董利民
摘 要:歸納推理是由個(gè)別或特殊現(xiàn)象概括出一般性結(jié)論的思維過程。小學(xué)生的思維以形象思維為主,需要逐步過渡到抽象邏輯思維。教師應(yīng)由扶到放,鼓勵(lì)學(xué)生在自我創(chuàng)新、自我探究的基礎(chǔ)上形成自我歸納推理的能力,為提升思維品質(zhì)打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:歸納推理;能力培養(yǎng);自主探究;創(chuàng)新精神;規(guī)范
現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,為了追求表面效果的“光鮮亮麗”,不少教師傾向以題海戰(zhàn)術(shù)把學(xué)生培養(yǎng)成解題高手,這種舍本逐末的做法最終只會(huì)把學(xué)生的思維導(dǎo)向僵化。如何精設(shè)探究過程,引導(dǎo)學(xué)生自己獲取知識(shí)并學(xué)會(huì)歸納總結(jié),形成真實(shí)有效的數(shù)學(xué)能力,是數(shù)學(xué)教師的重要職責(zé)。
一、以自主探究為根,扶放有度
歸納思維是以多個(gè)事例為基礎(chǔ)得出一般的規(guī)律,讓學(xué)生獲取這些前期素材是發(fā)展學(xué)生歸納能力的前提。如何把握好學(xué)生探究的難度,設(shè)計(jì)好教師扶持的尺度,成為學(xué)生是否能自主探究的根本。如對(duì)于“商不變性質(zhì)”的教學(xué),教師出示探究題:請(qǐng)大家把下邊十道題按一定的標(biāo)準(zhǔn)分類:①9÷3=,②200÷2=,③16÷8=,④320÷8=,⑤90÷30=,⑥200÷ 20=,⑦9000÷3000=,⑧900÷300=, ⑨160÷8=,⑩200÷40=。
通過引導(dǎo)學(xué)生觀察,有學(xué)生立即發(fā)現(xiàn):③16÷8=,④320÷8=,⑨160÷8=,它們的除數(shù)相同;馬上又有學(xué)生總結(jié)出第二類是被除數(shù)不變:②200÷2=,⑥200÷20=,⑩200÷40=;最后大家觀察發(fā)現(xiàn)剩下的幾道題:①9÷3=,⑤90÷30=,⑦9000÷3000=,⑧900÷300=,屬于“商不變”。
接下來進(jìn)行這三類算式的規(guī)律探究:對(duì)除數(shù)不變時(shí)商的變化規(guī)律采用重點(diǎn)引導(dǎo),從知識(shí)的傳授到方法的引領(lǐng),還有習(xí)慣的養(yǎng)成,盡力讓學(xué)生“吃飽喝足”。到了第二類對(duì)被除數(shù)不變時(shí)商的變化規(guī)律,教師只是“半扶著”引領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)與方法的遷移,進(jìn)一步養(yǎng)成學(xué)生探究的習(xí)慣。到了第三階段,教師就讓學(xué)生通過四人小組合作,讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)并歸納商不變的規(guī)律。整個(gè)課堂氛圍松弛有度,學(xué)生參與異常熱烈。
教師在教材的二次開發(fā)上動(dòng)足了腦筋,系統(tǒng)性地讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)三類除法,不但使學(xué)生獲得了更系統(tǒng)完整的知識(shí),而且使如何歸納結(jié)論成為一個(gè)由低到高、由扶到放的逐步自主的過程,實(shí)現(xiàn)有效遷移,可謂棋高一著!
二、以發(fā)現(xiàn)歸納為本,授之以漁
上述第三組除法算式中又隱藏著怎樣的規(guī)律呢?學(xué)生自主合作交流后,教師進(jìn)一步引導(dǎo):這組算式(如圖1)什么數(shù)不變?什么數(shù)變了?是怎樣變的?學(xué)生逐步概括出:①?gòu)纳贤驴?,被除?shù)和除數(shù)都乘一個(gè)相同的數(shù),商不變。②從下往上看,被除數(shù)和除數(shù)都除以一個(gè)相同的數(shù),商不變。③這里乘或除以的數(shù)不能是0。有了這些零散的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí),最后就總結(jié)出:被除數(shù)和除數(shù)都乘(或除以)一個(gè)相同的數(shù)(0除外),商不變。
這里,教師引導(dǎo)學(xué)生從不同的方向去觀察、比較、發(fā)現(xiàn),提醒學(xué)生還需要注意所發(fā)現(xiàn)規(guī)律的條件,然后讓他們?cè)儆米约旱恼Z(yǔ)言進(jìn)行表述??梢?,自主探究并不排斥教師的指導(dǎo),特別是方法的引領(lǐng)。
三、以深入規(guī)范為基,正確推論
小學(xué)生思維深度往往不夠,在探究過程中難免受事物非本質(zhì)屬性的影響而產(chǎn)生負(fù)遷移,所以教師引導(dǎo)下的探究過程必須有一定深度,而且注重規(guī)范,才能得出科學(xué)的結(jié)論。比如對(duì)于“平面內(nèi)任意幾個(gè)點(diǎn)之間最多可以畫幾條線段的問題”,有學(xué)生通過畫5個(gè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)可以畫出10條線段(5×2),由此推論六個(gè)點(diǎn)之間就可以有18條線段(6×3),這樣就犯了想當(dāng)然的錯(cuò)誤。此時(shí)教師可以出示表格(如表1),讓學(xué)生從兩個(gè)點(diǎn)開始,每次增加一個(gè)點(diǎn),看看各增加了幾條線段,這樣學(xué)生就能得出當(dāng)增加到6個(gè)點(diǎn)時(shí),應(yīng)該增加的線段條數(shù)是5,多嘗試幾次,學(xué)生就能概括出:n個(gè)點(diǎn)可以畫的最多線段數(shù)=1+2+3+…+(n-1)。可見,探究不允許淺嘗輒止,一步步還原問題生成的過程才易于做出正確的歸納。
四、以彰顯個(gè)性為美,逼近本質(zhì)
數(shù)學(xué)規(guī)律表述的嚴(yán)謹(jǐn)性并不排斥規(guī)律探究過程的開放性,而開放式的探究過程又需要理性與本質(zhì)的探求,使規(guī)律不但正確,而且顯現(xiàn)本質(zhì),易于推廣。試看下例:
師:請(qǐng)大家看圖2,找圖形表面積的規(guī)律。
生1:我發(fā)現(xiàn)表面積從左往右依次增加了8,10,12…
生2:我發(fā)現(xiàn)表面積一行中的6是層數(shù)1的6倍,而14是2的7倍,24是3的8倍,也就是層數(shù)×(層數(shù)+5)。
生3:我發(fā)現(xiàn)第3個(gè)圖前后兩面的正方形數(shù)都是3+2+1=6(個(gè)),上面的正方形可以折算成3,下、左、右全是3,這樣三層圖形的表面積=(6+3+3)×2=24(平方厘米)。
師:生3善于從圖形的不同方向觀察,很好!
生4:老師,我還可以這么算,比如第四個(gè)圖形我們只要算出正方形個(gè)數(shù)4+3+2+1=10(個(gè)),然后表面積數(shù)=10×2+4×4=36(平方厘米)一定是對(duì)的。
師:是嗎?(有學(xué)生答:沒錯(cuò))那么大家能否用他的方法算出10層的情況呢?
生5:應(yīng)該是(1+2+3+…+10)×2+10×10這樣算的。
生6:不對(duì),應(yīng)該是(1+2+3+…+10)×2+10×4=150,按照剛才生2的方法算10×15,答案也是150,所以生5的算法肯定不對(duì)。
師:有道理,可為什么把4層時(shí)的4×4變成10層時(shí)的10×10是錯(cuò)誤的呢?再看看生3的(6+3+3)×2=24(平方厘米)和生4的10×2+4×4=36(平方厘米)有什么聯(lián)系嗎?
生7:我明白了,生5把前、后、左、右四個(gè)方向的面當(dāng)成了10個(gè)面。
師:那么用這種方法來計(jì)算15層的表面積,該怎么列式呢?
生(齊):(1+2+3+…+15)×2+ 15×4。
這里,生2的方法明顯比生1更易于歸納,而且有推廣意義。生3的方法則讓學(xué)生看到了思考的過程。生4與生3其實(shí)是同一種方法,但更簡(jiǎn)潔。生5的回答雖然是錯(cuò)誤的,但卻引發(fā)了后邊激烈的討論,最終學(xué)生對(duì)表面積的本質(zhì)強(qiáng)化了認(rèn)識(shí),提升了歸納總結(jié)的能力。
五、以自主創(chuàng)新為貴,彰顯魅力
例:一根銅線正好可以圍成面積是18.84平方分米的正方形,如果用這根銅線圍成圓,圓面積是多少呢?
思路分析:此題不能直接求出圓的半徑,這里需要探究的是周長(zhǎng)相同的正方形與圓面積之間的聯(lián)系。具體步驟:(1)設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為1,則它的面積是1,正方形的周長(zhǎng)是4,周長(zhǎng)為4的圓的半徑是=,圓面積=π
2=π××=,此時(shí)正方形的面積∶圓面積=π∶4;(2)(3)分別設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2,3,得到與(1)同樣的結(jié)論;(4)設(shè)正方形邊長(zhǎng)為a,得出任何周長(zhǎng)相同的正方形與圓的面積之比為π∶4;(5)由(4)的結(jié)論,運(yùn)用比例求解所求圓面積是18.84×=24(平方厘米)。
很明顯,由(1)到(4)的歸納推理才是問題解決的關(guān)鍵,而歸納的前提是學(xué)生需要有一種提出問題、分析問題、歸納總結(jié)的意識(shí),此類練習(xí)有助于抽象邏輯思維能力的培養(yǎng)。
六、以留有余地為佳,適可而止
小學(xué)生的思維以形象思維為主,到了中高年級(jí)需要滲透歸納推理等抽象思維能力的培養(yǎng),但仍然離不開形象直觀材料的幫助,而且憑學(xué)生目前的能力只能達(dá)到特定的研究深度,就沒必要要求學(xué)生在此時(shí)學(xué)個(gè)透徹。
如三角形內(nèi)角和的得出,我們通過讓學(xué)生剪一剪、拼一拼,能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)論,但這種結(jié)論是不完全歸納的結(jié)果,其結(jié)果是“或然”的,而不是“必然”的。所以教師可以提醒學(xué)生:“今后,我們將在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中進(jìn)一步證明三角形內(nèi)角和是180°?!边@樣不僅為今后的學(xué)習(xí)埋下了伏筆,也有利于學(xué)生建立科學(xué)的研究思維,防止以偏概全。
總而言之,歸納推理是由個(gè)別或特殊現(xiàn)象概括出一般性結(jié)論的思維過程。學(xué)生步入中學(xué)后,將在這方面有更高的要求。教師應(yīng)由扶到放,鼓勵(lì)學(xué)生在自我創(chuàng)新、自我探究的基礎(chǔ)上形成自我歸納的能力,為今后的長(zhǎng)足發(fā)展打下基礎(chǔ)。