褚曉冬
摘 要:“猜想——驗(yàn)證”不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的重要方法,而且是一種重要的數(shù)學(xué)思想。本文歸納了在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用“猜想—驗(yàn)證”的四個(gè)途徑,即在問題情境中感知(操作感知、創(chuàng)境感知),在觀察分析中猜想(溝通新舊知識(shí)間的聯(lián)系、個(gè)例啟發(fā)),在舉例、動(dòng)手操作中驗(yàn)證,在引導(dǎo)中歸納。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);猜想;驗(yàn)證
“猜想——驗(yàn)證”是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。正如荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾所說:“真正的數(shù)學(xué)家常常憑借數(shù)學(xué)的直覺思維做出各種猜想,然后加以證實(shí)?!睌?shù)學(xué)猜想并不是胡思亂想,基本思維模式是:?jiǎn)栴}情景—觀察分析—提出猜想—驗(yàn)證結(jié)論—?dú)w納總結(jié)。
一、在問題情景中感知
心理學(xué)研究表明:學(xué)生感知越豐富,建立的表象越清晰,就越能發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律,獲得知識(shí)。因此,教學(xué)中要給學(xué)生提供充足的能揭示規(guī)律的感性材料,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手做、動(dòng)腦想、動(dòng)口說、動(dòng)眼看,使學(xué)生在做一做、算一算、想一想、說一說、看一看中獲得豐富的感性認(rèn)識(shí),建立清晰的表象,促使學(xué)生形成初步的猜想。
1.操作感知
如在“長(zhǎng)方形面積計(jì)算公式”教學(xué)中,讓學(xué)生拿出課前準(zhǔn)備好的24張l平方厘米的正方形紙片,然后用這24張紙片拼成盡可能多的長(zhǎng)方形,拼好后逐一按長(zhǎng)、寬、面積等數(shù)據(jù)填在記錄表格中。這樣,通過拼、量、填、算、說,學(xué)生進(jìn)一步初步感知了長(zhǎng)方形的面積。至此,猜想長(zhǎng)方形的面積已是水到渠成。
2.創(chuàng)境感知
在“加法交換律與結(jié)合律”教學(xué)中,教師提出問題:大猴上午吃3個(gè)桃子,下午吃4個(gè)桃子,小猴上午吃4個(gè)桃子,下午吃3個(gè)桃子。大猴小猴誰吃得多?學(xué)生發(fā)現(xiàn):大猴小猴吃的桃子的總數(shù)相等,即3+4=4+3。學(xué)生觀察等式左右兩邊的特點(diǎn),初步感知了加法交換律。
二、在觀察分析中猜想
波利亞曾說過:“一個(gè)孩子一旦表示出某些猜想,他就把自己與該題連在一起,會(huì)急切地想知道自己的猜想正確與否。于是,便主動(dòng)地關(guān)心這道題,關(guān)心課堂上的進(jìn)展?!币虼耍趯W(xué)生大量感知且形成豐富的表象后,教師要給予學(xué)生充足的時(shí)間和空間,讓學(xué)生根據(jù)自己的感知,用自己的思維方式自由地觀察思考、分析推理,逐步從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),然后相互交流討論,形成合理的猜想。
1.溝通新舊知識(shí)間的聯(lián)系
在“平行四邊形面積”的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察表格中長(zhǎng)方形的長(zhǎng)、寬、面積和平行四邊形底、高、面積的數(shù)據(jù),進(jìn)而思考長(zhǎng)方形的長(zhǎng)、寬與平行四邊形底、高有什么關(guān)系,長(zhǎng)方形的面積和平行四邊形面積有什么關(guān)系。學(xué)生通過做比較,交流討論后,形成初步猜想。
2.個(gè)例啟發(fā)
在“乘法結(jié)合侓”教學(xué)中,學(xué)生觀察兩個(gè)算式——(3×12)×5與3×(12×5),計(jì)算得出結(jié)果一致。他們通過找出等式兩邊的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)進(jìn)行猜想,教師引導(dǎo)學(xué)生舉例,通過舉例,學(xué)生進(jìn)一步啟發(fā)得出猜想。值得注意的是,學(xué)生猜想出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),教師不能立即給予否定或提醒,而應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生舉例驗(yàn)證,必要時(shí)教師可舉出反例,讓學(xué)生在驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)猜想錯(cuò)誤,調(diào)整思考方向,重新提出猜想。
三、在舉例、動(dòng)手操作中驗(yàn)證
驗(yàn)證是用實(shí)例或邏輯推理證明結(jié)論是否正確的一種方法。沒有驗(yàn)證的猜測(cè),只是一種“懸念”。小學(xué)數(shù)學(xué)一般不要求作嚴(yán)格論證,可采用符合小學(xué)生年齡特征的舉例驗(yàn)證法和動(dòng)手操作驗(yàn)證法。
1.舉例驗(yàn)證
在“商不變性質(zhì)”教學(xué)中,學(xué)生通過觀察除法算式猜測(cè)出“當(dāng)被除數(shù)、除數(shù)都乘以或除以同一個(gè)數(shù)時(shí),它們的商不變” 的結(jié)論。教師請(qǐng)生舉例驗(yàn)證猜測(cè)的結(jié)論是否正確,生以12÷6=6÷3=4÷2=為例,說明“被除數(shù)、除數(shù)都除以同一個(gè)數(shù),商仍然不變”。而小組在舉例驗(yàn)證時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)被除數(shù)、除數(shù)同時(shí)乘以0或除以0時(shí),商的結(jié)果算不出來了。舉例證明時(shí),教師要鼓勵(lì)學(xué)生不但要舉一般的例子,更要舉一些特殊的例子。同時(shí)乘以、除以0就是例證中的一個(gè)特殊例子。
2.動(dòng)手操作驗(yàn)證
如“三角形的內(nèi)角和”的教學(xué),在學(xué)生提出初步的猜想后,引導(dǎo)學(xué)生在操作中探索驗(yàn)證:
(1)折一折:根據(jù)書中實(shí)驗(yàn),分別折疊三種不同三角形,得到三角形的內(nèi)角和是180°。
(2)拼一拼:分別把每種三角形的三個(gè)角剪下來,拼在一起成為一個(gè)平角,得到三角形的內(nèi)角和是180°。
(3)算一算:把正方形的紙片沿對(duì)角線分成兩個(gè)完全相同的三角形,由正方形4個(gè)角是90°×4=360°,推算出其中一個(gè)三角形內(nèi)角和是180°。
四、在引導(dǎo)中歸納
驗(yàn)證之后,教師要不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生說一說、議一議,相互交流,達(dá)成共識(shí)。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生理一理,準(zhǔn)確地歸納、概括出知識(shí)結(jié)論。歸納時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解結(jié)論的普遍性和結(jié)論中的每一句話。如歸納分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)時(shí),讓學(xué)生思考討論“相同的數(shù)”是不是什么數(shù)都可以,為什么?在學(xué)生準(zhǔn)確概括出分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)后,再讓學(xué)生舉例說明這個(gè)性質(zhì),然后引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用這個(gè)性質(zhì)。這樣不但加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,使其進(jìn)一步鞏固和掌握知識(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。