摘要:類比推理是一種重要的數學思維,這種思維方法廣泛的應用小學數學教材中,對學生的推理能力發展產生了持續、深遠的影響。就此,本文將立足于小學數學教學實際,對類比推理及其教學策略展開分析,以便為學生推理能力的發展提供更有力的支持。
關鍵詞:小學數學;類比推理;教學策略
引言:類比是合情推理的一種形式,類比推理的前提是兩個對象在部分屬性上相同或相似,然后經過比較推斷出兩者在其他屬性上也相同。由此可見,類比推理的開端是觀察現象,由此獲得近似歸納推理。不過需要注意的是,類比推理存在限制,并非相似即一致的從特殊到一般過程中,而是從特殊到特殊的過程。
一、小學數學教材中的類比推理
1.外部形式上的類比
外部形式類比指的學生將已知的數學對象性質進行遷移,從而實現形式與形式間的推理,進而達到探索和發現新對象性質的目的。這種類比方式在人教版五年級上冊“等式的性質”中有所涉及。學生了解方程后,將等式兩端看作平衡的天平兩端,在兩端同時加減一個數時,天平依然會保持平衡,這就可以歸納出等式的基本性質,“等式兩邊同時加減同一個數時,等式依然成立。”在此認知基礎上,學生自然能夠推理出“等式兩邊同時乘除同一個數時,等式依然成立。”,不過在驗證推理以后,還是可以得出另一對象的特殊性質,即除數不為0。經過這樣的推理,學生將會更加深刻的理解和記憶知識。
2.本質屬性上的類比
結合小學數學知識內容可以發現,有些數學對象在本質上擁有相似性,教材也經常會利用這點,將已經學過和即將學習的內容作比較,讓學生想當然地把新舊事物聯系起來。這種類比的主要目的還是借助本質屬性的相似性拓寬學生思路,讓學生更加清晰的認知新對象的本質。比較有代表性的內容是“比的基本性質”,在前期的學習中,學生從除法中掌握了商不變的規律,引申到分數中發現有著異曲同工之妙,自然也就對分數的基本性質形成了有效理解。
3.根源知識上的類比
不同的數學知識之間存在聯系,尤其是基礎性數學知識和技能,幾乎貫穿小學數學全過程。因此,學生在學習新知識和節能時不可避免會接觸到根源性的知識技能,學生對新舊知識的內涵做比對后,將會在感受一致性的同時獲得數學理念上的發展。例如乘法中的“兩位數乘法”和“三位數乘法”的根源上沒有差異,唯一的區別就在于位數和計算位置。實際上,很多學生都容易在知識進階的過程中出現問題,但是教師只要從根源性知識的角度進行引導,學生就可以很輕松地解決問題,將新知識納入既有的數學體系當中。
二、類比推理教學實施的策略
1.搭建類比橋梁
大多時候進行類比都需要已有認知的支持,如果學生在認知方面有所不足,那么同化新知識就會顯得很吃力。因此,教師要對學生的學習狀況有準確的了解,將以往接觸到的知識內容進行整理,歸納出學生已經知道的知識,然后再對需要學習的知識進行分析,尋找兩者間的“類比橋梁”。例如學習“分數加減法”時,學生如果直接接觸異分母分數加減法難免會顯得無所適從,所以教師要從同分母分數加減法開始分析。經過分析以后,學生會明白只有分母相同時才能直接加減,所以在處理異分母分數加減法的時候,首先要做的就是將處理分母。當學生熟練掌握計算方式后,教師還要引導學生回過頭來對比之時,歸納相同點,這樣才能讓學生更加牢固的記憶知識,將數學知識匯成體系。
2.原型啟發
原型啟發指人們在現實中受實物模型的啟發展開的推理和聯想,小學數學中的原型啟發主要還是在結合圖形的認識中。例如學生在理解三角形的高時很容犯糊涂,教師在教學中可以借助三角形的教具向學生展示,將不同的邊放在講臺上,這時三角形的高就很直觀了。學生確定高和垂線以后,再讓學生討論三角形高的性質,促使學生將直觀的認識轉化為抽象的理解。當然,小學數學中很多知識都來源于生活,教師可以發揮主觀能動性,將原型帶入教學,幫助培養學生推理能力。
3.聯想類推
聯想類推的策略多應用于新舊知識相似性較高的情況下,學生可以依照既有知識對問題進行猜想。小學數學教材中很多內容都是在根源性知識的基礎上發展而來,學生只要稍微探究就可以發現兩者聯系,但是受推理能力的限制,很多學生會把新舊知識區別看待。教師要有意識地引導學生建立新舊知識的聯系。例如圓柱面積計算教學中,教師可以引導學生將圓柱和長方體聯系起來,通過割圓的方式重構長方體,最終推到圓柱體積計算式。如此一來,學生對二維、三維圖形的轉化也會更加得心應手。
結束語:培養學生推理能力有著重要的現實意義,這不僅能夠幫助學生解決問題,還能有效提高學生的數學學習能力。小學數學教師應當對推理能力有更加深刻的理解,并且主動在日常教學中強化學生的推理能力,讓學生在學習中發展數學核心素養。
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林蕊?福建省福州市鼓樓第二中心小學