孔輝
【摘 要】類比推理是合情推理的重要形式之一。在教學活動中,應引導學生發(fā)現(xiàn)兩部分事物都具有某些類似特征,讓學生憑借自身經(jīng)驗,根據(jù)一類對象的某些特征推出另一類事物也具有這些特征,來激活學生的想象能力、分析能力、比較能力,達到事半功倍的教學效果。本文從教材、學生、教學方法幾個方面作為培養(yǎng)類比推理的切入點,在小學數(shù)學教學活動的不同環(huán)節(jié)滲透類比推理,探究培養(yǎng)類比推理能力的策略,從而培養(yǎng)學生在理性思維中的合情推理能力。
【關鍵詞】小學數(shù)學 類比推理 深刻
模仿帶齒的草葉發(fā)明了鋸;仿照蜻蜓,制造了飛機;看到蝙蝠的飛行,發(fā)明了雷達……在數(shù)學教學中發(fā)現(xiàn),有好些知識之間有相同或相似之處。當引導學生利用這些相同或相似之處去學習新知識時,學生很快能模仿原有的探索方法、猜想得出結(jié)論,并很輕松地掌握。這種能力對發(fā)展數(shù)學思維、培養(yǎng)核心素養(yǎng)有重要意義。學習不是簡單地模仿和記憶,需要積極思考、勇于創(chuàng)新。作為教師,我們要在教知識的同時,關注學生獲得知識的過程,尤其關注獲得知識過程中隱藏的合情推理——類比推理的過程,培養(yǎng)學生的類比推理能力,這樣會大大提高學生學習的質(zhì)量和效率。下面筆者來談一些思索、嘗試與實踐。
一、找準類比推理的切入點
(一)審視教材
在數(shù)學教學中,要特別審視教材。只有教材中合情的知識點才適合引導學生參與類比推理,培養(yǎng)其類比推理能力等。如何選擇合情的知識點呢?
首先,選擇類比推理的知識點要合情。選擇類比推理的知識點具有相同點或相似點越多,其類比的結(jié)果越準確的特點。所以,作為教師,我們要引導學生積極思考,認真地從中尋找出相同或相似點,忌盲目選擇。
其次,選擇類比推理的知識點的內(nèi)容要合情。選擇類比推理的知識的內(nèi)容需保持一定對應關系,或具有一定的規(guī)律,其越能反映數(shù)學知識之間的聯(lián)系,其類比推理的結(jié)論越準確。
最后,選擇類比推理時,推理的方式要合情。類比推理時,有時需要動態(tài)的分析與比較,有時需要靜態(tài)的思考與猜測。這樣,類比推理就顯得條理清晰、方向明確、簡單易行,不再難懂了。
另外,選擇合適的教材后,教師在引導學生分析知識點之間的相同點或相似點時,還要關注它們之間的不同點,讓學生更精準地獲得新知。
(二)關注學生
學生身心特點和認知結(jié)構(gòu)是類比的起點。小學生以形象思維為主,無法理解特別抽象的問題。筆者認為,進行類比推理時,需要依據(jù)學生的身心特點和認知結(jié)構(gòu)。當采用類比推理,將“難題”轉(zhuǎn)化成直觀、形象的問題呈現(xiàn)給學生時,有利于學生接受新知,有利于學生產(chǎn)生學習興趣,從而深入學習。
學生在進行類比推理時,找不準其中的聯(lián)系,會得出錯誤的結(jié)論。比如:2+2=2×2。學生看過后,做3+3( )3×3時,很容易在括號內(nèi)填上“=”。所以,教師在引導學生后,還需進行“鑒定”。
類比推理能力的培養(yǎng),需要學生具有一定的認知水平。在培養(yǎng)學生的類比推理能力時,要培養(yǎng)學生的認知水平。比如:學生不熟悉參與類比的知識,就無法從中找出異同點,無法進行類比推理,更無法得到新的收獲。
(三)指導方法
在類比推理中,尋找其中的相同點或相似點,最基本的做法是觀察。學生通過認真觀察、分析、思考、概括、歸納,才能發(fā)現(xiàn)能夠產(chǎn)生類比推理的元素??梢?,培養(yǎng)學生的觀察能力尤為重要。為提高學生的觀察分析能力,教師應教給學生觀察方法:觀察的順序——從上到下,從外到內(nèi),從表面到實質(zhì)等;觀察的側(cè)重點——觀察時目標明確、主次分明、去偽存真等。
教師指導學生進行觀察的同時,還需培養(yǎng)學生的想象、分析、比較、概括、歸納等能力,培養(yǎng)學生對新問題積極思考和進行類比推理的好習慣。
二、類比推理能力培養(yǎng)的路徑
小學生類比推理能力培養(yǎng)的主陣地是數(shù)學教學活動。因此,教師應在數(shù)學教學的不同環(huán)節(jié)滲透類比推理思想,想方設法引導學生進行類比推理,提高學生的認知水平,讓學生的數(shù)學學習走向深入。在數(shù)學課堂教學中,一般采用:
(一)創(chuàng)設類比情境,巧妙引入新課
導入,是新知識點的一個切入點,導入得恰當可以達到事半功倍的成效。所以,在導入時,教師要讓學生把導入的材料與所要學習的知識進行類比,讓導入成為新舊知識間的過渡,讓導入成為新知識點的“急先鋒”。在新課學習的導入階段,可以用有相同或相似之處的舊知做鋪墊,以降低學習難度,便于理解新知。
筆者在執(zhí)教蘇教版數(shù)學五年級下冊《解決問題策略——轉(zhuǎn)化(1)》一課時設疑導入:
師:同學們,你們聽說過“曹沖稱象”的故事嗎?誰能講一講?
學生講,教師板書:曹沖稱象。
師:(設疑)“曹沖稱象”的故事其實運用了一個解決問題的策略,你們知道嗎?
想知道嗎?學了今天的內(nèi)容你們就會發(fā)現(xiàn)的!
設計意圖:設疑導入,加上學生喜歡的故事,學生的學習興趣一下子就被激發(fā)出來,同時培養(yǎng)學生關注不同知識間相互聯(lián)系的意識,加速了類比推理速度,調(diào)動了學生的學習積極性。
(二)構(gòu)建類比推理素材,突破重難點
教學活動中的新授,是一堂課的主角,要在這個環(huán)節(jié)明確教學目標、突出教學的重點、突破教學的難點。有經(jīng)驗的教師通常借助學生已有的知識經(jīng)驗,引導學生進行類比推理,可以幫助學生更好地理解概念、定理的內(nèi)涵與外延,對概念、定理的理解會更透徹、掌握更牢固、運用更靈活。
教學例1 課件出示教材第105頁例1。(如下圖)
師:請同學們看屏幕,老師這兒有兩個平面圖形,請你們仔細觀察,它們的面積相等嗎?
學生觀察。
師:你們能一下子就看出來嗎?有的同學看出來了,有的同學還在思考,確實不容易看出來。沒關系,相互之間可以交流交流,相互啟發(fā)一下。
學生討論,交流。
師:討論好了嗎?哪個同學來說說你的想法?
學生回答,教師點評。
設計意圖:借助“曹沖稱象”喚醒學生已有的經(jīng)驗,類比推理得出“轉(zhuǎn)化”的策略。做好教學的銜接與遷移,激發(fā)學生學習新知的興趣及培養(yǎng)學生對已學知識的總結(jié)、分析的能力,更有利于學生形成完整的知識體系。
(三)多角度類比推理,深度練習
在新知識講授過后,就要進入練習階段,如何選擇練習題?當然要選擇和本節(jié)內(nèi)容相同或相似的題目。要選擇合適的題目,不要多,要精,既要有讓學生鞏固本節(jié)內(nèi)容的題目,還要有讓學生有所提高的題目。在題目呈現(xiàn)時,要考慮學生的認識規(guī)律,由淺入深循序漸進,讓學生在不知不覺中被引到一個高層次。
教材第106頁“練一練”。
學生思考:怎樣運用轉(zhuǎn)化的策略來比較兩個圖案的大小?
討論、交流明確:將第一個長方形圖案的直條向下向左平移,操作后,就和第二個長方形中的圖案一樣大小了。
教材第109頁練習十六第1題。
鼓勵學生獨立做在作業(yè)紙上,然后,組織匯報、交流。
讓學生到黑板前邊指邊說。
師:我們來看一下,這是把什么轉(zhuǎn)化成什么。
學生交流明確:把不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成長方形。
設計意圖:通過兩個稍簡單的圖形題的練習,聯(lián)想“曹沖稱象”,鞏固學生對類比推理得出的策略“轉(zhuǎn)化”的認識,同時將所學知識進行初步的運用,為深化轉(zhuǎn)化策略打下基礎。
(四)運用類比推理,衍生新知識
復習時,面對錯綜復雜的數(shù)學知識,有些學生不知所措,有些學生瘋狂刷題,但效果不佳。數(shù)學問題浩如煙海,解題方法卻是有限的。我們可以通過類比推理, 讓學生們清晰地梳理知識,精準地歸納題型,總結(jié)解題方法。
比如筆者會先引導學生梳理知識,借助其中的相同點或相似點,把它們分類,形成一個個板塊,再尋找板塊間的聯(lián)系,運用類比推理,讓其形成一個網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),也就是思維導圖。把繁多的知識點穿成了簡單的“圖”,會大大提高學生的復習效率。同時,學生看到簡易的思維導圖,產(chǎn)生了學習興趣。如果引導學生畫思維導圖,通過思維導圖,學生可把想法展現(xiàn)在大家面前,再加上需要講解,更能鍛煉其表達能力,知識也會掌握得更加牢固。
類比推理,通常是在觀察、分析、比較后,進行猜想得出結(jié)論,有時所得結(jié)論不一定是科學的、準確的。這就需要進行驗證,驗證后所得的結(jié)論更科學、更準確,更容易讓學生接受。
綜上所述,在引導學生進行一番思考后,才能類比出新的結(jié)論。我們還應對學生獲得“新知”的全過程進行回顧與總結(jié),幫助學生構(gòu)建知識體系,積累成功經(jīng)驗,培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和良好的反思習慣。這些對于發(fā)展學生的合情推理能力大有益處。同時,學生們經(jīng)過積極的思考,數(shù)學學習才能更深入。