數學核心素養的培育,旨在幫助小學生學會用數學的眼光觀察現實世界,用數學的思維思考現實世界,用數學的語言表達現實世界。所有素養的達成、思維的提升、問題解決能力的提高,都離不開推理。發展學生的推理意識,應貫穿整個數學學習的全過程,教師要有意識、有策略地將推理滲透到數學學習的各個領域,貫穿在數學學習活動中,引導學生基于不同角度、運用不同方法進行思考,使學生形成說理與論證的意識。
1.分析數量關系,啟發學生推理意識
數是對數量的抽象,數的運算重點在于理解算理、掌握算法?!皵盗筷P系”是用符號或含有符號的式子表達數量之間的關系或規律。教師應引導學生探索發現數的規律,讓學生經歷由數量到數的形成過程,理解和掌握數的概念,感悟數的運算以及運算之間的關系,體會數的運算本質上的一致性,形成運算能力和推理意識。
例如,在教“乘法分配律”一課時,教師創設真實情境:每件上衣60元,每條褲子45元,買3套衣服一共需要多少元?首先,教師鼓勵學生分析題目中的數量關系,列出等式。然后,引導學生通過觀察、比較,思考等式之間的關系。最后,基于等式在結構上的共同特點,推理出乘法分配律:(60+45)×3=(60+45)+(60+45)+(60+45)=
(60+60+60)+(45+45+45)=60×3+45×3或者60×3+45×3=(60+60+60)+(45+45+45)=(60+45)+(60+45)+(60+45)=(60+45)×3,經歷上述乘法分配律的推理過程,可以有效發展學生推理意識,有助于學生把握乘法分配律的內在規律與本質,幫助學生構建與完善有關乘法分配律的知識框架,最終形成自己的認知模式。
對于數量關系的分析,是啟發、涵養學生推理意識的重要載體。教師要珍視豐富的素材資源,充分挖掘這些內容的教學價值,在解析與重構中不斷豐富學生的認知結構,促進學生推理意識的形成。
2.運用幾何直觀,培育學生推理意識
小學階段,圖形的認識主要是對圖形的抽象,它包括平面圖形和立體圖形的認識,學生會經歷從實際物體抽象出幾何圖形的過程,認識圖形的特征。學習“圖形的度量”,一般會通過比較、分析、驗證、歸納概括的推理過程,推導一些常見圖形的周長、面積、體積計算方法,讓學生逐步形成空間觀念。圖形的認識與度量都需借助幾何直觀,幾何直觀是學生推理意識培育的重要“腳手架”。教師要從推理的角度出發,重新認識其內在價值,基于學生知識與生活經驗,由抽象到具體、循序漸進培育學生推理意識。
例如,在教“三角形的三邊關系”時,教師首先創設問題情境:什么樣的三條邊能圍成三角形?接著,讓學生進行自主探究,先動手擺一擺或者畫一畫,然后搜集數據,進行反思,得出結論——三角形任意兩邊之和大于第三邊。教師課前布置任務,讓學生帶著思考走進課堂,整堂課教師都在引導學生進行推理,學生在交流中不斷形成認識,在互相啟發中不斷完善認識,在練習中不斷深化認識,在拓展中不斷提升數學思維。學生參與積極,借助幾何直觀,完整經歷了“轉化—聯系—推導”的過程,不僅積累了經驗,增強了量感,而且發散了思維,為后續推理作了準備。
3.創設真實情境,發展學生推理意識
真實情境鏈接學生生活,既是實際教學的需要,也是提高學生問題解決能力的需要,更是發展學生推理意識的需要。教師要讓學生經歷真實問題解決的過程,引導學生自主調動已有知識和經驗,在過程中感受數學思想方法,發現數學規律,形成解決問題的策略,進而發展推理意識。
例如,筆者在教學“重疊問題”一課時,創設學生熟悉的踢毽、跳繩比賽的情境,借助學生熟悉的題材,把知識與問題聯系起來,讓學生經歷集合圖的形成過程。“上周學校三年級共4個班進行了踢毽、跳繩比賽。學校規定:每班踢毽出5人,跳繩出6人,每班有運動員多少人?”學生在真實的問題情境中思考,從簡單的認為11人,到發現重復人員,進行小組活動分類,再到用一個名字表示,最后完成集合圖的創造。在這一過程中,筆者引導學生明確各部分的意義,環環相扣、層層深入,順應思考問題的過程,讓學生經歷集合圖的形成過程。在此過程中,學生的觀察、思考、說理、創造能力得以培養。
4.拓展實踐活動,提升學生推理意識
推理意識的提升離不開具體的實踐,而實踐活動對于小學生具有天然的吸引力和適應性。因此,教師要合理設計實踐活動,讓學生通過自主學習、合作探究等學習方式學以致用,提高語言表達能力、問題解決能力、邏輯思維能力和推理能力。
例如,“測量停車位的面積”一課,旨在讓學生鞏固測量方法、圖形特征及面積計算;體會探究、調查、訪談、考察、操作等科學研究及實踐調查的方法,提高實踐能力;開闊學生視野,激活思維,提升推理意識。
首先,教師組織學生針對活動主題進行了分組討論:要完成這次活動,你們打算怎樣做?教師聽取各組意見,提出指導性建議。然后,組長帶領組員選擇活動地點,統一時間分組活動,并記錄活動過程。接著,記錄影像,教師參與并指導和答疑,完成活動報告后組織學生總結交流。學生在完成測量任務之余,還發現新問題:為什么有的停車位設計成平行四邊形?汽車尾氣對環境的污染度是怎樣的?小區停車位能否滿足需要,等等。
推理意識就像是一顆小小的種子,在小學階段扎下根,在初中階段逐步發展為推理能力,到高中階段進階為邏輯推理,進而延伸到各個領域,為學生終身學習發展奠基。教師要將推理意識的價值顯性化,在數學教育中落實核心素養,幫助學生養成重論據、合邏輯的思維習慣,形成實事求是的科學態度與理性精神。
編輯 _ 汪倩 可黎明(兼)