桑丽阳
归纳推理经验是一种基本的数学思维活动经验,它一般是从学生的动手操作和思维活动中获得,不像“基本知识”和“基本技能”那样容易考查和评估,因此常常易被教师所忽视。然而,数学活动经验是一种不可替代的自我体验,是提高数学能力和数学素养的关键。因此,教师必须结合具体的教学内容,设计组织好每一次数学学习活动,引导学生积极主动地参与其中,经历学习的全过程,从而获得独特的经历和体验,逐渐积累丰富的数学活动经验。
一、通过全程经历掌握正确的归纳推理方法
归纳推理的教学是让学生亲历归纳推理解決问题的过程,在学习过程中建构数学知识,掌握解决问题的基本策略,发展逻辑推理能力,从而真正理解什么是归纳推理,形成用归纳推理解决问题的能力。教学中,教师要帮助学生了解和掌握一般的归纳推理方法,让他们运用该方法继续去发现和探索知识。同时,教师要有意识地结合教学内容引领学生掌握正确的归纳推理方法。
归纳推理一般由以下几个环节组成:一是观察引入,即通过观察研究对象,提出要研究的问题;二是形成猜想,即根据观察的结果,提出合理的猜想;三是枚举验证,即运用举例的方法进行验证猜想;四是归纳结论,即用文字或符号概括结论。例如,“加法交换律”一课,作为数学运算规律探究的起始课,它是学生积累代数归纳经验,掌握一般归纳推理方法的关键。在课堂上,教师需要按照“提出问题—形成猜想—举例验证—概括归纳—运用结论”几个环节展开教学。
例如,教师先出示“5+12=17”和“12+5=17”,让学生通过观察、分析,用自己的语言叙述算式的变化,即“左右两个加数互换位置,和不变”,从而引发学生的猜想:是不是所有的加法算式,将两个加数的位置互换后,和都不变?为了验证猜想是否正确,就需要举例。在举例验证的过程中,教师要指导学生对研究进行规范的记录,形成良好的记录习惯。这不仅能让学生正确地表达因果关系,而且有助于学生养成科学严谨的学习态度。同时,教师还要逐步开启学生的研究思路:有时,一个例子不足以证明猜想是否正确,举例就要多样,要考虑到不同种类的加法,如整数、小数、分数等;举例时要注意特殊数字,比如0;还要有寻找反例的意识等。通过这样有意识的引领,让学生学会举例验证的一般方法,即要全面举例,尽可能涉及更广的范围,并要考虑到特殊的例子,要努力地寻找反例。这样,学生在习得举例验证的一般方法时,也就积累了丰富的归纳推理的经验。
举例验证后,要引导学生使用简洁的方式归纳概括结论,如图形、符号、字母等,让他们知道完整的表述应该包含条件和结论两部分。最后让学生运用这一结论,解答一些数学问题。
总之,在教学中,要让学生经历用归纳推理解决问题的全过程,不仅使他们学习数学知识,能用归纳推理解决问题,也学会归纳推理的一般方法,积累归纳推理经验。
二、通过实践操作积累直接的归纳推理经验
在生活中,让人印象深刻的往往都是亲身经历的事。数学经验的积累离不开数学活动。让学生经历多种多样的数学活动,从中观察、操作、思考、比较、归纳,才能更好地掌握基本的数学知识、方法和技能。因此,在教学中,教师要留给学生足够的时间和空间,组织学生动手操作、自主探究,参与归纳推理的活动过程,通过实践获得并积累归纳推理的直接经验。
例如,在教学“三角形内角和”时,笔者首先引导学生观察身边的文具三角板,再通过测量和计算发现这两个特殊的直角三角形的内角和是180°,从而引发学生猜想:是不是所有的三角形内角和都是180°?激起学生探究的欲望。从两个特殊的直角三角形到一般三角形的内角和,特别是“钝角三角形和锐角三角形的内角和会是一样的吗?”这一开放性的问题,引发了学生视觉和思维上的冲突,对学生来说极富挑战性。教师要把握机会,适时组织学生动手操作验证。
接下来,教师要引导学生根据已有的归纳推理经验进行思考:如何验证?只验证一个三角形够吗?所有的三角形验证得完吗?需要验证哪些三角形?让学生进一步感知举例验证要全面,要尽量考虑不同类型的三角形。课前,笔者准备了多种不同类型的三角形,让学生选出所需三角形动手验证。教师可引发学生思考:除了测量,你还有其他办法验证三角形内角和吗?以此引导学生将三角形的三个角折拼或剪拼在一起进行验证。在学生自主探究的过程中,教师要引导学生科学记录研究结果。
最后,引导学生将研究过程中看到的现象进行归纳,得出结论:三角形内角和是180°。让学生亲身经历“猜想—验证—归纳”的全过程,通过动手操作,获得了“三角形内角和”的直接经验,并且印象十分深刻。
三、通过回顾反思提升归纳推理的能力
反思是课堂教学的一个重要环节。学生经历了一系列的数学活动后,需要对学习过程进行回顾和反思。在课堂教学中,教师要引导学生反思自己参与活动的全过程,与同伴交流参与活动所获得的体验,总结在活动中的一些收获,在思维碰撞中加深对知识的探索,提升归纳推理的能力。
如在学习“加法交换律”之后,学生通过反思,首先总结出了归纳推理的一般步骤,即“观察发现—形成猜想—举例验证—归纳结论”;接着,通过互相交流,学生们认识到举例要全面,要考虑特殊例子,并通过特殊数字寻找反例等;最后,根据得到的结论类比猜想,将“两个加数”横向拓展到“三个加数、四个加数……”,从“加法”纵向延伸到“减法”“乘法”“除法”,形成更多新的猜想,拓展学生研究的视角,给学生留下更多自主探索的空间。
引导学生反思时,可以从“我今天学习了什么知识?”“运用了什么样的学习方法?”“今天学的知识与生活有什么联系?”等问题开始。这样的反思,有利于学生全面考虑问题, 掌握解决问题的办法,进一步积累数学活动经验。
总之,归纳推理的经验是需要依靠积累形成的,需要教师在课堂中为学生预留充分的时间和空间,让学生经历归纳推理的全过程,掌握归纳推理的方法,获得在操作活动中的初步体验,逐步形成“总想发现点什么”的意识,养成科学分析问题的习惯。只有这样,才能将获得的直接经验转化为内在的认识;才能在反思中总结提升,举一反三,形成新的猜想,获得新的经验。
(责任编辑 郭向和)