猜測是植根于經驗和事實之上的一種合情推理,它的實質是發現。小學生的猜測由于受生活經驗和知識水平的限制,隨意性較大,需要教師的細心培養。驗證是用實例或邏輯推理來證明結論是否正確的一種方法,在數學學習中,實例驗證更適合小學生的年齡特征。
請看“商不變性質”教學案例:
師:求出下列各題的商,并把商相等的除法算式用等號連起來。
12÷6= 4÷2= 36÷12= 9÷3= 6÷3=
生1:12÷6= 6÷3= 4÷2 9÷3= 36÷12
師:請小朋友們仔細觀察上面等式中被除數、除數的變化,猜一猜,當被除數、除數怎樣變化時,商不變?
生2:我想,當被除數、除數都變大或都變小時,它們的商不變。
師:誰能舉例驗證這位小朋友猜測的結論是否正確?
生3:以12÷6= 6÷3 =4÷2為例,它們的被除數、除數都一點點地變小了,但商仍然不變。
師:還有需要舉例驗證的嗎?誰能舉出與結論不一樣的例子?(生沉默片刻)
生2:我覺得這句話不是很正確。如果12÷6中的被除數12變大為24,除數6變大為8,那么商是3,與原來的2就不同了。
師:很好。我們在舉例驗證時,要盡量舉出一些反例來想方設法證明結論的正確與錯誤。誰再猜一猜,當被除數、除數怎樣變大或怎樣變小時,商不變?
生6:被除數、除數同時加上同一個數,商不變。
生7:被除數、除數同時減去同一個數,商不變。
生8:被除數、除數同時乘以同一個數,商不變。
生9:被除數、除數同時除以同一個數,商不變。
師:剛才,小朋友們猜得都很不錯。下面,我們以四人小組為單位,用舉例驗證的方法來證明上述猜測的結果是否正確。
(學生以四人小組為單位,不斷地舉例驗證)
師:下面,請大家匯報一下你們的驗證結果。
生9:“被除數、除數同時加上同一個數,商不變”與“被除數、除數同時減去同一個數,商不變”這兩個結論,我們都舉出了反例,證明它們是錯的。“被除數、除數同時乘以同一個數,商不變”與“被除數、除數同時除以同一個數,商不變”這兩個結論,我們舉不出反例,所以認為它們是正確的。
生10:我們小組在舉例驗證時發現,當被除數、除數同時加上0或減去0時,它們的商不變;而當被除數、除數同時乘以0或除以0時,商的結果算不出來了。其他所舉例子都和前面小組發現的一樣。
師:你們小組研究的很棒。其實,舉例證明時,我們不但要舉一些一般的例子,更要舉一些特殊的例子。同時加上、減去或乘以、除以O,就是例證中的一個特殊例子。
[點評:商不變性質的學習,是學生通過“猜測——驗證——再猜測——再驗證”的過程來完成的。整個過程,學生積極參與討論和研究,自主經歷了問題解決的探索過程。在這個過程中,學生通過對自己猜測結論的驗證,充分展示了自己對知識的理解與感悟,品味了“思考并快樂著”的絕好感覺。這是一個個性化的數學學習過程,它豐富了學生參與數學學習活動的情感體驗。案例中的教師對“商不變性質”的教學如此設計,給了學生一個探索問題的方向與途徑,把思維的權利還給了學生,讓學生沿著教師指引的方向,認真思考、積極探索、深刻體驗,從而收獲了精彩。]
“猜測一驗證”是學生數學思考的重要內容。它可以讓學生親歷數學知識的獲取過程,從而激發學生學習數學的興趣,培養學生探究問題、解決問題的能力。《數學課程標準》在總體目標中就學生的猜測、驗證等數學活動明確指出,“使學生經歷觀察、實驗、猜想、證明等數學活動,發展合情推理能力和初步的演繹推理能力,能有條理、清晰地闡述自己的觀點”。因此,在日常的數學教學中,教師應有意識地引導學生用“猜測——驗證”的方法去研究數學問題,獲取數學知識。
數學猜測是一種有根有據的合情推測。然而,在平常的課堂教學中,不少教師往往在拋出一個問題后,就不加引導地讓學生無根據地“瞎猜”或信口開河地“亂猜”。請看下面的教學片斷:
師:小朋友們,廢棄的塑料袋被稱為白色污染,嚴重影響了我們的生活環境。“環保小衛士”張翔一年中共撿拾廢棄塑料袋7560只,猜一猜,這7560只廢棄的塑料袋大概有多重?(教師話音剛落,教室里馬上小手林立)
生1:我猜應該有1噸重吧,因為塑料袋的只數太多了。
生2:不對,塑料袋是很輕的,應該是200千克左右。
生3:我想,可能還要輕,20千克左右吧。
生4:塑料袋根本就沒有什么重量,估計70克差不多。
這是一個很有意義的話題,而且比較貼近學生的生活實際,因為路邊廢棄的塑料袋隨處可見。然而,學生們猜測的結論五花八門,而且離正確答案相去甚遠,這是為什么呢?原因固然是多方面的,但細細分析我們就會發現,教師設計這樣一個環節,無非是為“猜測”而“猜測”,因為他沒有教給學生猜測的方法,沒有給學生提供合理的探索途徑,也沒有留給學生思考的空間和時間,只是簡單的一句“猜一猜,這7560只廢棄塑料袋大概有多重”。
隨著數學課程標準的實施,猜測作為數學思考的重要內容,已越來越被廣大教師所重視。如何杜絕這種“胡猜亂測”的現象,值得我們廣大教師深思。一個數學猜測的結論是否正確,需要用數學的方法去證明、去核實,而不能猜出了結果,就以為可以萬事大吉。這種一猜了之的做法,無助于學生數學能力的培養和發展。透過上面“商不變性質”的教學案例,我們可以發現,案例中的教師把猜測與驗證緊緊地結合在一起,讓學生很好地經歷了一個探索的過程。其實,就學生數學學習中的“猜測——驗證”而言,猜測的結果并不重要,重要的是猜測與驗證的過程。
如何讓學生暴露自己的猜測過程?如何讓學生主動去驗證猜測的結果?針對“7560只塑料袋重多少”的-教學片斷,我作了適當改動重新施教,效果較好。現把部分教學過程實錄如下:
師:請小朋友猜一猜,7560只塑料袋有多重?并簡要說明你是怎樣猜的。(學生思考了大約2分鐘)
生1:我猜7560只塑料袋大概重50千克,因為我估計7560只塑料袋可以裝一籮筐。
生2:我猜7560只塑料袋大概重40千克,因為我估計一只塑料袋的重量在5克左右。
生3:我想一只塑料袋1克差不多了,因此,7560只塑料袋的重量大概在7千克左右。
生4:我發現超市包裝食品的塑料袋一扎(約100只)重200克左右,所以我估計7560只塑料袋重15千克左右。
師:剛才,小朋友們都猜得不錯。那么,誰能用自己的辦法證明一下上面猜測的結果是否正確呢?
生5:把7560只塑料袋稱一下不就可以了嗎?
師:這倒是一個辦法,但我們一時找不到這么多的塑料袋呀。
生6:這么多塑料袋找不到,稱一只總可以吧。
師(拿出一只塑料袋和一架托盤天平):你來稱一下吧。
(生6上臺稱一只塑料袋的重量,卻怎么也稱不出來)
師:誰還有好的方法嗎?
生2:我們可以稱10只、20只、50只或100只塑料袋的重量,然后以此類推猜出7560只塑料袋的重量。
生8:我們可以稱出10克、50克的塑料袋有幾只,然后以此類推猜出7560只塑料袋的重量。
師:小朋友們講得很不錯。其實,這種方法我們叫抽樣研究,即先從研究對象中抽去一部分作為樣本來研究,然后按照樣本的研究結果來推測研究對象的結果。