石丹
【摘要】 “猜想教学”为学生提供了猜、用、发现、体验数学的机会. 本文采用文献研究的方法,以课堂教学案例为材料进行论述,从开拓思路、动手操作、加强训练以及巧设练习、课外延伸等方面培养学生的猜想、创新能力,以推进小学数学的猜想教学,使教学真正体现新课标“人人学有价值的数学”、“人人都能获得必需的数学”、“不同的人在数学上得到不同的发展”的要求.
【关键词】 小学数学教学;猜想;验证
当代美国数学家、数学教育家G.波利亚教授指出:“数学被人看作是一门论证科学,然而这仅仅是它的一个方面,数学的创造过程与任何其他知识的创造过程是一样的. 在你证明一个数学定理之前,你得先猜测这个定理的内容,在完全作出详细证明之前,你得先猜测证明的思路,得先把观察到的结果加以综合,然后加以类比,你得一次又一次地进行尝试. ”为了让每个学生在学习数学的过程中体会数学知识形成的生动过程,体验数学知识探索和发现的喜悦,我们应该将“猜想教学”应用于小学数学教学之中,教师教猜想,学生学猜想,学生由“猜想——验证”式的学习方式获得知识与技能、数学思考的思维方式和解决问题的策略,并且在学习中获得愉悦的有成就感的情感体验.
一、猜想教学概述
数学上的“猜想”是指依据已有的知识、经验对研究对象或问题作出符合事实的推测性想象的思维过程,是与数学思维紧密联系的,是学生应用旧知识“繁殖”新知识的重要方法,是一种需要提供材料、需要仔细观察、需要周密思考、需要逻辑推理、需要尽可能准确的估计,是一种帮助学生理解知识、训练学生思维的有效方法,绝不是随心所欲地胡思乱想、胡乱猜测.
在课堂教学中经常让学生“猜一猜”,可以激发学生积极思考,使学生充分展开想象的翅膀,更能放飞学生的思维,培养学生的创新意识和创造能力. 但是从目前的使用情况来看,教师在利用猜想进行教学方面还存在着误区,效果还不尽人意,甚至还产生了学生思维的混乱和效率的低下. 如何把“猜想”更好地应用于课堂教学?如何使“猜想”在教学中发挥其应有的作用呢?
二、数学课堂中实施“猜想教学”
猜想是一种跳跃式的创造性思维,《数学课程标准》的新理念告诉我们:小学数学教学应鼓励学生敢于猜想,大胆猜想,甚至是奇特的猜想,让数学活动充满探索性与创造性.
1. 挖掘教材内容,开拓猜想思路
① 改变教材陈述方式,对学生进行猜测训练
对培养学生探究问题能力而言,提出猜想、树立假设比验证更重要. 对于低年级学生来说,要使他们提出猜想,教师首先必须作出示范,引导他们有目的地进行猜想. 如教学“分与合”的练习时,我们可以设计这样一个猜数游戏:一个数是由7和5组成的,它是几?一个数可以分成2和6,它是几?从而引起了学生猜谜般极大的兴趣,同时也训练了学生的逆向思维能力. 还可以要求学生:你能像我一样说一个数给我猜吗?这样一来,学生的兴趣会更高,通过模仿,学生的自我猜测能力有了极大地提高.
② 利用教材中的已有素材,引导学生猜想,使之变成可猜测的教材
例如苏教版第10册第40页有“2,4,6,8,10,…都是偶数. 1,3,5,7,9,11,…都是奇数. ”教师可利用这两句话启发学生猜想:两处省略号所省略的内容是什么?是否相同?10后面的数是什么?在11后面能填上12吗?为什么?如果在11的后面接着写下去,能写得完吗?在一系列的猜想中,学生对“偶数”、“奇数”这两个概念有了更深刻的理解,同时体验了“无限”的含义.
③ 适当改编教材的呈现方式和顺序,加大学生猜测的空间
如四年级的乘法交换律和结合律,可以改变教材的呈现方式和顺序,直接问学生:乘法里有没有交换律和结合律,为什么?抛出一个问题,就可以让学生主动参与到数学猜想的活动中来,因为是学生自己在猜想的过程中习得的知识,印象就更深刻了.
2. 指导动手操作,发展猜想能力
小学生的思维特点是以具体思维为主,且有好奇好动的心理特点. 因此有目的、有组织地让学生观察、操作,通过摆一摆、量一量等动手操作活动,一方面可以满足学生好动好奇的要求,另一方面有利于引导学生在观察操作中进行合理猜想.
例如“余数必须比除数小”是一个十分重要的概念. 教学中,可先让学生动手操作,分别拿出9根、10根、11根、12根小棒,每4根摆一个口,看看可以摆几个口,还剩下几根?再让学生列出算式:
9 ÷ 4 = 2……1,10 ÷ 4 = 2……2,11 ÷ 4 = 2……3,12 ÷ 4 = 3.
引导学生观察思考:在除数是4的除法算式中,余数有几种可能?从中你猜测出什么结论?为了让学生真正理解“余数必须比除数小”的道理,此时引导学生进一步猜想:当除数是5时,余数有几种可能?为什么?通过这样的课堂教学,学生对余数必须比除数小的道理不仅知其然,而且知其所以然. 在观察猜想中探索出除法中被除数、除数、商、余数之间的关系,进一步巩固了有余数除法的概念.
3. 加强猜测训练,使之成为学生的一种学习习惯
思维是从疑问和惊奇开始的,而“真正的数学家常常凭借对数学的直觉思维进行猜测”. 当猜想成为一种习惯,学生对于数学知识的学习就不再是一种负担.
① 课堂中应利用多种形式加强猜测训练
猜测训练应从低年级就开始着手. 对于刚入学的儿童,好奇心是最强的,教师要小心地呵护这种好奇心,引导他们猜测他们所能了解的知识,并采用各种生动活泼的形式,如游戏、猜数字、猜大小等儿童喜闻乐见的形式加强对他们的猜测训练,使他们渐渐将猜测当成一种习惯,看到什么都能进行猜想.
② 将教师猜想转变为学生猜想
刚开始训练时,可以由教师带领学生进行猜想,而后通过训练,使学生养成猜想的习惯,从而在课堂上总能听到学生提出的猜想和问题,并要求学生通过自己的已有经验论证. 学贵在疑,如果教师能在数学教学中坚持培养学生的猜测能力,那么学生的学习将变成一件再轻松不过的事情. 在数学课堂教学中应用“猜想教学”,关键是通过教师正确的引导. 学生灵感的产生颇为不易,教师要注意诱发学生的灵感. 学生猜想的灵感多是在积极发言、相互辩论中产生的,教师要创设一个开放的、生动的学习氛围,使学生能积极自由发表自己的见解. 对于学生别出心裁的想法,违反常规的解答,标新立异的构思,只要有新意,都要及时给予肯定. 通过教师有意识地引导,克服盲目猜想,引导合理猜想,以探索真知.
三、“猜想教学”在数学课堂外的延伸和渗透
1. 利用课外活动提高学生的数学猜想能力
课外活动是课堂教学的补充和延伸,相较于课堂教学,课外活动具有空间开放、时间充裕的特点. 我们不仅要在课堂教学中应用“猜想教学”,还要在课外活动时间设计丰富的猜想活动,不断提高学生的猜想能力,使学生能在课堂上更好地使用“猜想——验证”式学习方式. 比如在平面图形面积的总复习课中提出:给定周长时,什么图形的面积最大?这是一个非常好的能进行猜想的活动. 先让学生大胆猜想:周长一定的时候,什么平面图形的面积最大?学生会根据日常经验、个人喜好等产生各种不同的猜想,然后由学生自主验证,可以是独立验证,可以是有同一个猜想的小组验证,也可以是有不同猜想的小组验证,学生在验证过程中充分发挥自主能动性,运用画画、算算、推推等方法来进行验证.
2. 巧设练习提高学生的数学猜想能力
设计恰当的数学习题,让学生在猜想中进行练习,可使知识得以巩固、深化和发展,也可培养学生的猜想能力. 例如学习了相关教学内容之后,可让学生猜测表面积相同的长方体与正方体谁的体积大、1000以内的质数有多少个等. 设计这样的开放性习题,让学生多思、多猜,鼓励学生大胆猜想,学生提出猜想后,组织评析与检验,鼓励交流猜想的思维过程,使学生把猜想探索的精神运用到数学解决问题的每一个环节中,有利于调动学生的积极性,发展学生的智能.
四、结语
数学猜想是一个比较复杂的高级思维活动,数学猜想需要扎实的基础知识、丰富的想象力、敏锐的洞察力以及对问题孜孜不倦的思考和对数学知识执著的追求. 因此,猜想能力的培养应根据学生的年龄特点和教学内容的要求循序渐进,切不可操之过急.
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