邱金鳳
摘 要:推理是數(shù)學(xué)三大基本思維方式之一,是“科學(xué)發(fā)現(xiàn)的金鑰匙”。培養(yǎng)學(xué)生的推理能力是“數(shù)學(xué)思考”這一過程性目標(biāo)中的重要組成部分。教師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,有利于學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:思維能力;合情推理;核心素養(yǎng)
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出:“推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿于整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中。推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活經(jīng)常使用的思維方式?!毙W(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)充分認(rèn)識推理能力的重要性,讓學(xué)生在多樣化的學(xué)習(xí)方式中自主發(fā)展推理能力,培養(yǎng)核心素養(yǎng)。下面我就談?wù)勗谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生推理能力的幾點(diǎn)做法。
一、創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生在觀察、猜想中產(chǎn)生推理意識,培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)
伽利略說過:“一切推理都必須從觀察中得來?!庇^察作為人類認(rèn)識世界的主要途徑,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種最為基本且直接的活動方式,是開啟學(xué)生推理活動的窗口。
例如,教學(xué)“圓的周長”時,我創(chuàng)設(shè)這樣的情境,利用練習(xí)題導(dǎo)入新課,兩只螞蟻以同樣的速度,從入口點(diǎn)出發(fā)沿著正方形的邊和圓周爬,哪只螞蟻先回到起點(diǎn)?(見右圖)
進(jìn)行第一次猜想。學(xué)生猜到圓的周長與直徑(半徑)有關(guān),那是怎樣的關(guān)系呢?讓學(xué)生進(jìn)行第二次猜想。學(xué)生在爭論“找周長與直徑的關(guān)系好還是與半徑好呢?”大多數(shù)認(rèn)為“直徑可能要比半徑好算些”,于是“找周長和直徑的關(guān)系”。學(xué)生事先被要求帶來各種的“圓”、直尺、棉線、三角板,從測量手邊的圓開始,探求周長與直徑的關(guān)系。小組合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究,最終獲得定理。在探究過程中將觀察推理的主動權(quán)交給學(xué)生,從學(xué)生愉快的神情中可以感受到他們探索的喜悅。
我順勢引入了游標(biāo)卡尺與螺旋測微儀的知識,通過多媒體列出一組規(guī)范測量c、d的關(guān)系數(shù)據(jù)表,顯示出這一常數(shù)π的存在,獲得圓的周長公式c=πd。在我的引導(dǎo)下學(xué)生明晰了思路方向,激發(fā)了推理意識。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中我們要培養(yǎng)學(xué)生的洞察力,引導(dǎo)他們在細(xì)致的觀察中抽絲剝繭,剔除無關(guān)要素,把握實(shí)質(zhì)性特征,通過推理感悟推理價值,萌生推理意識,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
二、溫故知新,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合情推理,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)
合情推理不能孤立進(jìn)行,必須緊扣教材的特點(diǎn)。在培養(yǎng)學(xué)生合情推理能力時,知識間的邏輯結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵點(diǎn),教師可以讓學(xué)生挖掘知識結(jié)構(gòu)中已有的經(jīng)驗(yàn),巧妙以舊知為基礎(chǔ),將合情推理滲透在數(shù)學(xué)活動中,從而幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
例如,在教學(xué)“比的基本性質(zhì)”這一內(nèi)容時,我引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知,我們學(xué)過除法中商不變的性質(zhì)和分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),根據(jù)比同除法、分?jǐn)?shù)之間的聯(lián)系,你有什么聯(lián)想和猜測呢?學(xué)生討論后得出結(jié)論:分?jǐn)?shù)的分子和分母同時乘或者除以相同的數(shù)(0除外),分?jǐn)?shù)的大小不變。被除數(shù)和除數(shù)同時擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù)(0除外),商不變;在此基礎(chǔ)上,學(xué)生也對“比的實(shí)質(zhì)”有所掌握,認(rèn)為這是兩個數(shù)相除,而且比也可以寫成分?jǐn)?shù)形式,此時我展開類比引導(dǎo),分?jǐn)?shù)有基本性質(zhì),除法有商不變性質(zhì),比與除法、分?jǐn)?shù)的關(guān)系密切,那么,你認(rèn)為比有什么性質(zhì)呢?學(xué)生根據(jù)之前的性質(zhì)類比,展開推理猜測。通過類比推理的引導(dǎo),用舊知識做好鋪墊,學(xué)生會立刻想到,比也應(yīng)該有基本性質(zhì),就是比的前項(xiàng)和后項(xiàng)同時乘或除以相同的數(shù)(0除外),比值不變。在這個過程中,讓學(xué)生聯(lián)系比和分?jǐn)?shù)、除法的關(guān)系,思考后類比推理“比的基本性質(zhì)”,學(xué)生就能輕而易舉得出“比的基本性質(zhì)”,不但復(fù)習(xí)了舊知,掌握了新知,還實(shí)現(xiàn)了知識的遷移,培養(yǎng)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
合情推理的培養(yǎng)建立在學(xué)生的知識基礎(chǔ)上,教師巧妙抓住新舊知識的關(guān)聯(lián)點(diǎn),有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜想、類比、遷移、推理,就能幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
三、捕捉素材,向?qū)W生滲透演繹推理的思想,提升學(xué)科素養(yǎng)
在培養(yǎng)合情推理能力的同時,我們也應(yīng)當(dāng)滲透演繹推理的思想。小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中很多地方會運(yùn)用演繹推理,因此在教學(xué)中教師捕捉教材中合理的素材,必須追問為什么,要求學(xué)生有推理的依據(jù),養(yǎng)成推理有據(jù)的良好習(xí)慣。
例如,在教學(xué)“雞兔同籠”問題時,我首先呈現(xiàn)問題:學(xué)校買來5張電影票,一部分是4元一張的學(xué)生票,一部分是6元一張的成人票,總票價是26元。兩種票各買來多少張?引導(dǎo)學(xué)生思考解決方法。經(jīng)過分析思考,學(xué)生多數(shù)用了列舉的方法得出結(jié)論。我又出示:學(xué)校買來50張電影票,一部分是4元一張的學(xué)生票,一部分是6元一張的成人票,總票價是260元。兩種票各買來多少張?多數(shù)學(xué)生還是用列舉的方法找到了結(jié)論,并得出了從中間數(shù)開始列舉的小竅門。然后我拋給學(xué)生問題:如果數(shù)字再擴(kuò)大,列舉法有什么弊端?有沒有更好的方法呢?憑借經(jīng)驗(yàn),很多學(xué)生想到了找規(guī)律,于是一場找規(guī)律的游戲開始了。學(xué)生的積極性很高,我適時引導(dǎo),最終學(xué)生通過設(shè)未知數(shù)找規(guī)律的方法,得到了用方程解決的方法。
這樣捕捉教材的合理素材,點(diǎn)燃思維的火花,通過演繹推理就可以很好地幫助學(xué)生整理信息,理清概念,理清數(shù)量關(guān)系,使學(xué)生的推理能力進(jìn)一步提升,在說理的過程中孕育數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出:“在觀察、猜想、驗(yàn)證等活動中,發(fā)展合情推理能力?!蓖评硎菙?shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活經(jīng)常使用的思維方式。我把學(xué)生推理能力的培養(yǎng)貫穿于整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程之中,用豐富多彩的數(shù)學(xué)活動發(fā)展學(xué)生的推理能力,有效提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。