吳春榕
(福州市溫泉小學,福建 福州 350001)
邏輯推理是數學核心素養之一,包括澄清概念、明晰判斷、嚴密推理的能力。推理一般包括合情推理和演繹推理,小學階段學生思維發展水平與數學學習“再創造”的要求,決定了知識的習得應以合情推理為主。[1]小學數學“說理”課堂,包括數學概念的理解與應用、數學思維的判斷和推理過程三個維度。教學中,規范的數學語言,關注思維的課堂中心問題,豐富的數學活動,可以激發學生深入思考探究,積累知識經驗,發展合情推理能力,提升邏輯推理素養。
數學語言是數學思維的載體。[2]學生參與數學活動,最重要的形式之一是交流,交流中必定會用到各種數學語言,包括文字語言(概念、性質、規律等)、符號語言(字母、公式等)、圖形語言(線段圖、幾何圖等)。數學概念的教學是數學語言習得的重要途徑之一。要讓學生充分體驗、感悟、抽象、歸納,經歷概念的形成過程,在辨析與運用中,加深對概念的理解,掌握概念本質。同時,教師要有意識地引導學生熟記這些數學語言,創設說理的情境,教學生運用相應的數學語言規范表達,必要時給予學生范例,提供說理依據,以鍛煉學生的邏輯推理能力。
例如,在教學完乘法三個運算定律后,要求學生理解并熟記這些知識點。教師設計以下習題,讓學生分析說理:“下列哪些算式的結果與125×32 相等?A.125×8×4;B.125×30+125×2;C.125×8+125×4;D.125×30+2;E.100×32+25×32;F.(25×4)×(5×8)。運用所學的運算定律,說說你的理由。”學生獨立思考后,先小組交流各自的想法,再全班討論。教師巡視并引導學生依據運算定律闡述理由,對表達困難的學生給予范例(課件展示),如算式B 可以表達為:125×32 表示32個125,32 可以分解為(30+2),根據乘法分配律(a+b)×c=a×c+b×c,則125×(30+2)=125×30+125×2,30 個125 加上2 個125,這樣共有32 個125,所以算式B 與原式125×32 相等(也可以由算式B 進行分析推導)。教師再針對算式C、D 進行追問:“125×8+125×4、125×30+2 與125×32 的計算結果相差多少?”讓學生進一步解決問題。經過第一輪是否相等的辨析,大多數學生學會運用乘法分配律的知識快速得出計算結果相差幾個125 或幾個125 減幾。雖然少部分學生需要通過計算算式結果再求相差數,但是在聽完其他學生說理分析后,也理解了快速計算的算理。通過反復的習題訓練,學生明晰乘法運算定律的本質,掌握數學語言,提升數學素養。
判斷是思維的基本形式,它的前提是扎實的基礎知識與豐富的數學經驗。說理有別于平時簡單的問答,需要學生具有一定知識與實踐操作依據,通過分析判斷得出結論。教師要根據教學內容及學生的思維特點設置中心問題,以問題驅動展開教學,促發學生深入思考探究,進而判斷說理,發展邏輯推理能力。
基于學生的年齡特征,小學數學教材中知識點的編排呈螺旋上升的趨勢。同一模塊的數學知識,學生常常運用“遷移法”來獲得新知。受先前知識理解程度與問題內容形式相似的影響,有時會產生“負遷移”,導致學生形成學習上的思維定式。教師要根據學生這一心理特點設置課堂中心問題,讓學生圍繞問題進行探索、辨析、說理,打破思維定式。例如,學習乘法分配律后,再學習除法運算性質時,學生往往會誤認為“a÷(b+c)=a÷b+a÷c”。教學時,教師可以這樣設置問題:“(a+b)÷c=a÷c+b÷c,那么a÷(b+c)等于a÷b+a÷c 嗎?”學生根據已有的學習經驗,在小組內舉例驗證,進行判斷說理,明白除法運算時,不能生搬硬套乘法分配律。
學起于思,思貴在疑,有疑惑才能激發思維的積極性,從而自覺提取已有知識經驗進行判斷說理,加深對知識的理解。淺顯單一的問題無法激發學生的深度思考,因此教師要抓住學生思維的轉折困惑點設置課堂中心問題,引導學生多向思考,自覺運用所學知識進行辨析。例如,小數的近似數的課堂練習,可設置以下問題:“李軍的體重是35.4 千克,張華的體重約35.4 千克,他們兩人誰更重?請說明理由。”學生初次審題,容易判斷為兩人一樣重。認真對比后,學生發現兩個數的不同之處,進而辨析“是”與“約”的區別。為解決這個問題,學生要結合求小數近似數的知識,進一步鞏固新知,增強應用意識,鍛煉說理能力,實現深度學習。
推理是利用已知的判斷作前提,推出新的判斷,即結論的過程。數學教學要向學生提供充分的從事數學活動和交流的機會,讓學生在數學問題環境中,積極運用已知的判斷進行推理說理活動,積累數學活動經驗,落實數學教學目標。教師要組織學生參與豐富的數學活動,讓學生經歷探索、思考、歸納、概括、判斷、推理等過程,培養其邏輯推理素養。
方案設計是否合理優化與學生的推理能力息息相關。學生心中無理則思路無序,所列方案也較為隨意,解決問題時常常得不到最優方法。因此,方案設計首先要有目標、有依據。例如,有關租車方案的設計,在考慮安全的同時要最省錢(目標),那么實現省錢目標的依據又是什么?由此引出人均車費低的方案。通過計算單價比較,第一個解題步驟是優先考慮什么車。再考慮需要幾輛這樣的車?這是第二步計算。接著是方案調整與比較問題。教學中,學生明確解題的方向后,先獨立思考設計方案,再在小組內交流設計依據與思路,讓每個學生都充分參與方案設計,運用推理說理解決問題。
探索實踐活動能夠幫助學生在解決問題時,大膽表達自己的想法,自主建構獲得新知。例如,學習行程問題的數量關系后,再學習同向運動與反向運動求路程問題,教師可創設以下問題情境:“張亮、余麗的家與少兒圖書館分布在同一條直行街道上,張亮步行70 米/分,余麗步行60 米/分,他們同時從少兒圖書館步行回家,10 分鐘后同時到家。請問張亮家到余麗家相距多少米?(1)說說你對問題信息的理解,并用數學語言表示出來。(2)計算他們兩家的距離,小組交流。”學生先以小組為單位,圍繞學習提示自主學習,教師巡視并適當指導,了解學生對三個地點的空間位置的理解情況。如果有個別小組對位置關系的理解比較單一,教師可提示他們派代表到其他組參與討論并獲得經驗,再回小組內交流。在小組體驗學習后,再進行全班反饋。接著出示幾道同類型的習題,要求學生獨立完成,鞏固活動經驗。課末,讓學生歸納概括兩個運動物體同一地點不同運動方向求路程的方法,實現知識建構。
在小學數學“說理”課堂中,數學語言是基礎,有助于加深學生對概念的理解;中心問題是關鍵,促進概念的判斷與運用,使學生真正理解知識的本質;數學活動是催化劑,助力學生推理說理,解決實際問題,積累知識經驗。教師要重視學生思維水平的發展,與日常教學緊密結合,讓數學課堂充滿說理味,切實培養學生的說理能力,提升數學邏輯推理素養。