数学核心素养的培育,旨在帮助小学生学会用数学的眼光观察现实世界,用数学的思维思考现实世界,用数学的语言表达现实世界。所有素养的达成、思维的提升、问题解决能力的提高,都离不开推理。发展学生的推理意识,应贯穿整个数学学习的全过程,教师要有意识、有策略地将推理渗透到数学学习的各个领域,贯穿在数学学习活动中,引导学生基于不同角度、运用不同方法进行思考,使学生形成说理与论证的意识。
1.分析数量关系,启发学生推理意识
数是对数量的抽象,数的运算重点在于理解算理、掌握算法。“数量关系”是用符号或含有符号的式子表达数量之间的关系或规律。教师应引导学生探索发现数的规律,让学生经历由数量到数的形成过程,理解和掌握数的概念,感悟数的运算以及运算之间的关系,体会数的运算本质上的一致性,形成运算能力和推理意识。
例如,在教“乘法分配律”一课时,教师创设真实情境:每件上衣60元,每条裤子45元,买3套衣服一共需要多少元?首先,教师鼓励学生分析题目中的数量关系,列出等式。然后,引导学生通过观察、比较,思考等式之间的关系。最后,基于等式在结构上的共同特点,推理出乘法分配律:(60+45)×3=(60+45)+(60+45)+(60+45)=
(60+60+60)+(45+45+45)=60×3+45×3或者60×3+45×3=(60+60+60)+(45+45+45)=(60+45)+(60+45)+(60+45)=(60+45)×3,经历上述乘法分配律的推理过程,可以有效发展学生推理意识,有助于学生把握乘法分配律的内在规律与本质,帮助学生构建与完善有关乘法分配律的知识框架,最终形成自己的认知模式。
对于数量关系的分析,是启发、涵养学生推理意识的重要载体。教师要珍视丰富的素材资源,充分挖掘这些内容的教学价值,在解析与重构中不断丰富学生的认知结构,促进学生推理意识的形成。
2.运用几何直观,培育学生推理意识
小学阶段,图形的认识主要是对图形的抽象,它包括平面图形和立体图形的认识,学生会经历从实际物体抽象出几何图形的过程,认识图形的特征。学习“图形的度量”,一般会通过比较、分析、验证、归纳概括的推理过程,推导一些常见图形的周长、面积、体积计算方法,让学生逐步形成空间观念。图形的认识与度量都需借助几何直观,几何直观是学生推理意识培育的重要“脚手架”。教师要从推理的角度出发,重新认识其内在价值,基于学生知识与生活经验,由抽象到具体、循序渐进培育学生推理意识。
例如,在教“三角形的三边关系”时,教师首先创设问题情境:什么样的三条边能围成三角形?接着,让学生进行自主探究,先动手摆一摆或者画一画,然后搜集数据,进行反思,得出结论——三角形任意两边之和大于第三边。教师课前布置任务,让学生带着思考走进课堂,整堂课教师都在引导学生进行推理,学生在交流中不断形成认识,在互相启发中不断完善认识,在练习中不断深化认识,在拓展中不断提升数学思维。学生参与积极,借助几何直观,完整经历了“转化—联系—推导”的过程,不仅积累了经验,增强了量感,而且发散了思维,为后续推理作了准备。
3.创设真实情境,发展学生推理意识
真实情境链接学生生活,既是实际教学的需要,也是提高学生问题解决能力的需要,更是发展学生推理意识的需要。教师要让学生经历真实问题解决的过程,引导学生自主调动已有知识和经验,在过程中感受数学思想方法,发现数学规律,形成解决问题的策略,进而发展推理意识。
例如,笔者在教学“重叠问题”一课时,创设学生熟悉的踢毽、跳绳比赛的情境,借助学生熟悉的题材,把知识与问题联系起来,让学生经历集合图的形成过程。“上周学校三年级共4个班进行了踢毽、跳绳比赛。学校规定:每班踢毽出5人,跳绳出6人,每班有运动员多少人?”学生在真实的问题情境中思考,从简单的认为11人,到发现重复人员,进行小组活动分类,再到用一个名字表示,最后完成集合图的创造。在这一过程中,笔者引导学生明确各部分的意义,环环相扣、层层深入,顺应思考问题的过程,让学生经历集合图的形成过程。在此过程中,学生的观察、思考、说理、创造能力得以培养。
4.拓展实践活动,提升学生推理意识
推理意识的提升离不开具体的实践,而实践活动对于小学生具有天然的吸引力和适应性。因此,教师要合理设计实践活动,让学生通过自主学习、合作探究等学习方式学以致用,提高语言表达能力、问题解决能力、逻辑思维能力和推理能力。
例如,“测量停车位的面积”一课,旨在让学生巩固测量方法、图形特征及面积计算;体会探究、调查、访谈、考察、操作等科学研究及实践调查的方法,提高实践能力;开阔学生视野,激活思维,提升推理意识。
首先,教师组织学生针对活动主题进行了分组讨论:要完成这次活动,你们打算怎样做?教师听取各组意见,提出指导性建议。然后,组长带领组员选择活动地点,统一时间分组活动,并记录活动过程。接着,记录影像,教师参与并指导和答疑,完成活动报告后组织学生总结交流。学生在完成测量任务之余,还发现新问题:为什么有的停车位设计成平行四边形?汽车尾气对环境的污染度是怎样的?小区停车位能否满足需要,等等。
推理意识就像是一颗小小的种子,在小学阶段扎下根,在初中阶段逐步发展为推理能力,到高中阶段进阶为逻辑推理,进而延伸到各个领域,为学生终身学习发展奠基。教师要将推理意识的价值显性化,在数学教育中落实核心素养,帮助学生养成重论据、合逻辑的思维习惯,形成实事求是的科学态度与理性精神。
编辑 _ 汪倩 可黎明(兼)