驗。針對這一情況，小學數學教師應優先對合情推理能力進行探究，了解其組成部分以及對學生成長、發展起到的重要作用，從而針對班級學生制定相應的教學策略。推理能力是學好數學的基礎，也是人們生活、工作最基礎的思維方式之一，主要包含合情推理以及演繹推理兩個方面。合情推理主要是指立足于事實，憑借自身經驗和感覺，通過歸納、類比等方式總結出結果。在小學數學教學環節，合情推理主要運用在多個知識層面的解題，引導學生形成合情推理能力，從而促進學生更好地學習、成長與發展。

一、小學數學合情推理能力組成

（一）觀察能力

觀察是人們感知社會環境的關鍵途徑，學生自身觀察能力的水平會直接影響到其學習效果的好壞。以往的教育領域將觀察能力簡單地概括為對生活事物、場景的具體印象。而實際上，很多數學知識和性質都源于觀察，合情推理就是從觀察開始的。觀察能力是指一種有目的性和計劃性地對數字、符號、文字等進行表達的關系式、命題等進行深入觀察的感知能力。因此在數學中，觀察能力主要是指對觀察目標的明確、對相關知識點的積累以及靈活運用觀察方式等。學生進行合情推理的過程中，要首先明確觀察的對象、要求、目標以及步驟等，再根據條件的范圍和目標，進行符合常理的推測。

（二）歸納推理能力

小學生的歸納推理能力主要表現在學習過程中，學生能依據歸納推理的定義，在特殊事件中發現原理，并在觀察、分析、探究后得出總結，進一步發現數學規律。歸納推理能力是合情推理能力的基礎，只有學生掌握初步歸納的方式和思維邏輯，才能在特定的要求、條件中探究到數學知識，從而逐漸掌握知識運用的能力和技巧，這一能力在學生解題方面起到重要作用。

（三）類比推理能力

類比推理與歸納推理具有一定的相似性，兩者都是對推理能力的進一步細化，而兩者的不同之處在于類比推理是找出某種類型之間的相似性。這種能力主要表現在學生學習數學的環節中，掌握一定類比推理能力，學生能嘗試利用類比推理的方式得出全新的結論、定律等，從而在分析問題的過程中逐步找到解決問題的方法，實現知識遷移，對學生舉一反三等能力有著積極的促進作用。

（四）猜想能力

猜想能力是合情推理能力中運用最廣泛的一種。站在某一角度來說，合情推理的方向和目標就是得出正確猜想。在數學中，想要證明一個定理、概念，優先要做的就是對結果的猜想，在厘清事件原委后，猜想出證明理論的思路和流程。學生想要學好數學這一學科，就要優先建立猜想意識和能力。

猜想能力可以分為以下幾種：第一，提出猜想的能力。簡單來說，學生要具備提出想法和問題的能力，才能對某一問題進行深入探究和分析；第二，檢驗猜想的能力。當學生提出問題和猜想后，并不是直接解決問題或驗證結果，而是針對猜想進行驗證，保障猜想合理性，才能證實猜想的正確性；第三，修正猜想的能力。這一能力是指當學生發現問題或猜想錯誤或不符合常理時，能進一步針對猜想進行修正和調整。比如，為猜想增加一些條件和前提，就會有效增加猜想的合理性和可靠性。

二、培養小學數學合情推理能力的具體措施

（一）創設情景，引發推理

小學數學教師想要培養學生的合理推理能力，就要重視對教學環境的創設，設計出符合學生實際學習需求、貼合學生實際生活、與學生學習相關且帶有一定難度的問題，構建起優質的教學環境，促使學生在學習環境中利用問題情景提出猜想，從而培養其觀察能力、分析能力等。

例如，開展“三角形邊的關系”一課時，教師可以向學生提出問題：“若一個三角形的邊長是16，另外兩條邊的和為21，那這個三角形兩邊的長度分別為多少？”而后教師可以引導學生利用教具進行操作，再向學生提出問題：“符合邊長條件時，何時能圍成三角形？何時又不能圍成三角形？”引導學生積極參與觀察、動手實踐等。合情推理要在大量的觀察和分析的基礎上，若缺少條件或材料，就無法得出正確的結論。因此，教師要為學生準備足夠多的教學材料以及思考時間，鼓勵學生通過對教學材料的使用、分析、探究來得出正確的解決辦法。

比如，學生在學習期間經常會遇到找規律填數的練習題，如“數字組合2 4 6 —— 16 中，橫線處應填哪個數？”若學生僅簡單地觀察前幾個數字的規律，則很容易在橫線處填數字8，導致結果錯誤。由此可見，學生想要準確地解決這一數學題，要對條件中的所有數字進行分析和探究，從而找出所有數字之間的規律，只有這樣才能得出正確的結論。

（二）大膽猜想，形成推理

猜想能力在數學合情推理能力中占據重要地位，很多數學的定理、公式等都是在科學家的創造性猜想中發現并得出的。在數學領域，猜想具有重要的作用和價值。因此，小學數學教師在培養學生合情推理能力時，要注重培養其猜想能力，這也是學生形成合情推理能力的基礎和前提。對此，教師應鼓勵學生大膽猜想，不要拘束和害怕。對于勇于提出猜想的學生，無論對錯，教師都不要立馬否定，而是要表揚學生的學習態度，只有這樣學生才會更愿意表達自己的想法，有利于學生猜想意識和能力的形成。小學生具有思維發散的特點，這一特點為學生猜想能力的形成打下基礎。大部分小學生喜歡向教師提出問題，尤其是提出一些稀奇古怪的問題，這是因為學生本身就具有大膽、沒有顧忌的性格特點。但在此期間，教師要對學生的猜想進行合理的評價，保障學生猜想的合理性。

教師應意識到鼓勵學生大膽猜想的教學意義，盡量避免“為了猜想而猜想”的情況，不能為了追求猜想，讓這一教學工作浮于表面。很多時候，學生提出的猜想與教學目標相偏離，不僅不能鍛煉學生思維能力，還會浪費很多課堂教學時間。這就要求教師認真分析和研讀教材，指導學生進行合情推理，認真計劃教學環節和教學流程，在不應該開展合情推理教學的情況下，不要做過多的留戀和贅述，以防浪費教學時間，影響課堂教學質量。

例如，教師開展“條形統計圖”的教學環節中，為學生布置“分析一份城鎮近些年汽車銷售量的條形統計圖”時，針對“銷售量持續增長的原因分析”這一問題，學生提出“人們越來越有錢”的猜想，這種猜想雖然符合真實的生活情況，但與題目中所提出的信息并無關聯，學生沒有站在數學的角度提出合適的猜想。因此，教師在引導和鼓勵學生進行猜想的過程中，要讓學生站在已知信息的角度，立足于題目所給出的信息，進行大膽的猜想和假設。在此期間，教師還要嘗試引導學生猜想的方向與內容，便于提升教學工作的針對性。

（三）思維訓練，深化推理

思維能力也是合情推理能力的關鍵組成部分。由于小學生心理發育并不成熟，其思考的結果以及表現出的合情推理成分大多有待完善。小學數學教師在培養學生合情推理能力期間，應注重學生思考的整個過程，加強對學生思維能力的鍛煉。簡單來說，教師鍛煉學生思維能力的同時，要有意識地引導學生將思維逐步外化，用流暢的語言對自身的思維邏輯進行表達，并盡量使用數學語言，以此提升學生的數學思維能力。

在實際教學環節，受到教學任務、教學內容以及教師急于將教學內容傳遞給學生等因素的影響，學生很少有機會能充分表達自己的想法。比如，教師在講解“圓柱的表面積”一課時，通常會讓學生談談自己做圓柱體的方式，當有學生細致地說：“我首先準備一把剪刀、一個圓規還有幾張紙，然后……”教師還沒等學生說完，就打斷學生對制作細節的描述：“你就說說你在制作過程中發現什么規律？”提問式教學本是一項有效鍛煉學生語言表達能力的教學方式，能站在學生的角度，引導學生分享自己的研究過程和結果，但被教師打斷后，教師就會急切地提出下一個問題。教師提問的節奏過快，并不能充分體現提問式教學的意義和作用，沒有為學生預留出足夠的思考空間，不僅無法有效提升課堂教學的效果和質量，還會對學生思考過程、合情推理能力培養等方面造成不良影響。

教師在鍛煉學生思維期間，要關注到學生自身的思維習慣和意識，了解學生習慣使用的思維方式，充分理解和尊重學生提出的各種天馬行空的想法，并為學生預留出足夠的思考空間，鼓勵學生積極表達自己的想法和觀點，增強學生自信心，讓其喜歡與同伴、教師交流自己的學習心得，從而有效加強學生思維能力和語言表達能力。教師開展思維訓練的過程中，應逐步引導學生理解合情推理，這就要求教師對學生的學習過程進行有效的評價和指導。在此過程中，教師對學生的指導應是全過程的指導，而不是單純的成果指導與評價，并將指導方向和評價目標這兩者與教學工作緊密連接，尤其要在具體問題的情景中對學生進行適當指導與評價。

例如，有一根長為5米的麻繩，用它圍成一個長方形，并要求長方形的各個邊長為整數，問如何才能讓長方形的面積最大？教師以這一問題作為情景，引導學生進行合情推理，并對學生進行指導和評價時，可從以下幾個方面著手。第一，學生能否完全理解題意，對“整數”“最大”是否有正確的認知；第二，學生采用的方式多樣，會有多少學生想到使用列表法完成思考過程；第三，學生是否能先觀察找出數學規律后再進行解答，以及學生能否完成對自己猜想的驗證；第四，學生是否能正確地提出一般性問題。若學生解決問題的過程、思路和結果等方面與教師設定的教學方案不一致，就要求教師根據學生實際學習情況，提出鼓勵性的評價和指導。一方面，使學生對學習過程保持動力和積極性；另一方面，加強教師教學工作的針對性，有助于教學質量和效果的提升，從而促進學生數學思維的形成。

（四）教學評價，鞏固推理

培養學生合情推理能力期間，教師不能單純重視課堂教學環節，還要將其與教學評價機制有機結合。這樣不僅加強評價內容的豐富性、多元性，還能讓學生在評價中不斷認識到自身存在的不足之處，并在教師的督促下改正。小學數學教師要注意到，對學生合情推理能力進行觀察和評價的過程，不僅存在于平時的各種考試、測驗中，還要針對學生的課后作業、實踐活動等方面進行細致的考察，要求學生能詳細地寫出自己思考問題的過程。此外，教師在課堂教學環節可以針對學生合情推理能力建立科學、合理的競爭機制，為經常提出猜想的學生進行獎勵，無論猜想的正確與否，都要對學生予以肯定，從而在教學環節構建一種和諧的猜想氛圍，激發學生主動參與猜想并勇于表現自己的積極性。教師還可以在教室墻壁中粘貼“我是猜想家”的比拼表，對學生的猜想進行評定，學生提出一個猜想可以獲得一顆黃色的小星星，若驗證猜想正確則可以獲得一顆紅色的小愛心。或者學生若驗證了其他學生的猜想，也可以獲得相應的獎勵，星星和愛心的數量會體現在期末教師對學生的測評中。這樣的評價機制有助于激勵學生勇敢地提出并驗證猜想，從而逐漸喜歡上探究數學問題的過程，進而提升其合情推理能力。教師開展數學教學工作期間，還要重視對學生自我反思意識和能力的培養，這有助于學生加強對自身的認知，從而使學生全身心投入學習過程。對此，教師可充分利用以下兩種方式。

第一，榜樣示范。教師以自身的經驗和能力向學生展示合情推理的全過程，讓自己清晰的思路展現在學生眼前，或是學生回答問題的時候，常向學生提出：“你是根據什么條件形成這樣的想法？”“為什么要用這一思路解題？”而具備合情推理能力的學生就會明確、清晰地將自己的想法表達出來。在這種榜樣示范作用的激勵下，學生就會逐漸形成自我反思的意識，并主動學習教師和其他學生的優秀能力。

第二，自我提問。這種方式能促進學生逐漸形成自主思考的意識和能力，將學生的側重點從問題結果是否正確轉到自己思考過程是否全面。教師可以為學生推薦自我提問的方法，如“這個問題我見過與之相似的嗎？”“這個問題能否提出反例？若是能，我該從哪里開始？”“這個猜想我有沒有漏掉哪里？”

三、結語

綜上所述，小學數學教師開展學生合情推理能力培養時，應優先明確合情推理能力的組成部分，針對學生實際情況，積極轉變教學觀念，掌握合情推理能力培養的機會和路徑。教師為學生創設問題情景，引發學生推理意識；鼓勵學生大膽猜想，促進其思維能力的提升；利用評價機制，鍛煉學生自我反思意識，從而促進學生形成合情推理能力，提高了教學工作的質量和效果，也推動學生更好地成長、發展。

（宋行軍）