摘要:推理意识是学生必备的数学核心素养之一,推理意识有助于学生养成讲道理、有条理的思维习惯,是形成推理能力的经验基础.在小学数学教学中,教师要引导学生经历初步的逻辑推理过程,通过创设真实的情境、加强动手操作、制造思维冲突以及重视说理思辨等策略,帮助学生形成初步的推理意识,让学生学会用数学的思维思考现实世界,使数学更具严谨性.
关键词:核心素养;推理意识;培植策略
《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:“数学思维主要表现为:运算能力、推理意识或推理能力.”[1]通过推理意识的培养,学生能逐步养成讲道理、有条理的思维习惯,同时形成实事求是的科学态度.
1类比迁移,培养推理意识
思维是从疑问和惊奇开始的,教学过程中,教师要创设有效的教学情境,精心合理地设计能激发学生积极思考的问题,使问题既能够结合教材中的知识,又能对学生的思维发展具有一定的引领作用,在激发学生的推理兴趣的同时,让学生能够根据已有知识,通过归纳与类比等方法推断出数学结果,从而更好地理解和掌握新知识.例如,在教学“异分母分数加减法”时,教师可以创设学生熟悉的垃圾回收情境.
纸张和废金属等是垃圾回收的主要对象,各种垃圾及其比例情况如图1所示.它们在生活垃圾中共占几分之几?
学生很容易就能列出算式310+14,接着教师就让学生想一想怎么算.有的学生就猜想把分子和分母分别相加,还有的学生认为只要把分子相加.310和14分母不同,这两种方法显然不对.这时教师就可以引导学生回忆,在整数和小数加减法中,相同的计数单位才能相加减,而分母不相同的分数就是分数单位不相同,学生很容易就推导出要先通分,把异分母分数转化成同分母分数,这样分数单位相同了,就可以直接相加减了.这就让学生体会到数的运算本质上的一致性,培养了他们的运算能力和推理意识.
在教学中,教师充分利用问题情境,引发学生的猜想,引导学生在合作探究中释疑,不但对所学知识有所领悟,而且能够从中找到方法,在新旧知识的类比过程中培养推理意识.
2动手操作,丰富推理过程
有效的推理离不开动手操作,只有加强实践操作,才能促进学生推理意识的发展.在教学中,教师应当留给学生足够的时间与空间,引导学生经历观察、猜想、推理、实验、验证等活动过程.通过观察与思考,从实践操作上升到抽象思维,引导学生参与推理的过程,帮助学生积累推理经验,学会枚举、归纳等推理方法,进而发展推理意识.
例如,在教学“三角形的内角和是180°”时,教师让学生通过量一量、算一算、折一折、拼一拼等不同的方法,寻找三角形内角的性质.活动中,有的学生利用量角器,量出三角形的三个角的度数,算出三个内角的和,发现它们的和接近180°;有的学生把三个角折到一起拼成一个平角;还有的学生把三个角撕下来拼成一个平角.通过动手操作,学生很快就推导出了三角形的内角和是180°.
操作不能只停留在单纯的动手上,更重要的是要通过操作活动撬动学生思考,教师可以适当提问.
师:动手操作是我们探究图形秘密非常好的办法,但是操作的过程总是会有一些误差,三角形的内角和确实是180°吗?同学们能不能从数学的角度进行推理?
生1:从长方形入手,一个长方形有四个直角,内角和是360°,分割成两个直角三角形,每个直角三角形的内角和是180°.
生2:有了直角三角形的内角和是180°,可以把任意一个锐角三角形沿着其中一条高剪下来,分割成两个直角三角形,然后把两个直角三角形的内角和减去180°就得到原来锐角三角形的内角和,这样得到所有的锐角三角形的内角和都是180°.
生3:用同样的推理可以得到所有的钝角三角形的内角和都是180°.
生4:三角形按角分类只能分成三类,由此得到所有三角形的内角和都是180°.
这个过程中,学生借助动手操作积累活动经验,在小组交流讨论的过程中,从特殊出发,经历从特殊到一般的推理过程.教师把更多的机会留给学生,让学生面对教师提出的问题,亲自动手操作,调动多种感官参与,引导学生从动手操作上升到抽象思维,帮助学生积累推理经验,这样学生的推理意识与推理能力就能得到很好的发展.
3制造冲突,激发推理潜能
推理意识的培养离不开数学基础知识的积累,在有了一定的基础知识积累后,学生就能通过观察、类比、联想等数学思维活动,不断地进行推理与验证.教师通过对教材的深度挖掘和合理利用,就能更好地激发学生的推理潜能,让学生的推理意识得到进一步的发展.
例如,在教学“圆的认识”一课中,教师先引导学生回忆已经学过了哪些平面图形,然后出示圆,比较它们的不同点,学生一眼就看出,以前学过的图形是由线段围成的,而圆是由曲线围成的平面图形.接着教师再出示椭圆,并提出问题“椭圆也是由曲线围成的,它是圆吗”,这就给学生制造了认知冲突.接着教师再引导学生观察椭圆的中心点到椭圆的距离不相等,而圆的中心点到圆周的距离相等,还有其他平面图形的中心点到边的距离也都不相等.这样通过观察、分析、推理,引导学生概括出圆的本质特征:一中同长.
对于新旧知识密切联系的内容,教师应该拓宽教材的深度与广度,利用学生已有的知识与经验,创设认知冲突,引导学生去观察、思考,激发学生推理潜能的发展,促进推理意识的提高.
4说理思辨,外显推理思维
教学中,教师要有意识地为学生创设数学表达的机会,让学生为自己的观点寻求证据、应对质疑,从而促进思维的清晰化、条理化,发展推理意识.教师要善于抓住推理活动的关键环节,引导学生不断经历“猜想—验证—说理”的过程,让学生在有价值的活动中,感悟推理的过程与意义.
例如,在教学“折线统计图”知识点时,教师可以创设这样的问题情境.学校要精简一个社团,请学生根据图2所示的2023年部分社团报名情况统计图中的数据来选择精简一个社团,学生发现报名人数最低的排球社团和轮滑社团都是40人,无法确定精简掉哪个社团.
接着教师出示了近5年这5个社团的报名人数情况折线统计图(如图3、图4、图5、图6、图7).根据折线统计图中曲线的变化情况,有的学生认为要精简掉轮滑社团,还有的学生认为要精简掉水彩画社团,因为它们都是呈下降趋势,而其他社团报名人数较多或呈上升趋势.这样通过条形统计图和折线统计图的对比,学生经历了猜想、辨析、反驳与验证的过程,感悟推理的方法与意义,体会数学探索和发现的乐趣.
学生说理的过程就是思考的过程,教师在教学中要给学生创设交流与讨论的机会,借助问题引领,适当地给予点拨、引导,在观察、实验、猜想与验证等数学活动中,引导学生逐步养成清晰地表达自己的思考过程与思考结果的习惯,帮助学生学会有条理地表达,有逻辑地思考,让学生在不断思辨中掌握数学知识本质.5结语
推理意识决定了学生用数学思维思考现实世界的水平,学习数学在某种意义上就是学习推理.发展学生的推理意识,应该贯穿小学数学教学的全过程.教学过程中,教师要引导学生“大胆猜想,小心求证”,做到言之有理、言之有据,这是数学推理活动的要求,也体现了数学学科的学习特点.
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.