孟慶甲
歸納思維就是從特殊的具體認(rèn)識推進(jìn)到一般的抽象認(rèn)識的一種思維方式,是一種在觀察的基礎(chǔ)上,分析不同對象之間的聯(lián)系和區(qū)別,然后找出它們的內(nèi)部聯(lián)系、共同特征和發(fā)展規(guī)律,進(jìn)而得出一般結(jié)論的思維。[1]歸納思維是小學(xué)階段重要的認(rèn)知活動和基本的思維形式之一?!靶W(xué)生通過歸納思維認(rèn)知數(shù)學(xué)規(guī)律、形成數(shù)學(xué)概念、建構(gòu)知識體系,又通過歸納推理解決問題,歸納思維是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要數(shù)學(xué)內(nèi)容?!盵2]
一、 歸納思維缺失、孱弱,阻礙了學(xué)生的智慧生長
1.教師方面:異化的“輕”與“重”
(1)輕視概念的形成和歸納,偏重概念的解釋及背誦。許多數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中只把目光盯在數(shù)學(xué)概念的解釋、背誦和運用上,而對概念的形成、歸納和概括卻只用寥寥數(shù)語,蜻蜓點水,從而造成學(xué)生的淺嘗輒止和囫圇吞棗。
(2)忽視公式的推理與得出,偏重公式的證明和運用。例如學(xué)習(xí)圓柱的體積時,許多教師偷工減料,直接命令式地告訴學(xué)生:圓柱的體積=底面積×高。至于為什么要用底面積×高,即公式推理與得出過程,學(xué)生卻一無所知。
(3)漠視規(guī)律的“前世”及“今生”,偏重解題的模板與路徑。部分教師為了提高學(xué)生的做題正確率,常常將解題模式直接呈現(xiàn)給學(xué)生,沒有讓學(xué)生自主探究、歸納所蘊伏的規(guī)律,使學(xué)生知其然而不知其所以然。
2.學(xué)生方面:失穩(wěn)的“序”與“緒”
(1)面對問題無緒——采取逃避措施——毫無歸納能力、動力。一旦教師讓學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)并自主歸納題中所蘊伏的數(shù)學(xué)規(guī)律時,部分學(xué)生或悄悄地低下了頭,或目光左右游移,或啞口無言。
(2)歸納思維無序——沒有自覺意識——更無完整的歸納范式。有些學(xué)生一旦讓其進(jìn)行歸納時,就漫無邊際、毫無思緒,凸顯歸納思維的混沌、欠缺。
(3)數(shù)學(xué)語言無續(xù)——不能清晰表達(dá)——欠缺合乎邏輯的表述。一些學(xué)生不能清晰、有條理地表達(dá)自己的數(shù)學(xué)思考過程,更不知該用怎樣的數(shù)學(xué)語言進(jìn)行合乎邏輯的表述。
(4)集體思維務(wù)虛——強勢代替全班——惰性學(xué)生懶作為、不作為。每個班級中總有一部分學(xué)生思維靈活,喜歡發(fā)言,從而使強勢思維代替全班思維,弱勢、惰性學(xué)生懶作為甚至不作為。
二、 歸納思維的價值思辨:從教師智慧走向?qū)W生智慧的根本
1.提高數(shù)學(xué)問題表征能力——建構(gòu)問題空間
問題表征是指通過審題認(rèn)識和了解問題結(jié)構(gòu),形成問題空間,包括明確問題的給定條件、目標(biāo)和允許的操作。正確的歸納思維可以提高數(shù)學(xué)問題表征能力。例如:學(xué)校圖書館共有100本《安徒生童話》,三(1)班借走48本,一星期后還回來10本,三(1)班還有多少本《安徒生童話》沒有還?如果學(xué)生能夠認(rèn)識到“借走48本,一星期后還回來10本,所以沒有還的本數(shù)是‘48-10,100在這個問題中是多余信息”,那么他使用的就是歸納思維中的問題模型策略,它的特點是對每個信息都進(jìn)行表征,理解各信息之間的關(guān)系,再進(jìn)行情境模型建構(gòu)。由此可見正確的歸納思維可以扣住問題脈絡(luò),提高表征能力。
2.分層合情推理——形成數(shù)學(xué)概念
例如蘇教版五年級下冊《分?jǐn)?shù)的意義》例1的教學(xué),從例題出示的圖中可以清晰地發(fā)現(xiàn)、歸納:一個餅可以稱為一個物體、一個長方形是一個圖形、一米是一個計量單位、而左起第四個圖形是把6個圓看作一個整體。從而歸納出單位“1”的概念,即“一個物體、一個計量單位或由許多物體組成的一個整體,都可以用自然數(shù)1來表示,通常我們把它叫做單位‘1”。
3.展開聚焦歸納——認(rèn)知數(shù)學(xué)規(guī)律
例如蘇教版五年級上冊《簡單周期現(xiàn)象中的規(guī)律》的教學(xué),我是這樣引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行歸納,認(rèn)知數(shù)學(xué)規(guī)律的:
1.提出問題——自主歸納。
(1)從左邊起,“盆花”“燈籠”“彩旗”的擺放有什么共同特點?又有什么區(qū)別?
(2)照這樣擺下去,左起第15盆花、第15盞燈籠、第15面旗子,分別是什么顏色的?你能試一試嗎?把你的想法寫在練習(xí)本上。
2.展示分享——聚焦歸納。
(1)為什么大多數(shù)情況下要選擇用除法計算?怎樣列式?怎么根據(jù)商和余數(shù)判斷?
(2)同樣是找左起第15個,不同的擺放,列出的算式一樣嗎?有什么區(qū)別又有什么聯(lián)系呢?解決這種問題的步驟和關(guān)鍵是什么?
4.建構(gòu)知識體系——拓展思維空間
例如蘇教版六年級上冊《用分?jǐn)?shù)表示可能性的大小》的教學(xué)。在課堂總結(jié)環(huán)節(jié),我先后呈現(xiàn)二年級上冊、三年級上冊、四年級上冊及六年級上冊《統(tǒng)計與概率》的教材圖片,和同學(xué)們一起展開歸納:二年級上冊初步體會了有些事情的發(fā)生是確定的,有些是不確定的,并能用“可能”“一定”“不可能”等詞語來描述生活中一些事件發(fā)生的可能性;三年級上冊讓學(xué)生體會事件中各種情況發(fā)生的可能性有時是相等,有時是不相等的,學(xué)會用“經(jīng)常”“偶爾”“差不多”等詞語來描述生活中一些事情發(fā)生的可能性;四年級上冊進(jìn)一步體會可能性不相等會影響游戲規(guī)則的公平性,從而修改或設(shè)計簡單的公平游戲規(guī)則;六年級上冊學(xué)會用分?jǐn)?shù)表示可能性的大小。這樣一來,小學(xué)教材中關(guān)于“概率”方面的內(nèi)容便形成了知識體系,拓展了思維空間。
5.解決實際問題——提升數(shù)學(xué)思想
例如蘇教版六年級上冊《用替換的策略解決實際問題》的教學(xué),我進(jìn)行了如下設(shè)計,展開歸納,進(jìn)而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思想:
1.“曹沖稱象”故事中曹沖用了什么方法來稱出大象的重量?
2.如果把720毫升果汁全部倒入大杯,需要幾個大杯?
3.如果我們把大杯替換成小杯,又可以用一個什么算式來表示?
4.結(jié)果要滿足什么樣的條件才是對的?
5.我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行這樣的替換,依據(jù)是什么?
6.有的是把大杯替換成小杯,有的是將小杯換成大杯,你認(rèn)為哪種替換方法好?
7.例1與“練一練”有什么相同點和不同點?
這樣設(shè)計教學(xué)的目的在于理清思路,找到關(guān)鍵,突破難點,明確倍數(shù)關(guān)系、相差關(guān)系兩種不同類型的替換的特征,進(jìn)一步歸納、體會用“替換”策略解決問題的特點,進(jìn)而不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思想。
三、 歸納思維的實踐探索:讓學(xué)生成為智慧的建構(gòu)者
1.注重挖掘教材——深入理解編者意圖
教師備課時要重視挖掘教材,特別是其中有關(guān)歸納思維的部分,從而深入理解編者的真實意圖,為培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維把握方向。
例如蘇教版四年級下冊《用字母表示數(shù)》的教學(xué),深入挖掘教材不難發(fā)現(xiàn),編者意圖讓我們引領(lǐng)學(xué)生逐步探索歸納出:字母可以表示未知數(shù)、任意自然數(shù);含有字母的式子既可以表示計算結(jié)果,還可以表示數(shù)量關(guān)系;含有字母的式子亦可以表示計算公式。如此,教師便可清晰地設(shè)計教學(xué),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行歸納思維。
2.優(yōu)化學(xué)法引領(lǐng)——掌握歸納推理核心
(1)創(chuàng)設(shè)情境——提取信息——強化表征。教師要依據(jù)教材內(nèi)容及兒童學(xué)習(xí)特點,創(chuàng)設(shè)富有挑戰(zhàn)性的問題情境,讓學(xué)生身臨其境,提取信息,不斷強化表征。例如蘇教版六年級上冊《用分?jǐn)?shù)表示可能性的大小》的教學(xué):
1.創(chuàng)設(shè)情境:同學(xué)們喜歡打乒乓球嗎?如果讓你來當(dāng)裁判,你會用什么方法決定由誰先發(fā)球?出示例1場景圖,提問:裁判在做什么?(猜球。場景再現(xiàn))
2.提取信息:用猜左右的方法決定由誰先發(fā)球公平嗎?為什么?能不能把你的想法先和同桌交流一下?
3.強化表征:猜對的可能性和猜錯的可能性各占多少?(一半)可能性的一半用分?jǐn)?shù)怎么表示?你怎么想到的?又是怎么理解的?
(2)注重實驗——仔細(xì)觀察——歸納識別。教學(xué)中教師要注重引領(lǐng)學(xué)生實驗操作,讓學(xué)生經(jīng)歷一次歸納的實際經(jīng)驗和體驗,進(jìn)而感受一次“數(shù)學(xué)家式”的思考、發(fā)現(xiàn)、歸納過程。例如:六年級上冊《用分?jǐn)?shù)表示可能性的大小》的教學(xué):
1.注重實驗:老師帶來4個袋子,從每個袋中任意摸出一個球,如果摸到紅球可以得到一份獎品。(大屏幕出示:1號袋2個黃球;2號袋1個紅球、一個黃球;3號袋2個紅球;4號袋1個紅球、一個綠球、一個黃球。)
2.仔細(xì)觀察:
第一輪:聚焦1至4號袋——認(rèn)識“可能性有大小之分”。提問:從1號袋里摸到紅球的可能性用一個數(shù)來表示是幾?從3號袋呢?
第二輪:聚焦2號袋及4號袋——探索“可能性為什么有大小之分”。
(1)從這兩個口袋里任意摸一個球,摸到紅球有獎,你選擇幾號袋?為什么?
(2)從2號袋中任意摸出一個球,摸到紅球的可能性是幾分之幾?從4號袋中呢?為什么?
3.歸納識別:出示2紅1綠——歸納“可能性可以用分?jǐn)?shù)表示”。
(1)從中任意摸出一個球,摸到紅球的可能性是幾分之幾?
(2)再添上1紅1黃,問:從中任意摸出一個球,摸到紅球的可能性是幾分之幾?
(3)歸納:生活中,介于一件不可能發(fā)生的事情與一定發(fā)生的事情之間的可能性事件,它的大小介于0和1之間,可以用分?jǐn)?shù)來表示。
(3)形成猜想——質(zhì)疑反駁——假設(shè)驗證。教師要讓學(xué)生學(xué)會歸納共性的規(guī)律,形成猜想,將猜得的結(jié)論用在新的個案上,分析理論上的結(jié)果,再利用實際的操作驗證其實際的結(jié)果與猜想是否吻合:如果吻合,確認(rèn)結(jié)論;如果有問題,修正猜想,做出一個更貼切的猜想。例如六年級上冊《用分?jǐn)?shù)表示可能性的大小》的教學(xué):
1.形成猜想:
(1)這里有兩張牌(大屏幕出示紅桃A和紅桃2兩張牌),如果把牌洗一洗反扣在桌上,任意摸一張,摸到紅桃A的可能性是幾分之幾?為什么?
(2)再來(放入紅桃3),現(xiàn)在摸到紅桃A的可能性還是■嗎?
(3)再添一張呢(黑桃A)?摸到紅桃A的可能性是多少?
(4)摸到紅桃A的可能性從■到■,再到■,發(fā)生了什么變化?
2.質(zhì)疑反駁:為什么同樣是只有一張紅桃A,可能性卻越來越小了呢?
3.假設(shè)驗證:如果想讓摸到紅桃A的可能性變成■,你覺得該怎么辦呢?
歸納思維在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中有著非常重要的作用,就如同數(shù)學(xué)家拉普拉斯說的那樣,“在數(shù)學(xué)里,發(fā)現(xiàn)真理的工具是歸納和類比”。因此,作為教師,我們的重要任務(wù)之一就是:培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的歸納思維,讓學(xué)生成為智慧的建構(gòu)者。
參考文獻(xiàn)
[1] 史亮,史寧中.日常課如何培養(yǎng)“歸納思維”.人民教育[J],2011(19).
[2] 王瑾.小學(xué)數(shù)學(xué)課程中歸納推理的理論與實踐研究[D]: [博士學(xué)位論文].長春:東北師范大學(xué),2011.【責(zé)任編輯:陳國慶】