北京市東城區(qū)府學胡同小學 任 和
課標中指出:在數(shù)學課程中,應當注重發(fā)展學生的數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運算能力、推理能力和模型思想。為了適應時代發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要,數(shù)學課程還要特別注重發(fā)展學生的應用意識和創(chuàng)新意識。而推理能力的發(fā)展應貫穿在整個數(shù)學學習過程中。推理是數(shù)學的基本思想方式,也是人們學習和生活中經(jīng)常使用的思維方式。
同時,核心素養(yǎng)當中也指出數(shù)學應該培養(yǎng)學生的理性思維。理性思維是指崇尚真知,能理解和掌握基本的科學原理和方法;尊重事實和證據(jù),有實證意識和嚴謹?shù)那笾獞B(tài)度;邏輯清晰,能運用科學的思維方式認識事物、解決問題、指導行為等。
因此,推理能力不僅是《課標》當中十大核心概念之一,更是核心素養(yǎng)當中理性思維的具體體現(xiàn)。所以,推理能力對于學生數(shù)學能力的培養(yǎng)有著不可替代的作用。
近年來,數(shù)學推理的理論與實踐研究也明顯增加。斯騰伯格(Sternberg)根據(jù)多年教學經(jīng)驗、實踐調查和對學生認知過程的分析,認為數(shù)學推理的三個方面——分析性推理、創(chuàng)造性推理和實踐性推理同時起著重要的作用。其中,分析性推理傾向于演繹式邏輯分析,創(chuàng)造性推理傾向于猜想與發(fā)現(xiàn)的活動過程,而實踐性推理則意指在具體、真實的問題情境中,推斷、策劃解決問題的方法。他并強調指出,分析性推理仍是數(shù)學推理的基本要素,因為它在一定程度上對后兩者具有明顯的促進和制約作用,但有效的教學應同時注意培養(yǎng)和評估這三個方面的推理能力。
結合以上分析,以及《課標》當中對于推理的定義,推理能力的定義界定為以敏銳的思考分析、快捷的反應、迅速地掌握問題的核心,在最短時間內作出合理正確的選擇。推理一般包括合情推理和演繹推理,合情推理是從已有的事實出發(fā),憑借經(jīng)驗和直覺,通過歸納和類比等推斷某些結果;演繹推理是從已有的事實(包括定義、公理、定理等)和確定的規(guī)則(包括運算的定義、法則、順序等)出發(fā),按照邏輯推理的法則證明和計算。在解決問題的過程中,兩種推理功能不同,相輔相成;合情推理用于探索思路,發(fā)現(xiàn)結論;演繹推理用于證明結論。
在教學《用數(shù)對表示數(shù)》這一課時,在教學定位規(guī)則時,對比班和實驗班給出了兩種不同的教學方法。
案例1:
對比班:
1.課件出示閱兵方陣,讓學生指出行和列。
2.不僅在方陣中有行和列,在班級的座位中也有行和列。出示座位圖。
(1)讓學生說一說哪一列為第一列。
點明通常我們以觀察者的最左邊的那一列為第一列。(課件出示第一列)。讓學生數(shù)一數(shù)一共有幾列。(課件依次出示第2列到第8列)
(2)哪一行為第一行?
點明離觀察者最近的那一行為第一行。(課件出示第一行)。數(shù)一數(shù)一共有幾行。(課件依次出示第2行到第6行)
(3)你能用行和列說一說小紅的位置嗎?強調先說列再說行(板書:小紅 第3列 第2行)(4)你能用這種說法再說一說小娟和小剛的位置嗎?
小結:用第幾列第幾行的方法來描述一個人的位置讓我們有了一個統(tǒng)一的說法。
實驗班:
1.一維定位
(1)師:為了讓同學們更深入的研究這一問題,今天,我特意給大家?guī)砹艘晃患钨e。猜猜看,會是誰呢?
(2)課件演示:5人一排
(3)師:反思一下,一排人確定方向后用幾個數(shù)就可以確定位置了呢?
2.二維定位
(1)師:現(xiàn)在你們誰能判斷出她在哪個位置?
(2)師:確實,下面我就給大家一個線索,而且是一條準確的線索,分析正確就可以正確的判斷她所在的位置,請你根據(jù)線索判斷,并將你認為正確的位置在學習單上標出來。
(3)師:同學們,明明是一個位置為什么我們會有這么多不同且合理的判斷呢?
(4)師:像這樣用數(shù)對表示位置的標準是什么呢?我也不記得了,只是好像知道我女兒的好朋友小芳的位置是(2,1),你們能根據(jù)這個信息分析出用數(shù)對表示位置的標準嗎?小組討論討論。
(5)教師板書規(guī)則:第一個數(shù)表示從左往右的列數(shù),第二個數(shù)表示從下往上的行數(shù)。
通過對比我們可以發(fā)現(xiàn),兩位老師對給予了學生自主探索的空間,判斷定位的規(guī)則。但對比班的學生只是被動的接受“先列后行”的定位規(guī)則,而實驗班則是創(chuàng)設了情境,從特殊情況入手,給出特殊位置,從而使學生猜測一般性規(guī)則,進而從四個備選位置中找到了符合規(guī)則的準確位置。很顯然,以推理來代替接受的教學策略更能使學生深化對知識的理解,同時也培養(yǎng)了學生的推理能力。
合情推理和演繹推理雖然一個是從特殊到一般,而另一個是從一般到特殊,但是兩種方法實則相輔相成,相互佐證。
在推導長方形面積的過程中,學生通過三個大小不同的長方形,觀察其邊和面積之間的關系,從而找到長方形面積公式,這是合情推理。從長方形面積推導出正方形面積的過程中,我們可以發(fā)現(xiàn)學生的兩種不同思維,一種是從邊來考慮的,從領邊不同的長方形到鄰邊相同的正方形,從一般到特殊;而另一種同學,利用正方形是特殊長方形這個概念,類比出了正方形也應該是鄰邊相乘,同樣也是一般到特殊,都運用了演繹推理。
人教版為了凸顯對于推理能力的培養(yǎng),在二年級下冊特意安排了“推理”這一單元,并增加了例2這個例題??紤]到二年級學生的心理特點和數(shù)學學習規(guī)律,將數(shù)獨從各個角度降低難度作為了該例題,但是對于二年級的學生仍然存在一定的難度。因此,考慮到學生的年齡特點和接受程度,推理過程的設置便由易到難,從一維到二維,再到多行多列,循序漸進。