江蘇無錫市新吳區(qū)旺莊實(shí)驗(yàn)小學(xué) 錢 慧
推理是指人們根據(jù)已有的知識(shí),憑著自身的經(jīng)驗(yàn)和直覺,通過分析與綜合、類比與歸納的方法,推論出新知識(shí)的過程。推理一般包括合情推理和演繹推理。推理能力是指以敏銳的觀察比較、簡(jiǎn)捷的分析思考,快捷地抓住問題的核心,在最短時(shí)間內(nèi)做出合理正確的選擇。推理能力是人們解決問題的必備能力,人們良好的推理能力是進(jìn)行有理有據(jù)推理的前提保障。推理能力并不是與生俱來的,需要在后天的學(xué)習(xí)過程中逐漸養(yǎng)成。小學(xué)階段是學(xué)生各種能力的啟蒙發(fā)展階段,數(shù)學(xué)是小學(xué)各學(xué)科中最適合培養(yǎng)學(xué)生推理能力的一門課程?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出,推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式,它貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師要從學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通過有效的方法培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。
教學(xué)情境是指教師在課堂教學(xué)環(huán)境中,根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生引起主動(dòng)學(xué)習(xí)情感態(tài)度反應(yīng)的教學(xué)過程。課堂上教師綜合利用各種教學(xué)手段通過有意義的教學(xué)活動(dòng)行為,創(chuàng)設(shè)一種學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生形成良好的求知心理,參與對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)知、探索和推理的過程。數(shù)學(xué)情境是指教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,結(jié)合課堂教學(xué)的核心內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)一種教學(xué)場(chǎng)景,模仿問題發(fā)生和發(fā)現(xiàn)的過程,有利于數(shù)學(xué)問題的形成,讓學(xué)生的思維積極主動(dòng),在知識(shí)沖突中激發(fā)學(xué)生想推理的思想,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”“我要推理”,發(fā)展學(xué)生推理意識(shí),訓(xùn)練學(xué)生的直覺思維,從而讓學(xué)生更有效地參與學(xué)習(xí)。
例如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“表面涂色的正方體”,課前教師播放魔方高手成才的視頻,他從簡(jiǎn)單的三階魔方玩起,熟練了再來研究高階魔方,從而成了魔方高手。為什么先玩三階魔方?這一問題引發(fā)學(xué)生得出了“從簡(jiǎn)單入手,找出規(guī)律再來解決復(fù)雜問題”的數(shù)學(xué)思維方式。課始出示“湯姆和杰米追打的動(dòng)畫場(chǎng)景”,杰米一不小心打翻了一個(gè)表面涂色的大正方體魔方,他們想辦法還原,但是還原不了?!坝惺裁磫栴}嗎?”“因?yàn)橥可鏀?shù)不同,小正方體不能隨便放?!苯處熡靡淮畣栴}來引導(dǎo)學(xué)生思考回答:有哪些涂色情況?(三面涂色、兩面涂色、一面涂色、沒有涂色)這個(gè)正方體的每條棱平均分成了8份,三面涂色、兩面涂色、一面涂色、沒有涂色的小正方體在哪兒?各有多少個(gè)?表面涂色的正方體中有怎樣的規(guī)律呢?(學(xué)生露出迷茫的表情),這個(gè)大正方體太大了,我們可以怎樣來研究?學(xué)生受到魔方高手視頻的啟發(fā),積極舉手回答:從簡(jiǎn)單入手,可以先研究小一點(diǎn)的正方體。先來研究每條棱平均分成2份的正方體(出示圖),展開推理探索活動(dòng)。
這種充滿靈氣的動(dòng)畫情境,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極推理思考的欲望。教師通過創(chuàng)設(shè)“魔方天才成才”和“湯姆、杰米打翻大正方體魔方”的動(dòng)畫情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過真人真事喚起學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中也要有這種“從簡(jiǎn)單入手”的好的推理意識(shí)。這樣的情境,不僅給學(xué)生學(xué)習(xí)新知做好了堅(jiān)實(shí)的鋪墊,更主要的是,學(xué)習(xí)的內(nèi)容已經(jīng)深深觸動(dòng)到了學(xué)生的心靈深處,他們?cè)谇榫持兴伎?、推理、成長(zhǎng),促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)內(nèi)容的遷移,從而更主動(dòng)地學(xué)習(xí)。
數(shù)學(xué)中的探究是學(xué)生們結(jié)合一些數(shù)學(xué)核心問題,利用個(gè)體或小組合作的形式,在具體生動(dòng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境中,通過嘗試、實(shí)驗(yàn)、自學(xué)等學(xué)習(xí)方式,發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,尋找解決問題的策略方法,獲取新的知識(shí),形成數(shù)學(xué)推理能力的活動(dòng)。在教學(xué)時(shí),教師要善于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、驗(yàn)證、推理、交流等數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)過程,將知識(shí)轉(zhuǎn)化為可以運(yùn)用的數(shù)學(xué)理論,學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐、合作交流、自主探索,運(yùn)用合理的推理方法分析問題,解決問題,感悟數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方法,在動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口中培養(yǎng)良好的邏輯推理能力。
例如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)上冊(cè)“平行四邊形的面積”一課,教師安排了以下推理過程:
教師出示長(zhǎng)方形框架長(zhǎng)6厘米,寬5厘米,面積是多少呢?(5×6=30平方厘米)教師拉動(dòng)長(zhǎng)方形木框變成一個(gè)平行四邊形,猜猜它的面積是多少呢?有些同學(xué)猜是30平方厘米,用兩鄰邊相乘求出它的面積;一部分同學(xué)猜想不是兩鄰邊相乘,應(yīng)該是底×高。教師繼續(xù)拉動(dòng)木框,木框越來越傾斜,現(xiàn)在這個(gè)平行四邊形的面積還有30平方厘米嗎?平行四邊形的面積明顯越來越小,大部分同學(xué)都認(rèn)為不能用兩鄰邊相乘求面積。
(1)數(shù)一數(shù),下面圖形的面積是多少?
(2)剪一剪,拼一拼,你能把下面的平行四邊形轉(zhuǎn)化成什么圖形?
(3)說一說,推理出平行四邊形的面積怎樣計(jì)算。
學(xué)生在實(shí)際操作中,通過數(shù)一數(shù)三個(gè)圖形的面積,更加確信平行四邊形的面積不等于鄰邊相乘;經(jīng)過剪拼的過程,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了平行四邊形與長(zhǎng)方形之間的關(guān)系,驗(yàn)證并推導(dǎo)出了平行四邊形的面積計(jì)算公式。操作探究更形象、更直觀、更有說服力,學(xué)生通過猜想、畫圖、轉(zhuǎn)化等操作探究活動(dòng)不斷積累推理的方法。
問題解決是指借助一定的認(rèn)知活動(dòng)、技能方法等,經(jīng)過一些具體的思維、操作,達(dá)到某種目標(biāo),最終使問題得以解決的過程。學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就是利用所學(xué)的知識(shí)解決問題的過程,學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最終目的就是能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決問題,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,要培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,就必須拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維方式,讓他們學(xué)會(huì)利用這些思維方式進(jìn)行思考與推理。教師要精細(xì)設(shè)計(jì)有梯度的問題練習(xí),讓學(xué)生通過解決問題不斷摸索問題解決的捷徑,通過有層次的拓展訓(xùn)練,讓學(xué)生進(jìn)入推理思維的最佳境界,在問題解決過程中,遷移深化,由表及里,提升推理能力,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
例如,學(xué)生在解決“1+3+5+7+9+……+99=?”這種復(fù)雜問題時(shí),教師要首先引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“從簡(jiǎn)單入手”的推理方法,1+3=4=22,1+3+5=9=32,1+3+5+7=16=42,學(xué)生通過觀察比較幾個(gè)簡(jiǎn)單的算式推理出:幾個(gè)連續(xù)奇數(shù)的和等于一個(gè)數(shù)的平方。接著教師引導(dǎo)學(xué)生利用方格圖進(jìn)行深入推理:
學(xué)生結(jié)合圖和算式,合情推導(dǎo)出:計(jì)算從1開始幾個(gè)連續(xù)奇數(shù)的和就是計(jì)算對(duì)應(yīng)正方形的面積,關(guān)鍵是要找到正方形的邊長(zhǎng),學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)后得出:邊長(zhǎng)=(尾數(shù)+1)÷2,所以,1+3+5+7+9+…+99=[(99+1)÷2]2=2500,進(jìn)而得出:1+3+5+7+9+……+n=[(n+1)÷2]2。然后讓學(xué)生完成:2+4+6+8+…+100=?學(xué)生運(yùn)用已有的推理經(jīng)驗(yàn)很快得出:
從2開始連續(xù)偶數(shù)的和,就是求對(duì)應(yīng)長(zhǎng)方形的面積,長(zhǎng)方形的長(zhǎng)比寬多1,寬等于尾數(shù)÷2,所以,2+4+6+8+…+100=(100÷2)×(100÷2+1)=50×51=2550,進(jìn)而得出2+4+6+8+…+n=(n÷2)×(n÷2+1)
學(xué)生在解決問題的過程中,合情推理有助于探究出解決問題的思路與方法,學(xué)生運(yùn)用“圖形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想,不斷積累推理的經(jīng)驗(yàn),讓自己的推理印象深刻,邏輯清晰。學(xué)生不僅能夠自己發(fā)現(xiàn)解決問題的策略,而且可以利用自己發(fā)現(xiàn)的策略去促進(jìn)他們的數(shù)學(xué)理解。教師為學(xué)生的思維碰撞搭建舞臺(tái),讓學(xué)生在多變的問題中實(shí)時(shí)地進(jìn)行推理,感悟在單一方法中尋求多樣化,在多樣化背后尋求內(nèi)在聯(lián)系的意義,訓(xùn)練學(xué)生的推理素養(yǎng)。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行推理能力的培養(yǎng),對(duì)于教師來說可以提高課堂效率,增加課堂教學(xué)的趣味性,優(yōu)化教學(xué)條件,提升教學(xué)水平和業(yè)務(wù)水平。對(duì)于學(xué)生來說,推理能力不但能使他們學(xué)到知識(shí),會(huì)解決問題,而且能掌握在新問題出現(xiàn)時(shí)如何應(yīng)對(duì)的思想方法。教師要緊緊抓住數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“金鑰匙”——推理能力,讓學(xué)生積極地參與數(shù)學(xué)活動(dòng),體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過程,感悟到推理的方法和效能,充分展現(xiàn)想象能力和抽象能力,發(fā)展數(shù)學(xué)邏輯思維能力。?