安徽天长市城南小学(239300) 卢杰夫
数学课程标准指出:“数学思想”是对数学知识的本质认识,是从某些具体的数学内容和对数学的认识过程中提炼、上升的数学观点,它在认识活动中被反复运用,带有普遍的指导意义,是建立数学和用数学解决问题的指导思想,它主要是指数学抽象的思想、数学推理的思想和数学模型的思想。本文主要结合相关案例谈一谈“推理思想”(主要包括演绎推理和归纳推理两种)在数学教学中的运用,并指导学生学会使用推理的方法解决数学中的问题,积累数学活动的经验。
通过对教材的分析,笔者发现在小学数学教材中,使用“推理”方法解决问题的案例有很多。
例如,长方形面积计算公式的归纳。
在课程标准的理念指导下,大部分教师都能革新观念,不再生搬硬套,直接告诉学生图形的面积计算公式,而是让学生参与数学学习的过程,通过举例归纳或者动手“剪一剪”、“移一移”、“拼一拼”的活动,来获得图形的面积计算公式。
活动:用12个面积是1平方厘米的小正方形拼成一个长方形,你能拼出几种情况?
学生动手拼一拼:
教师将学生的拼图情况列在表格里,方便观察。
序号 长(厘米) 宽(厘米) 面积(平方厘米)1 12 1 12 2 6 2 12 3 4 3 12长宽长×宽
显然,通过不同的情况来归纳出长方形的面积公式,是推理思想在数学教学中的有效运用。
又如,平行四边形面积公式的推导。
活动:把平行四边形剪一刀,变成长方形。
学生操作,师提问:
1.你是沿着哪条线把平行四边形剪开的?(高)
2.剪开后你是怎样拼成长方形的?(平移)
(学生边回答,教师边演示,如下图)
3.平行四边形转化成长方形后,什么变了,什么没变?(形状变了,面积不变)
4.长方形的长与宽分别与平行四边形的底和高是什么关系?(长方形的长就是平行四边形的底,长方形的宽就是平行四边形的高)
5.根据这些条件,你能推导出平行四边形的面积计算公式吗?(平行四边形的面积=底×高,即S=ah)
由上面两个例子可以看出“,推理思想”在小学数学中的重要作用。因此课程标准在课程总体目标的数学思考部分做了如下的要求:“经历观察、实验、猜想、证明等数学活动过程,发展合情推理的能力和初步的演绎推理能力,能有条理地、清晰地阐述自己的观点。”
根据标准要求,掌握比较完善的推理能力是儿童智力发展的重要环节和主要标志,数学教学中应注意培养和发展儿童的推理能力。那么如何帮助小学生获得推理能力呢?
1.从学生熟悉的生活场景中培养学生的推理能力
爱因斯坦说过“:兴趣是最好的教师。”从学生最熟悉的生活情景入手,让学生产生共鸣,激发学生学习的兴趣,体现数学源于生活的理念,同时让学生感受到数学是有“用”的。在学生熟悉的生活场景中培养学生的推理能力,学生可以更轻松地吸收和掌握。
例如,习题:一根旗杆的高度是15( )。这题的答案要么是米,要么是厘米。学生看到这样的题目,首先想到的是学校里的旗杆,那是很高的,如果填厘米的话,那么15厘米还没有自己的尺子长,显然是太短了,所以旗杆的高度是15米。
又如,习题:小朋友每天在校时间大约是6( )。答案到底是什么呢?学生利用自己知道的时间来推理:小朋友一节课的时间是40分,学生一天在校时间肯定比一节课的时间长,因为一天要上6节课,所以6分和6秒都不行,只能填6时。
这两个例子都是与学生日常生活密切相关的,学生利用自己的知识进行对比,从而推出正确的结果,培养了自身的推理能力。
2.把推理能力的培养融合在数学教学的过程中
课程标准把推理能力的培养落实到“数与代数”、“图形与几何”“、统计与概率”“、综合与实践”四个领域的内容当中,这四个领域都为发展学生的推理能力提供了很好的素材,改变了过去认为只有在几何证明时才能培养学生的推理能力的现象。
在“数与代数”的教学中,教师给学生提供足够的时间和空间,组织学生经历观察、实验、猜想、证明等教学活动,并把推理能力的培养有机地融合在这样的过程中。例如:从除法中的“除数不能为零”推出分数中“分母不能为零”,推出“比”的“比的后项不能为零”;从除法中商不变的性质中推出分数的基本性质;等等。
在“图像与几何”这部分内容的教学中,主要通过“剪一剪”“、拼一拼”“、折一折”等的活动感知图形的性质,如在探索图形的面积的求法时,总要联系或者转化成已知的图形,然后推出新的图形的面积的算法,如“平行四边形”的面积计算公式。
在“统计与概率”的教学中,概率知识的学习可以提高学生的归纳推理能力。如,在“可能性”相关知识的教学中,让学生判断摸出哪种颜色的球的可能性大,这需要多次的操作和记录。最后通过分析记录的数据,然后进行归纳总结,得出结论。
在“综合与实践”这部分内容中,同样可以培养学生的推理能力,如“估计一本童话故事书有多少字”这一实践活动就需要学生利用自己已有的知识,计算出一页的字数,再推算出整本书的字数。
下面将以“乘法分配律”的教学为例,谈一谈如何在课堂教学中培养学生的推理能力。
1.提出问题
师:每件夹克衫65元,每条裤子45元,大家算一算,要买5件夹克衫和5条裤子,一共要付多少元?
2.学生计算后汇报
生1:先分别算出5件夹克衫的钱和5条裤子的钱,再将两个钱数合起来,算式是“65×5+45×5”。
生2:先算一套衣服的钱,再算5套衣服的钱,算式是“(65+45)×5”。
3.猜一猜
师:有两种不同的算法,得到两个不同的算式,大家猜一猜,这两个算式的结果会怎么样?
生:结果相等,也就是说“(65+45)×5=65×5+45×5”。
4.验证
师:是否相等呢?动手算一算。
生1:两个算式的结果都是550,等式是成立的。
师:观察等式两边数字的特点,仿照这样的写法,自己写两个算式,并验证,看这样的等式是否具有普遍适用性。
生2:(10+2)×5=60,10×5+2×5=60,(10+2)×5=10×5+2×5。
生3:(4+2)×25=150,4×25+2×25=150,(4+2)×25=4×25+2×25。
……
5.归纳,概括
根据学生对不同例子的验证,可以概括出“乘法分配律”的一般性表述:两个数的和与第三个数相乘,等于这两个加数分别与第三个数相乘后的和。用字母表示就是“(a+b)×c=a×c+b×c”。
在学习乘法分配律时,教师没有直接给出结论,而是通过学生的“猜测——验证——归纳”而得,体现了推理的方法在课堂教学中的具体运用,也有助于学生推理能力的培养。
探索规律是一个发现关系、发展思维的过程,在探索规律的过程中,学生需要经历观察、猜想、归纳、验证的过程,这有利于培养学生的推理能力。
例如,几十一乘几十一的乘法速算规律。
1.观察下面的算式和结果,你有什么发现?
11×11=121;21×41=861;31×41=1271;51×61=3111。
2.讨论:算式的特点和积的规律。
十位和十位相乘放在首,个位和个位相乘放在尾,十位和十位相加放中间。
3.用发现的规律做下面各题:
21×21;61×81;41×41。
4.利用两位数乘两位数的竖式计算验证结果是否正确。
这个例子是在学习了两位数乘两位数的基础上,引导学生来探索特殊类型乘法算式速算的规律。首先引导学生观察算式,概括出特征,然后发现积与乘数之间的关系,提出猜想,再通过举例,验证猜想,表达发现的规律。在这个探索规律的过程中无疑提高了学生的数学推理能力。
在整个义务教育阶段,对学生推理能力的培养是内容学习和目标达成的一条主线,也是一个逐渐提升的长期过程。对于推理能力的培养,更偏向于一种方法的获得,而作为一种方法,是不具有普遍适用性的,数学的推理思想是全面的,普遍的,因此教师在讲授推理方法时要尽量反映和体现推理思想,让学生了解和体会推理思想,提高学生的数学素养。