☉曹 均
所謂合情推理,就是做出合乎情理的推理,結合已知公式或者依據(jù)所經歷的數(shù)學實踐,并以此提出一種推理模式。在小學數(shù)學教學中,培養(yǎng)小學生的合情推理能力能夠幫助他們掌握數(shù)學知識,提高演繹推理能力,促進他們數(shù)學核心素養(yǎng)提升。在教學中,教師要善于從以下三方面培養(yǎng)學生的合情推理能力。
在小學數(shù)學的教學中,教師需要準確把握知識的生長點,也就是引出新知、促進新知成長之處,需要結合學生所學知識的特點設計與其相關的數(shù)學問題。這樣就能引領學生思維,使其由此及彼展開多維度的推測,而這種推理又與學生的學習特點、認知事物的規(guī)律相符,也能夠使其合情推理能力得到提高[1]。
例如,在教學《整十數(shù)加減整十數(shù)》時,教師首先需要學生理解算法和算力,以便為接下來的學習打下扎實穩(wěn)固的根基。筆者首先布置學生練習兩道題:1.口算:5+4=();6+3=();7+2=();5+4=();2+7=();2.講述:40里面有()個十;30里面有()個十;4個十是();7個十是()。
當學生可以順利完成上述練習之后,筆者接著提問,怎樣計算30+20?如何提煉整十加整十數(shù)的計算方法?上述筆者設計的練習題,涵蓋了“10以內的加減法”以及“整十數(shù)里包含幾個十”等知識點,能夠為學生解讀問題提供知識基礎,使學生對所學知識具備初步認知。接下來,筆者要求學生自主實踐,借助手中的學具小棒推理計算方法。很快,學生就發(fā)現(xiàn)了其與上述知識點之間的異同,進而也高效地完成了知識的習得與掌握。
上述教學過程中,筆者首先準確把握了學生的已有知識和經驗,并以此為突破口尋求知識的生長點,使學生可以在教師的引導下順利完成知識的正向遷移,同時也落實了合情推理能力的培養(yǎng)和提升。
具體教學實踐中,可以借助提問的方式,幫助學生明確正確的思維方向,也可引導展開更深層面的探究。因此,所設計問題的難度應層層進階,由易到難。在設計問題時,教師不僅要考量問題的有效性,還要思考問題所涉及的內容是否與教材中的知識相符、是否與學生的思考能力相符。這樣才能夠保障問題設計的合理性,也才能夠使其成為學生思維和學習過程中的引導,助其可以掌握相關知識點,穩(wěn)步提高自主學力。在問題的引領下,學生可以自主完成部分任務探索,然后結合其中的現(xiàn)象提出個人問題,還可以在問題的引導下,對這些問題展開分析,全面提高數(shù)學核心素養(yǎng)。
以《分數(shù)的初步認識》為例,為了能順利完成合情推理,也為了樹立正確的思維模式,教師可以先呈現(xiàn)6個桃和12個桃,要求學生各自拿其中的1/2,然后設計問題。如雖然每次拿的都是1/2,為什么拿出來的桃子數(shù)量卻有所不同?借助這一問題,對學生形成有效的思維引導,使學生對分數(shù)的數(shù)值及其變化展開深度思考。此時,教師再進行詳細知識講解,以此深化學生對分數(shù)意義的理解與認知,最后輔助多次練習,加深印象。
教師要善于利用各種學習資源,為學生創(chuàng)設多元化的游戲、猜想等活動,使學生可以利用活動展開有效的觀察、思考和提煉,完成合情推理。這樣,學生既能夠順利實現(xiàn)重點知識的突破,也能夠促進知識體系的架構和完善。
例如,一位教師在教學《商不變性質》一課時,有這樣一個教學片段。
師:如果要求你以此性質完成解題,大家會產生怎樣的新思考?
生1:我首先計算了20÷7=2……6,然后想到了商不變的性質,思考200÷70,是否也可以沿用這一性質,因此得出200÷70=2……6。
師:這種推理是否合情,大家可以嘗試使用自己的方法進行驗證。
生2:不對,如果是有余數(shù)的除法,這種計算方法并不正確,我在驗證時得到2×70+6=146,很顯然與被除數(shù)不同。
生3:在“200÷70”中可以將被除數(shù)和除數(shù)同時縮小10倍,這樣就能夠得到“20÷7”,雖然商不變,但余數(shù)也應該是六的十倍,所以200÷70=2……60,這樣才是正確的。
師:接下來我們計算:20÷7=2……6,則(20×5)÷(7×5)=()……();(20×7)÷(7×7)=()……()。
生4:(20×5)÷(7×5)=(2)……(6×5)。(20×7)÷(7×7)=(2)……(6×7)。
生5:如果被除數(shù)和除數(shù)相乘或者相除的是非0整數(shù),商不變。當然,余數(shù)也需要與這個數(shù)相乘或者相除,所以說余數(shù)會發(fā)生變化。
師:大家認為這種推理是否合情?可以設計一組練習自主驗證。
上述教學案例中,教師一邊為學生出示題目,要求學生自主計算、自主探尋規(guī)律,一邊質疑問難,通過教師層層深入的問題引導,使學生建立猜想、類比和歸納,以此初步形成推理意識。
對于任何一個個體而言,自我探索以及獨立思考能力是其必備能力。特別是在小學數(shù)學教學實踐中,如果教師只是一味地講解知識點,或者是反復進行機械式練習,實際上并不利于學生內化知識。所以,在學習知識點的過程中,不能只關注于知識點本身,還要展開深入思考,培養(yǎng)學生的合情推理能力,使學生就此樹立正確的自我探索意識,培養(yǎng)問題分析以及解決能力,這些都有助于推理思維的發(fā)展[2]。
例如,在教學《植樹問題》時,教師需要帶領學生體會化繁為簡的解題策略。如在解決間隔種樹問題時,可以引導學生聯(lián)系生活,進而激活其參與解題的興趣。同時,還要為學生留有足夠的思考時間,教師則要扮演好引導的角色,這樣才能組織學生以正確的方向展開合理的推理和分析。在聯(lián)系生活之后,學生能夠理解樹木數(shù)量、間隔以及間隔數(shù)之間的關系,也能夠提出不同的猜想思路,如種兩端、種一端和兩端不種。借助多媒體,再為學生創(chuàng)建種兩端的植樹問題,一條馬路長度為1000米,每隔10米種一棵樹,需要多少棵樹苗?之后要求學生展開思考、交流,并引導學生發(fā)現(xiàn)題目中的關鍵信息,再結合“大數(shù)化小數(shù)”的方法進行推理,或者也可引導學生使用畫圖法。當學生作出總結之后,教師再對學生的不足之處進行改善與補充。如利用化繁為簡的方式推理植樹問題:“基于上述情況,如果只種10棵樹,之間有多少個間隔?如果種樹為20棵,50棵,間隔又該是多少?”通過這種方式可以改變問題的抽象度,能夠使其成為具象化、直觀化的問題,提高學生的分析推理能力。
任何事物都存在兩面,這也就意味著,雖然學生能夠做出合情推理,但是其結果或許并不正確,還需要結合已經掌握的知識進行對比、判斷和驗證,這樣才能觸及知識本質,掌握真理[3]。
例如,在教學《長方形和正方形的面積》時,教師可以布置習題,“用長12米的繩子靠墻圍一塊長方形菜地,確保每條邊都是整米數(shù),如何圍才能使長方形菜地的面積更大?”“如果是短邊靠墻,會成怎樣的結果?”學生對此會進行猜想,如果長度越長,必然會使菜地的面積更大,那么長方形菜地的長應該是10米;短邊應該也是如此。實際上,學生的猜想并非完全正確,這時還需要利用表格列出長、寬以及各自的面積。最終學生發(fā)現(xiàn),之前所提出的結果與結論存在一定的差距,也能夠了解:如果長邊靠墻,菜地最大可以達到18平方米;短邊靠墻,菜地面積只有10平方米。
看似相同的兩個問題,但是卻得出了兩種不同結果。對學生而言,其推理很有可能是錯誤的,此時對比、判斷、驗證這些環(huán)節(jié)的引入更為重要,從而使學生明白必須要確保嚴謹?shù)膽B(tài)度才能得出正確的答案。
總之,提高學生數(shù)學思維能力的關鍵在于小學階段。在具體教學過程中,教師不能只帶領學生探尋數(shù)學規(guī)律,還要逐步梳理各知識點之間的邏輯關聯(lián),引導學生展開具備深度的思考,使其可以在學習的過程中逐步形成能力,提高數(shù)學素養(yǎng)。