☉曹 均
所谓合情推理,就是做出合乎情理的推理,结合已知公式或者依据所经历的数学实践,并以此提出一种推理模式。在小学数学教学中,培养小学生的合情推理能力能够帮助他们掌握数学知识,提高演绎推理能力,促进他们数学核心素养提升。在教学中,教师要善于从以下三方面培养学生的合情推理能力。
在小学数学的教学中,教师需要准确把握知识的生长点,也就是引出新知、促进新知成长之处,需要结合学生所学知识的特点设计与其相关的数学问题。这样就能引领学生思维,使其由此及彼展开多维度的推测,而这种推理又与学生的学习特点、认知事物的规律相符,也能够使其合情推理能力得到提高[1]。
例如,在教学《整十数加减整十数》时,教师首先需要学生理解算法和算力,以便为接下来的学习打下扎实稳固的根基。笔者首先布置学生练习两道题:1.口算:5+4=();6+3=();7+2=();5+4=();2+7=();2.讲述:40里面有()个十;30里面有()个十;4个十是();7个十是()。
当学生可以顺利完成上述练习之后,笔者接着提问,怎样计算30+20?如何提炼整十加整十数的计算方法?上述笔者设计的练习题,涵盖了“10以内的加减法”以及“整十数里包含几个十”等知识点,能够为学生解读问题提供知识基础,使学生对所学知识具备初步认知。接下来,笔者要求学生自主实践,借助手中的学具小棒推理计算方法。很快,学生就发现了其与上述知识点之间的异同,进而也高效地完成了知识的习得与掌握。
上述教学过程中,笔者首先准确把握了学生的已有知识和经验,并以此为突破口寻求知识的生长点,使学生可以在教师的引导下顺利完成知识的正向迁移,同时也落实了合情推理能力的培养和提升。
具体教学实践中,可以借助提问的方式,帮助学生明确正确的思维方向,也可引导展开更深层面的探究。因此,所设计问题的难度应层层进阶,由易到难。在设计问题时,教师不仅要考量问题的有效性,还要思考问题所涉及的内容是否与教材中的知识相符、是否与学生的思考能力相符。这样才能够保障问题设计的合理性,也才能够使其成为学生思维和学习过程中的引导,助其可以掌握相关知识点,稳步提高自主学力。在问题的引领下,学生可以自主完成部分任务探索,然后结合其中的现象提出个人问题,还可以在问题的引导下,对这些问题展开分析,全面提高数学核心素养。
以《分数的初步认识》为例,为了能顺利完成合情推理,也为了树立正确的思维模式,教师可以先呈现6个桃和12个桃,要求学生各自拿其中的1/2,然后设计问题。如虽然每次拿的都是1/2,为什么拿出来的桃子数量却有所不同?借助这一问题,对学生形成有效的思维引导,使学生对分数的数值及其变化展开深度思考。此时,教师再进行详细知识讲解,以此深化学生对分数意义的理解与认知,最后辅助多次练习,加深印象。
教师要善于利用各种学习资源,为学生创设多元化的游戏、猜想等活动,使学生可以利用活动展开有效的观察、思考和提炼,完成合情推理。这样,学生既能够顺利实现重点知识的突破,也能够促进知识体系的架构和完善。
例如,一位教师在教学《商不变性质》一课时,有这样一个教学片段。
师:如果要求你以此性质完成解题,大家会产生怎样的新思考?
生1:我首先计算了20÷7=2……6,然后想到了商不变的性质,思考200÷70,是否也可以沿用这一性质,因此得出200÷70=2……6。
师:这种推理是否合情,大家可以尝试使用自己的方法进行验证。
生2:不对,如果是有余数的除法,这种计算方法并不正确,我在验证时得到2×70+6=146,很显然与被除数不同。
生3:在“200÷70”中可以将被除数和除数同时缩小10倍,这样就能够得到“20÷7”,虽然商不变,但余数也应该是六的十倍,所以200÷70=2……60,这样才是正确的。
师:接下来我们计算:20÷7=2……6,则(20×5)÷(7×5)=()……();(20×7)÷(7×7)=()……()。
生4:(20×5)÷(7×5)=(2)……(6×5)。(20×7)÷(7×7)=(2)……(6×7)。
生5:如果被除数和除数相乘或者相除的是非0整数,商不变。当然,余数也需要与这个数相乘或者相除,所以说余数会发生变化。
师:大家认为这种推理是否合情?可以设计一组练习自主验证。
上述教学案例中,教师一边为学生出示题目,要求学生自主计算、自主探寻规律,一边质疑问难,通过教师层层深入的问题引导,使学生建立猜想、类比和归纳,以此初步形成推理意识。
对于任何一个个体而言,自我探索以及独立思考能力是其必备能力。特别是在小学数学教学实践中,如果教师只是一味地讲解知识点,或者是反复进行机械式练习,实际上并不利于学生内化知识。所以,在学习知识点的过程中,不能只关注于知识点本身,还要展开深入思考,培养学生的合情推理能力,使学生就此树立正确的自我探索意识,培养问题分析以及解决能力,这些都有助于推理思维的发展[2]。
例如,在教学《植树问题》时,教师需要带领学生体会化繁为简的解题策略。如在解决间隔种树问题时,可以引导学生联系生活,进而激活其参与解题的兴趣。同时,还要为学生留有足够的思考时间,教师则要扮演好引导的角色,这样才能组织学生以正确的方向展开合理的推理和分析。在联系生活之后,学生能够理解树木数量、间隔以及间隔数之间的关系,也能够提出不同的猜想思路,如种两端、种一端和两端不种。借助多媒体,再为学生创建种两端的植树问题,一条马路长度为1000米,每隔10米种一棵树,需要多少棵树苗?之后要求学生展开思考、交流,并引导学生发现题目中的关键信息,再结合“大数化小数”的方法进行推理,或者也可引导学生使用画图法。当学生作出总结之后,教师再对学生的不足之处进行改善与补充。如利用化繁为简的方式推理植树问题:“基于上述情况,如果只种10棵树,之间有多少个间隔?如果种树为20棵,50棵,间隔又该是多少?”通过这种方式可以改变问题的抽象度,能够使其成为具象化、直观化的问题,提高学生的分析推理能力。
任何事物都存在两面,这也就意味着,虽然学生能够做出合情推理,但是其结果或许并不正确,还需要结合已经掌握的知识进行对比、判断和验证,这样才能触及知识本质,掌握真理[3]。
例如,在教学《长方形和正方形的面积》时,教师可以布置习题,“用长12米的绳子靠墙围一块长方形菜地,确保每条边都是整米数,如何围才能使长方形菜地的面积更大?”“如果是短边靠墙,会成怎样的结果?”学生对此会进行猜想,如果长度越长,必然会使菜地的面积更大,那么长方形菜地的长应该是10米;短边应该也是如此。实际上,学生的猜想并非完全正确,这时还需要利用表格列出长、宽以及各自的面积。最终学生发现,之前所提出的结果与结论存在一定的差距,也能够了解:如果长边靠墙,菜地最大可以达到18平方米;短边靠墙,菜地面积只有10平方米。
看似相同的两个问题,但是却得出了两种不同结果。对学生而言,其推理很有可能是错误的,此时对比、判断、验证这些环节的引入更为重要,从而使学生明白必须要确保严谨的态度才能得出正确的答案。
总之,提高学生数学思维能力的关键在于小学阶段。在具体教学过程中,教师不能只带领学生探寻数学规律,还要逐步梳理各知识点之间的逻辑关联,引导学生展开具备深度的思考,使其可以在学习的过程中逐步形成能力,提高数学素养。