胡安弟
推理是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一把金鑰匙,也是數(shù)學(xué)思維的重要方式之一。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要發(fā)展學(xué)生的思考能力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,就要培養(yǎng)他們的推理能力,幫助其養(yǎng)成言必有據(jù)、條分縷析的思維習(xí)慣,積累思維經(jīng)驗,形成良好的問題解決能力。那么,在教學(xué)實踐中如何培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力呢?筆者現(xiàn)根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗,談?wù)務(wù)J識。
一、猜想打開推理的大門
猜想是一種數(shù)學(xué)想象,這種想象并不符合邏輯,是憑借經(jīng)驗和直覺推斷出來的一種偽結(jié)論,需要進一步驗證和探究??陀^上,數(shù)學(xué)猜想能夠為數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)提供機會,同時也能夠給問題的解決創(chuàng)造條件。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,因小學(xué)生好奇心強、想象力豐富,教師要積極創(chuàng)設(shè)有效的問題情境,通過認知沖突的制造,引發(fā)學(xué)生的猜想,帶領(lǐng)學(xué)生推開數(shù)學(xué)推理的大門。
如在教學(xué)“圓的周長”時,創(chuàng)設(shè)了這樣的情境:兩只螞蟻保持相同速度,從a點開始繞著正方形和圓周爬,哪只螞蟻最先回到起點?要解決這個問題,需要學(xué)生從圓與正方形的關(guān)系上來思考。也就是說,圓的周長跟什么有關(guān),正方形的周長跟什么有關(guān),這是問題的關(guān)鍵。基于此,教師讓學(xué)生提出自己的猜想,有的學(xué)生認為圓的周長是直徑的2倍多,也有學(xué)生猜想圓的周長超過了直徑的4倍之多,還有學(xué)生認為不可能超出4倍。
在圓的學(xué)習(xí)中,周長與直徑的倍數(shù)關(guān)系是重點也是難點,通過猜想引導(dǎo)學(xué)生合情推理,從而確定圓的周長與直徑倍數(shù)關(guān)系的范圍,這就為下一步深入探究提供了思路。
學(xué)起于思,思源于疑。小學(xué)生根據(jù)自己的猜想不斷調(diào)整,使思維始終處于一種積極主動、活躍的狀態(tài),不但在疑問中主動探究,而且在解答疑問中習(xí)得方法,領(lǐng)悟新知,初步建立起抽象思維和空間觀念。由此可見,從數(shù)學(xué)想象展開有依據(jù)的數(shù)學(xué)猜想,是帶領(lǐng)學(xué)生進行數(shù)學(xué)推理的第一步。
二、操作積累推理的經(jīng)驗
小學(xué)生主要以感性思維為主,抽象思維較為薄弱。教學(xué)中加強實踐操作,能夠豐富數(shù)學(xué)表象,積累學(xué)生的數(shù)學(xué)經(jīng)驗,對數(shù)學(xué)推理提供重要的感性積累。
如在教學(xué)“三角形內(nèi)角和”這一內(nèi)容時,為了讓學(xué)生對“三角形的內(nèi)角和是180度”這個結(jié)論的推理有清晰的認知,特地帶領(lǐng)學(xué)生展開操作實踐。先從特殊的直角三角形入手,采取量一量、算一算、拼一拼的辦法,讓學(xué)生經(jīng)歷整個過程。有的學(xué)生將三個角拼成了一個平角(如圖1),有的學(xué)生將兩個銳角疊加在一個直角上(如圖2)。學(xué)生一邊操作,一邊對三角形的內(nèi)角和有了直觀的認知。這時,又出了一道綜合性問題:如果∠1+∠2=∠3,那么這個三角形一定會是直角三角形嗎?學(xué)生因為已經(jīng)有了之前的操作和實踐,再根據(jù)三角形內(nèi)角和180度的推理經(jīng)驗,能夠很自信地進行判斷,并說明其中的理由。
從以上教學(xué)過程可以看到,教師先讓學(xué)生動手實踐,根據(jù)操作實踐形成感性認識,積累感性經(jīng)驗,然后對事物進行判斷推理,就能夠使學(xué)生的感性經(jīng)驗上升為理性認知,促進學(xué)生推理能力由最初的直觀性向抽象性發(fā)展,由此使思維能力也由感性發(fā)展為抽象的理性。
三、演繹形成推理的邏輯
數(shù)學(xué)思維的最終體現(xiàn)是要落實在對邏輯推理的有效演繹上。教學(xué)中,學(xué)生之間的能力往往會有差異。這就需要教師實例指導(dǎo),一邊帶領(lǐng)學(xué)生進行推理演繹,一邊教給學(xué)生推理的規(guī)范,在步步追問中使學(xué)生能夠有條理地表達,并養(yǎng)成推理使之符合有序、有據(jù)的邏輯性品質(zhì)。
如在教學(xué)“周長”這一內(nèi)容時,設(shè)置了這樣一道習(xí)題:在周長為6厘米的長方形中,如果在中間加一條線段,長方形的周長是多少厘米?面對這個問題,學(xué)生的解決辦法出現(xiàn)了兩種分歧:一種認為周長應(yīng)該是7厘米,還有一種認為周長應(yīng)該是6厘米。
到底哪一種才是正確的呢?此時,教師并不評判,而是以此為契機,讓學(xué)生展開推理,弄清楚幾個問題:首先,要弄清楚什么是周長,在這個封閉的長方形圖形里,周長就是指封閉一周的長度;緊接著需要學(xué)生弄清楚,從A點出發(fā)沿著長方形的四條邊轉(zhuǎn)一周,是否還要回到A點,答案是肯定的。那也就是說,這一周還是圍繞著長方形轉(zhuǎn)了一圈。根據(jù)以上推理,學(xué)生很快就有了清晰的思路,并且通過推理得到最終的結(jié)論:這個長方形的周長還是6厘米。
在以上教學(xué)環(huán)節(jié)的引導(dǎo)中,學(xué)生從已知條件出發(fā)對周長的概念進行了復(fù)習(xí)鞏固,然后分析了從A點出發(fā)這個條件需要解決的問題,這樣一步步深入探究,使數(shù)學(xué)邏輯縝密細致,不僅能夠提高他們語言表達的條理性,也提高了學(xué)生演繹推理的能力。
總之,數(shù)學(xué)推理是數(shù)學(xué)邏輯思維的一種形式,也是重要的數(shù)學(xué)思想方法。小學(xué)數(shù)學(xué)離不開推理,通過已有舊知進行演繹推理,從而引出新知,探究新知。因而,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不能忽略推理能力的培養(yǎng),而是要創(chuàng)設(shè)認知環(huán)境,給學(xué)生提供系統(tǒng)化的推理范本,展開推理練習(xí),以此才能有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力,發(fā)展數(shù)學(xué)思維。