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培养小学生数学推理能力的策略

2021-07-11钱琴

小学教学参考(数学) 2021年5期

钱琴

[摘 要]数学推理是一种重要的数学能力,也是数学思维的一种主要形式。在小学数学教学中,可通过创设问题情境,先引发学生推理猜想;再组织探究活动,提升学生推理能力;接着基于学生原有经验,推进推理深度;最后引导学生探寻规律,掌握推理方法,最终有效促进学生数学推理能力的提升。

[關键词]推理能力;培养;小学数学

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2021)14-0068-02

在小学数学教学中,教师需要关注每一个教学环节,设置合理的教学目标,培养学生的数学推理能力。史宁中教授指出,数学知识点的学习过程,实际上就是一个从抽象到推理,再由推理到建模的过程。具体而言,“推理”指的是借助已知条件,对未知结论进行推导的过程。从广义上来讲,学生进行知识推理的过程,就是思维得以发散和发展的过程。在教学中,教师可引导学生通过对比、观察、分析等多种方式,激发学生的灵感,让学生的推理能力得到锻炼。此处提到的推理能力,具体包括两种类型:一是合情推理能力;二是演绎推理能力。在教学中,教师要对知识点的特征进行有效把握,并全面了解学生的实际学习情况,促进学生数学推理能力的发展。

一、创设问题情境,引发推理猜想

结合教育心理学相关理论展开分析,我们可了解到:当学生具备了一定的质疑意识与能力之后,就能够主动提出问题和高效解决问题,这对于他们推理猜想能力的发展是很有利的。在数学教学过程中,教师需要围绕教材知识点,设计相应的教学环节,创设问题情境,以引发学生认知冲突,从而调动学生的思维和能力,帮助学生完成知识经验的积累,强化学生的直观感受,同时促进学生通过亲身实践,自行推导数学结论。而整个过程,就是学生自主探究学习的过程。

1.在具体问题中引发推理猜想

例如,在“圆的周长”一课中,教师可以针对圆的图形特征,引导学生区别圆和三角形、长方形等。在以往的学习活动中,学生了解到直线可以构成图形,而圆则是由曲线构成的。教师就可以由此切入,引导学生围绕“周长与直线之间的关系”问题展开探索。具体地,教师可以创设如下教学情境:让一只蜗牛沿着圆框爬行,另外一只蜗牛沿着正方形框爬行。假设两只蜗牛的爬行速度相同,那么哪只蜗牛最先到达终点?”在提出了这个问题之后,教师可以给予学生适当的点拨,让学生围绕“圆和正方形的周长会受什么因素影响”这一问题展开互动交流。在此环节中,有学生采取折叠的方式,将圆的直径进行平移,使之达到与圆相切的状态,之后得出一个正方形。接着,学生再将这个图形进行对折,经推理之后得出结论:圆的直径=a+b,其中a+b>c。(如图1)

经上述操作之后,学生猜想:圆的周长小于其直径的四倍,那么是否多于其直径的三倍呢?随后,学生围绕此猜想展开了推理与论证,最终把握了圆的周长与直径之间的关系。如此,有效锻炼了学生的思维能力,使得学生的思路更加清晰。

2.在冲突情境中引发推理猜想

例如,在“三角形的内角和”教学中,教师可以在课堂导入环节设计如下情境:“同学们,请你们拿出纸和笔,随意画出一个三角形,然后利用量角器测量三角形每一个角的度数,并做好相应的记录。只要你们将其中两个角的度数告诉老师,老师就能很快知道第三个角的度数,你们相信吗?”教师的话音刚落,学生就开始画三角形,并且利用量角器测量三角形三个角的度数。随后,教师随意点名学生,让他们说出自己所画三角形中任意两个角的度数,最后由教师说出第三个角的度数,让学生判断是否正确。学生很快就会发现:教师在得知了三角形中任意两个角的度数之后,就能够很快得出第三个角的度数。于是学生开始猜测:“三角形三个角的度数之间是否存在一种特定的关系,其中是不是隐藏着什么规律呢?”还有学生提问:“老师在得知了三角形任意两个角的度数之后,就能够得出第三个角的度数,是不是三角形三个角之和是固定不变的呢?”这样,教师就能够借助情境,促使学生主动推理猜想。

二、组织探究过程,提升推理能力

1.在动手操作中提升推理能力

在教学过程中,教师应该给学生设计实践操作环节,引导学生围绕数学知识点展开有效的观察,引发学生思考,让学生的抽象思维能力得到锻炼,以此促进学生推理经验的有效积累。

例如,在“三角形的分类”教学中,教师给学生设计了探究问题:“假设某个三角形两个内角的度数之和等于第三个内角的度数,那么是否可以判断该三角形属于直角三角形?”对于此问题,学生十分茫然。此时,教师可以引导学生通过实践操作的方式,对该问题的正确性加以判断。教师要给学生预留充足的操作时间,让学生能够全面把握知识点。在实践操作环节中,学生的猜想、推理能力可以得到有效的锻炼,这对于学生数学学科核心素养的发展非常有利。

2.在数学思考中提升推理能力

合情推理指的是:借助已知的条件,对未知结论进行推导。在推理过程中,学生需要对比分析各种条件和结论,而这个过程,实际上就是“发现—猜想”的过程。在日常生活中,我们通常会利用合情推理的方式去推导未知的事物。在学习数学知识的过程中,学生也需要借助最初的感性经验,对结论进行推理和判断。

例如,在“乘数末尾有0的乘法”教学中,教师给学生出了一道练习题:请在下面的□中,填写合适的数字。

□□×□□=1600

解题之前,教师首先让学生完成另外三道题:230×20=;34×50=;25×4=;其次让学生思考如下问题:(1)这三道算式的积等于多少?它们之间有什么共同点?乘数有何区别?(2)假设两个数相乘,它们的积最后两位都是0,那么这两个数可以是多少,符合条件的情况有哪几种?经观察分析,学生发现:在这三道题目中,积的最后两位数都是0。第一道算式中,两个乘数的末位都是0;第二道算式中,只有一个乘数的末位是0;而第三道算式中,两个乘数的末位都不是0。经推理之后,学生发现:在“□□×□□=1600”这道题中,倘若两个乘数的最后一位都是0,那么根据乘法口诀,就可以得出两种情况,即“40×40=1600”和“80×20=1600”。而倘若只有一个乘数的末位是0,那么符合条件就只有一种情况,即“50×32=1600”。而倘若两个乘数的末位都不是0,那么符合条件的情况也只有一种,即“25×64=1600”。这样的教学,能够丰富学生的感性认知,使得学生的合理推理能力得到锻炼和提升。

三、基于原有经验,推进推理深度

小学生尚未形成较强的思维能力,他们在理解问题时,通常只能进行合情推理。而在推理过程中,他们通常会使用两种方法:一是证明;二是证伪。在某种程度上来说,反驳就是一种演绎推理思维,因此,反驳的过程实际上也是演绎推理的过程。结合已有的学习经验,学生会发现:只需要使用一个反例,就可以推翻错误的结论。小学生自身的知识结构体系不够完善,并且心智发展成熟度也不够高,因此,教师在教学活动中,应该保护学生的推理热情,让学生对数学保持学习积极性。结合小学生的认知规律展开分析,我们了解到:教师可以适当地遵循“不清楚”原则,引导学生进行有效学习。

例如,在“小数的意义”的教学中,教师可以引导学生理解“十分之几米就等于零点几米”等内容,然后鼓励学生围绕这些内容展开推理,思考“百分之几米等于零点几几米”等问题。借助这种方式,让学生处于“不清楚”的状态。当学生结束了整个推理论证过程之后,教师就可以引导学生对推理的观点进行验证,以此鼓励学生开启推理过程。学生很快发现:3厘米=0.03米=3/100米,0.03米=3/100米;2角5分=0.25元25/100元。在整个逻辑推理过程中,学生逐步感受到了小数的意义,并且掌握了小数的具体应用方法,这对于学生学习自信心的增强很有利。

四、引导探寻规律,掌握推理方法

在课堂上,教师需要引导学生进行知识点的探究,培养学生的数学推理能力,以达到事半功倍的教学效果。

例如,在“进位加法”的教学中,教师给学生布置了如下练习题:6+6=;5+7=;4+8=;3+9=。之后,学生很快得出了答案,但他们并未围绕这几道题展开推理。此时,教师继续给学生布置练习题:7+8=;8+7=;8+6=;6+8=。借助这些练习激发学生的思维,促使学生探寻其中隐藏的规律。经思考,学生发现:7+8=8+7;8+6=6+8。这种情况下,教师就可以顺势引出加法交换律的相关知识,让学生进行轻松、快乐的学习。

上述教学中,教师围绕教材内容,设计了相应的教学环节,有效锻炼了学生的思维能力,让学生通过探寻规律,实现推理能力的发展,同时养成良好的思维习惯和学习习惯。

总而言之,在小学数学课堂上,教师要重视对学生数学推理能力的培养,帮助学生实现核心素养的全面发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 冯遵纪.提升感性经验 规范推理逻辑[J].小学教学参考,2013(20).

[2] 蔡建河.基于“三大辅助”引导数学推理[J].數学教学通讯,2017(13).

(责编 罗 艳)