張菁
推理既是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式?!巴评砟芰Α笔切W(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)十大關(guān)鍵詞之一,具備一定的推理能力是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容?!罢掖纹贰币徽n蘊(yùn)含了豐富的數(shù)學(xué)思想,其中的推理思想貫穿于課堂的主線脈絡(luò),是學(xué)生找到最優(yōu)方法的思維基礎(chǔ)。
以“疑”促推理成為需求
在教學(xué)中,教師應(yīng)深入把握教材內(nèi)容,充分創(chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的問題,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,在“疑”中推進(jìn)思維的發(fā)展,讓推理成為學(xué)生探究新知的主動需求。
【片段一】
師:?2187個(gè)零件里,有一個(gè)是次品(次品稍重)。如果用天平秤,至少需要稱幾次才能保證找到次品?
(生猜:200次、一百多次、18次、1次)
師:只需要1次就能找到嗎?
生1:把2187個(gè)零件拿出1個(gè),剩下的平均放在天平兩端,如果天平平衡了,那1個(gè)就是次品。
生2:這是運(yùn)氣最好的情況,這種可能性太小了。
師:那應(yīng)該考慮到什么?
生3:不僅要考慮稱的次數(shù)“最少”,還要從運(yùn)氣最差的情況去考慮。
以“在2187個(gè)零件里找出1個(gè)次品”為問題情境,讓學(xué)生猜稱的次數(shù),學(xué)生在思維碰撞過程中的“疑”,激發(fā)了他們主動借助推理來說理,初步運(yùn)用推理進(jìn)行判斷,讓思考更加科學(xué)、準(zhǔn)確地直達(dá)數(shù)學(xué)本質(zhì),也為這節(jié)課的探究奠定了基本推理的重要思路。
以“說”促推理過程外顯
推理的過程需要通過“說”來實(shí)現(xiàn)外顯,在推理能力培養(yǎng)的關(guān)鍵教學(xué)點(diǎn)上,教師應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生用具有邏輯的推理表達(dá)呈現(xiàn)思想的內(nèi)部狀態(tài)。
【片段二】
師:3個(gè)零件里有1個(gè)是次品(次品稍重),使用天平秤,至少幾次能夠保證找到次品?請上來借助學(xué)具進(jìn)行演示說明。
生1上臺操作,說理:稱1次。把零件1和零件2放在天平兩端,如果天平平衡,那么次品是零件3,如果天平不平衡,那么次品在重的那端。
師:他的發(fā)言條理性很強(qiáng),用到了“如果……那么……”,很棒!
以3個(gè)零件為切入點(diǎn)的教學(xué)是立足于找次品方法最根本原理的建構(gòu),是學(xué)生進(jìn)行之后的探究活動的基礎(chǔ)。片段二中教師抓住生成性資源,讓學(xué)生借助學(xué)具演示思維過程,著重引導(dǎo)學(xué)生使用“如果……那么……”進(jìn)行思維表達(dá),讓推理外顯的過程更簡潔,更準(zhǔn)確,更嚴(yán)謹(jǐn)。
【片段三】
師:分成3份的優(yōu)勢在哪?
生1:分成3份稱第1次時(shí),最少可以排除掉5個(gè),只要在剩下3個(gè)里找。
生2:我們可以把零件盡可能平均分成3份,這樣每稱一次就可以淘汰盡可能多的零件。
師:淘汰,這個(gè)詞真形象。為什么要盡可能平均分呢?
生2:假設(shè)分成1、1、7,稱一次只能保證淘汰掉2個(gè);2、2、4,稱一次只能保證淘汰掉4個(gè)。所以盡可能平均分,就可以淘汰最大化。
【片段四】
師:通過以上探究,你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?
生1:不管零件個(gè)數(shù)是多少,都盡可能平均分成3份。
生2:要淘汰最大化。
片段三和四,在留足時(shí)間和空間給學(xué)生進(jìn)行思維展示的教學(xué)活動中,發(fā)展的不僅是學(xué)生的思辨思想,更是提升了學(xué)生推理過程中的抽象思維高度。當(dāng)零件數(shù)量變多時(shí),學(xué)生經(jīng)歷的不只是單一的推理,而是要在怎么分、為什么這樣分、分了以后怎么稱、稱了以后還要怎么分這一系列高階的思維過程中,運(yùn)用歸納、類比推斷出結(jié)果,發(fā)展合情推理的能力。
以“用”促推理方法內(nèi)化
推理能力的培養(yǎng)是一個(gè)螺旋上升、不斷提升的過程,教師要讓學(xué)生充分經(jīng)歷推理過程,積累推理經(jīng)驗(yàn),運(yùn)用推理方法解決問題,以“用”促方法內(nèi)化,在推理能力的培養(yǎng)中實(shí)現(xiàn)明理式主動學(xué)習(xí)。
【片段五】
師:從之前研究的9個(gè)以內(nèi)的數(shù)量需要稱2次,到現(xiàn)在研究的10、12、27個(gè)都只需要3次,28個(gè)就需要稱4次,你有什么想法嗎?
生1:3以內(nèi)的數(shù)量都是稱1次,9以內(nèi)的都只需要稱2次,27以內(nèi)的都是3次。
生2:這樣說不準(zhǔn)確,4-9個(gè),稱2次,10-27個(gè)稱3次,28個(gè)開始稱4次。
師:猜猜從28到幾,都是只需要4次?
生3:我猜是81。3、9、27,都是乘3,所以27乘3得到81。
師:如果繼續(xù)往下推想,需要稱5次的有哪些數(shù)量?以此類推,以王叔叔的問題現(xiàn)在能解決了嗎?
生:2187個(gè)零件只需要稱7次就能找到次品。
在片段四一氣呵成的學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生充分運(yùn)用“盡可能平均分成3份”的“理”為推理模型,在言說有依據(jù)、思考有邏輯的狀態(tài)下,不斷運(yùn)用推理方法解決一個(gè)又一個(gè)問題。從猜想到驗(yàn)證,從類比到歸納,在合情推理和演繹推理的運(yùn)用中,使學(xué)生感受到推理的妙處,體驗(yàn)成就感,推理方法的內(nèi)化自然融合在教學(xué)中。不傳授、不賦予,經(jīng)歷過程即是最好的能力提升。
(作者單位:福建省廈門實(shí)驗(yàn)小學(xué))