劉蘭生
合情推理的本質(zhì)是從特殊、具體的認(rèn)知逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐话?、抽象的認(rèn)知,或者對(duì)兩種不同事物進(jìn)行對(duì)比。數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師采用合情推理教學(xué),可以發(fā)散學(xué)生的思維,提高學(xué)生的洞察能力,激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
一、高中數(shù)學(xué)開(kāi)展合情推理教學(xué)的作用
合情推理主要是指學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)的知識(shí)、自身能力,經(jīng)過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、總結(jié)、聯(lián)想等方式,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的規(guī)律、答案的過(guò)程。所以,教師要明確合情推理教學(xué)的作用。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,靈活應(yīng)用合情推理學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),鍛煉自身的觀察、歸納和聯(lián)想能力,并采用創(chuàng)造性思維,思考各種問(wèn)題,進(jìn)而提升思維能力。同時(shí),教師采用合情推理進(jìn)行教學(xué),可以將教材內(nèi)的知識(shí)與實(shí)際結(jié)合,讓學(xué)生了解更多的知識(shí)內(nèi)容,構(gòu)建全新的數(shù)學(xué)知識(shí)框架。學(xué)生可以在這一框架內(nèi),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),最終構(gòu)建起自身的知識(shí)體系。另外,高中數(shù)學(xué)教師采用合情推理教學(xué)方式,還能顯著提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。
二、高中數(shù)學(xué)中開(kāi)展合情推理教學(xué)策略
合情推理不僅可以促進(jìn)知識(shí)同化,還能加快知識(shí)的產(chǎn)生及遷移。傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中過(guò)分強(qiáng)調(diào)演繹推理,不利于學(xué)生發(fā)散思維。因此,高中數(shù)學(xué)教學(xué)的模式亟待革新,結(jié)合合情推理創(chuàng)新教學(xué)。
(一)數(shù)學(xué)概念教學(xué)
數(shù)學(xué)概念教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握基本知識(shí)內(nèi)容,并將知識(shí)作為載體,培育數(shù)學(xué)素養(yǎng),以及學(xué)習(xí)能力。在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中,教師需對(duì)學(xué)生進(jìn)行合情推理教學(xué),將合情推理教學(xué)滲透到數(shù)學(xué)概念內(nèi)。因此,教師需更新自身的教學(xué)理念,不宜將過(guò)多的數(shù)學(xué)知識(shí)直接教給學(xué)生,而是需要從學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)著手,滿足學(xué)生的實(shí)際需求,讓學(xué)生以發(fā)現(xiàn)者的身份,共同參與知識(shí)討論,采用多種合情推理方法學(xué)習(xí)知識(shí),最終理解數(shù)學(xué)概念的含義。如教師在講解“多面體”中的“棱柱的概念”時(shí),需明確教學(xué)設(shè)計(jì)步驟,先帶領(lǐng)學(xué)生辨別棱柱的形狀,隨后列舉相關(guān)的幾何體。當(dāng)學(xué)生觀察結(jié)束后,教師可以提問(wèn)學(xué)生這些幾何體都有什么特點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)觀察回答教師的問(wèn)題,進(jìn)一步提升學(xué)生的觀察能力。另外,教師需讓學(xué)生歸納棱柱的本質(zhì)屬性,提高學(xué)生的歸納、概括能力。同時(shí),教師需明確棱柱作為多面體教學(xué)的重要內(nèi)容,需要引導(dǎo)學(xué)生觀察、歸納,并得出相關(guān)的定義、性質(zhì),明確解決問(wèn)題的方法,對(duì)概念進(jìn)行歸納總結(jié)。
(二)數(shù)學(xué)解題教學(xué)
數(shù)學(xué)解題教學(xué)過(guò)程中,教師需要帶領(lǐng)學(xué)生積極探索解題的方法,從已知探究未知,這是解題的重點(diǎn)。學(xué)生解題的過(guò)程,可以概括為解題時(shí)的回想、聯(lián)想,以及猜想;回想題目?jī)?nèi)的公式、定理、法則,隨后引出相關(guān)的解題步驟;聯(lián)想與當(dāng)前題目接近或類似的題目、方法、原理、結(jié)論,合理應(yīng)用各種知識(shí);猜想是指根據(jù)現(xiàn)有的表象作為引發(fā)物,隨后通過(guò)思維活動(dòng),猜測(cè)解題的途徑、方法、結(jié)果。所以,教師在帶領(lǐng)學(xué)生解題時(shí),需要運(yùn)用合情推理,明確各個(gè)猜想。數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)多個(gè)理論知識(shí)均是由相近的問(wèn)題引發(fā)的,因此在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中,教師需要靈活應(yīng)用合情推理對(duì)問(wèn)題進(jìn)行發(fā)散,符合數(shù)學(xué)規(guī)律,滿足學(xué)生身心發(fā)展。
例如,教師在講解“橢圓”時(shí),數(shù)學(xué)題目:橢圓A的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)則在X軸上,橢圓A上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離最大值為3,最小值為1,請(qǐng)計(jì)算出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。此時(shí),教師可以帶領(lǐng)學(xué)生共同計(jì)算公式,隨后給予學(xué)生一條直線、定點(diǎn),讓學(xué)生計(jì)算相關(guān)坐標(biāo)。教師帶領(lǐng)學(xué)生共同計(jì)算,讓學(xué)生經(jīng)歷探索、發(fā)現(xiàn)、獲得結(jié)果的過(guò)程,充分體現(xiàn)出合情推理的作用,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的有趣。
(三)深入挖掘教材
教師在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中,需帶領(lǐng)學(xué)生采用觀察、假設(shè)、歸納等方法,尋找解決問(wèn)題的思路。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明,教師與學(xué)生的思維活動(dòng)變化較大,而教材作為培育學(xué)生合情推理的載體,教師需充分利用教材。教材內(nèi)蘊(yùn)含的多個(gè)知識(shí)點(diǎn),便于學(xué)生順利開(kāi)展合情推理。例如,等差數(shù)列、等比數(shù)列概念和性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容,教師可以深入挖掘教材,為學(xué)生創(chuàng)建合理的教學(xué)情境:小明與烏龜進(jìn)行賽跑,烏龜在前方1公里處,小明的跑步速度是烏龜?shù)?0倍。當(dāng)小明前進(jìn)1公里時(shí),烏龜也前進(jìn)部分路程,當(dāng)小明追趕到烏龜所在地后,烏龜又前進(jìn)了部分路程。請(qǐng)學(xué)生分別寫(xiě)出各個(gè)時(shí)間段小明與烏龜前進(jìn)的路程。小明能否追上烏龜?隨后,教師帶領(lǐng)學(xué)生觀察這兩個(gè)數(shù)列的特點(diǎn),合理引出等比數(shù)列的概念,讓學(xué)生產(chǎn)生較大的興趣,也符合合情推理的要求。
(四)遵循教學(xué)原則
數(shù)學(xué)并不是數(shù)學(xué)知識(shí)的整合,而是將理論、方法、問(wèn)題,以及語(yǔ)言進(jìn)行整合后的一種復(fù)合體。解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法,是數(shù)學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵組成部分,是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的關(guān)鍵。因此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不能離開(kāi)數(shù)學(xué)方法。當(dāng)前,高中數(shù)學(xué)教材內(nèi)明確提出合情推理這一內(nèi)容,但教師在教學(xué)過(guò)程中,還需參考相關(guān)的教學(xué)模式,靈活應(yīng)用。由于教學(xué)模式并不固定,教師需選擇合適的教學(xué)方式、教學(xué)模式,推動(dòng)合情推理教學(xué)展開(kāi),讓學(xué)生積極主動(dòng)參與,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。另外,教師在日常生活內(nèi),也需積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)推敲,明確合情推理教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生充分掌握。
(五)觀察結(jié)合聯(lián)想
觀察與聯(lián)想作為培育學(xué)生合情推理能力的方法,教師需設(shè)計(jì)目的明確、有計(jì)劃、有步驟的觀察活動(dòng),讓學(xué)生通過(guò)觀察明確數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容,形成正確的感知。學(xué)生通過(guò)觀察可以自覺(jué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),而聯(lián)想作為一種由此及彼的思維,具有一定的媒介作用。學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)聯(lián)想,可以培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維。教師在教學(xué)過(guò)程中,明確觀察目的后,還需要積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想。例如,教師在講解幾何問(wèn)題時(shí),可以讓學(xué)生對(duì)幾何圖形、數(shù)量關(guān)系、結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析,隨后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想,這也是學(xué)習(xí)幾何知識(shí)必備的一種技能。
綜上所述,教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,需將促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力發(fā)展作為主要的教學(xué)目標(biāo),并采用合情推理的形式,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)。