邱金鳳

摘 要:推理是數學三大基本思維方式之一,是“科學發現的金鑰匙”。培養學生的推理能力是“數學思考”這一過程性目標中的重要組成部分。教師在教學中培養學生的推理能力,有利于學生掌握科學的思維方法,提高學生的數學核心素養。
關鍵詞:思維能力;合情推理;核心素養
數學課程標準中指出:“推理能力的發展應貫穿于整個數學學習過程中。推理是數學的基本思維方式,也是人們學習和生活經常使用的思維方式。”小學數學教師應充分認識推理能力的重要性,讓學生在多樣化的學習方式中自主發展推理能力,培養核心素養。下面我就談談在小學數學教學中培養學生推理能力的幾點做法。
一、創設情境,讓學生在觀察、猜想中產生推理意識,培養數學素養
伽利略說過:“一切推理都必須從觀察中得來。”觀察作為人類認識世界的主要途徑,是數學學習的一種最為基本且直接的活動方式,是開啟學生推理活動的窗口。
例如,教學“圓的周長”時,我創設這樣的情境,利用練習題導入新課,兩只螞蟻以同樣的速度,從入口點出發沿著正方形的邊和圓周爬,哪只螞蟻先回到起點?(見右圖)
進行第一次猜想。學生猜到圓的周長與直徑(半徑)有關,那是怎樣的關系呢?讓學生進行第二次猜想。學生在爭論“找周長與直徑的關系好還是與半徑好呢?”大多數認為“直徑可能要比半徑好算些”,于是“找周長和直徑的關系”。學生事先被要求帶來各種的“圓”、直尺、棉線、三角板,從測量手邊的圓開始,探求周長與直徑的關系。小組合作學習、實驗探究,最終獲得定理。在探究過程中將觀察推理的主動權交給學生,從學生愉快的神情中可以感受到他們探索的喜悅。
我順勢引入了游標卡尺與螺旋測微儀的知識,通過多媒體列出一組規范測量c、d的關系數據表,顯示出這一常數π的存在,獲得圓的周長公式c=πd。在我的引導下學生明晰了思路方向,激發了推理意識。
在數學教學中我們要培養學生的洞察力,引導他們在細致的觀察中抽絲剝繭,剔除無關要素,把握實質性特征,通過推理感悟推理價值,萌生推理意識,提升數學素養。
二、溫故知新,引導學生進行合情推理,提高數學素養
合情推理不能孤立進行,必須緊扣教材的特點。在培養學生合情推理能力時,知識間的邏輯結構是關鍵點,教師可以讓學生挖掘知識結構中已有的經驗,巧妙以舊知為基礎,將合情推理滲透在數學活動中,從而幫助學生提高數學素養。
例如,在教學“比的基本性質”這一內容時,我引導學生復習舊知,我們學過除法中商不變的性質和分數的基本性質,根據比同除法、分數之間的聯系,你有什么聯想和猜測呢?學生討論后得出結論:分數的分子和分母同時乘或者除以相同的數(0除外),分數的大小不變。被除數和除數同時擴大或縮小相同倍數(0除外),商不變;在此基礎上,學生也對“比的實質”有所掌握,認為這是兩個數相除,而且比也可以寫成分數形式,此時我展開類比引導,分數有基本性質,除法有商不變性質,比與除法、分數的關系密切,那么,你認為比有什么性質呢?學生根據之前的性質類比,展開推理猜測。通過類比推理的引導,用舊知識做好鋪墊,學生會立刻想到,比也應該有基本性質,就是比的前項和后項同時乘或除以相同的數(0除外),比值不變。在這個過程中,讓學生聯系比和分數、除法的關系,思考后類比推理“比的基本性質”,學生就能輕而易舉得出“比的基本性質”,不但復習了舊知,掌握了新知,還實現了知識的遷移,培養了數學學習能力。
合情推理的培養建立在學生的知識基礎上,教師巧妙抓住新舊知識的關聯點,有效引導學生進行合理的猜想、類比、遷移、推理,就能幫助學生提高數學素養。
三、捕捉素材,向學生滲透演繹推理的思想,提升學科素養
在培養合情推理能力的同時,我們也應當滲透演繹推理的思想。小學數學學習中很多地方會運用演繹推理,因此在教學中教師捕捉教材中合理的素材,必須追問為什么,要求學生有推理的依據,養成推理有據的良好習慣。
例如,在教學“雞兔同籠”問題時,我首先呈現問題:學校買來5張電影票,一部分是4元一張的學生票,一部分是6元一張的成人票,總票價是26元。兩種票各買來多少張?引導學生思考解決方法。經過分析思考,學生多數用了列舉的方法得出結論。我又出示:學校買來50張電影票,一部分是4元一張的學生票,一部分是6元一張的成人票,總票價是260元。兩種票各買來多少張?多數學生還是用列舉的方法找到了結論,并得出了從中間數開始列舉的小竅門。然后我拋給學生問題:如果數字再擴大,列舉法有什么弊端?有沒有更好的方法呢?憑借經驗,很多學生想到了找規律,于是一場找規律的游戲開始了。學生的積極性很高,我適時引導,最終學生通過設未知數找規律的方法,得到了用方程解決的方法。
這樣捕捉教材的合理素材,點燃思維的火花,通過演繹推理就可以很好地幫助學生整理信息,理清概念,理清數量關系,使學生的推理能力進一步提升,在說理的過程中孕育數學核心素養。
數學課程標準中提出:“在觀察、猜想、驗證等活動中,發展合情推理能力。”推理是數學的基本思維方式,也是人們學習和生活經常使用的思維方式。我把學生推理能力的培養貫穿于整個數學學習過程之中,用豐富多彩的數學活動發展學生的推理能力,有效提升了學生的數學核心素養。