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小学生数学推理能力的培养策略

2022-05-30顾军

数学教学通讯·小学版 2022年8期
关键词:推理能力培养策略小学数学

顾军

[摘  要] 数学思维方式有推理、类比、创新等,其中推理是最基本的思维方式,人们在学习和生活中也常常用到推理思维。因此,在小学阶段的数学教学中,推理能力的培养和发展应贯穿始终。

[关键词] 推理能力;培养策略;小学数学

在日常的数学教学过程中,作为小学数学教师的我们,要注重让学生经历推导过程,从学生有理有据的表达开始,培养他们观察数据、分析数据、比较数据等能力,发展他们的推理能力,转变他们的思维方式,以推动小学生数学素养整体提高。

[?]一、情境——激发学生推理兴趣

课始,适宜的情境能有效地激发学生的学习兴趣,增强学习的主动性与探索性。教师要学会根据不同的教学内容创设推理情境,让学生经历推理过程,由此产生推理兴趣。

【课例1】 “解决问题的策略——替换”教学片段

课始,教师创设了一个“讲、演”的故事情境——“曹冲称象”。教师在学生“讲、演”故事前,提问:“这个故事中曹冲应该称什么?后来变成称什么?为什么可以这样称?”

导学的目的在于唤醒学生已有的知识经验,激发学生探究的兴趣。这节课是小学数学第一次正式提出“替换”策略的概念,其实,在他们曾经的学习中已经模糊地使用过这种方法,只不过没有正式地用数学模型去解释。这节课一开始,教师就创设“曹冲称象”的故事情境,用3个环环相扣的问题紧紧抓住学生的心弦,引起学生的注意,唤醒学生已有的生活经验,提高学生学习的参与度,为接下来的推理做好心理和认知准备。

[?]二、引导——教给学生推理方法

推理一般有两种类型,一是合情推理,二是演绎推理。探索解题思路或发现某种数学性质、数学规律等结论时用合情推理;证明某种结论时则用演绎推理。我们知道,在数学学习中结论的发现比结论的证明更重要。然而,在实际教学中,教师偏重演绎推理,轻视合情推理;偏重解决问题和证明猜想,轻视提出猜想和探索结论。其实,学生的模仿能力很强,教师要通过实际课例的正确引导,教给学生推理的方法,只有这样他们才有可能学会推理,并逐步形成推理能力。

【课例2】 “商不变的性质”教学片段

教师:同学们,美猴王带了一些桃子回花果山,准备分给小猴们。

(出示课件)8个桃子分给4只小猴,每只小猴平均分多少个桃?

(动画)小猴乐乐发现自己只能分2个桃子,想要多分一些。美猴王摸了摸它,说:“那我给你们增加点儿。40个桃子平均分给20只小猴,怎么样?”

小猴樂乐用40÷20算出自己还是只能分2个,仍然不满意。

美猴王说:“那我把200个桃子分给100只小猴呢?1000个桃子分给500只小猴呢?5000个桃子分给2500只小猴呢?”

教师:小猴们还是觉得分得少了,你们知道为什么吗?

学生:虽然桃子的个数在逐步增多,但是小猴的只数也增加了,每一次都是每只小猴分得2个桃子,结果不变。

(随着学生的回答,教师板书算式)

8÷4=2(个),40÷20=2(个),200÷100=2(个),1000÷500=2(个),5000÷2500=2(个)。

教师:从这组算式中,我们可以发现被除数和除数同时在发生变化,可商都是2。我们是不是可以这么猜想:被除数和除数只要发生变化,商都不会变呢?你认为被除数和除数同时发生什么样的变化,商才不变?

小结一下刚才我们是如何归纳出“商不变的性质”的。

这个教学片段中,教师通过“美猴王分桃子”的情境,提取出“商不变的性质”的教学实例。学生观看动画,由浅及深,从实际情况出发,从已有经验和直觉出发,先猜想后验证、先反思再归纳,合情推理出结论。最后教师的几个问题,促使学生小结推理思路,帮助他们领会合情推理的一般思路。这个过程中,学生明白了,一个例子不能归纳出结论,需要通过许多同类型的例子才能进行不完全归纳,从而丰富学生探索规律的活动经验。

[?]三、操作——引导全程参与推理

现代教育论强调:“科学是学生做出来的,而不是用耳朵听出来的。”这句话告诉我们,“做”永远比“听”更深刻。教学中,教师要让学生经历合情推理和演绎推理的全过程,使抽象的数学知识变得形象化,亲历从“动作思维”到“表象特征”再到“抽象思维”,深化对知识的理解和掌握,引导学生将思维从直观转向抽象,积累活动经验,感悟数学思想,提升思维品质。

【课例3】 “梯形的面积”教学片段

教师(课件出示情境):小猴家的房子需要配一块玻璃,大家看,这块玻璃是什么形状的?怎么求这块梯形玻璃的面积呢?(每个小组的桌上都有若干个梯形)动脑想一想、动手做一做,你们能用学过的方法推导出梯形的面积计算公式吗?

学生经过操作后,出现了这些情况:

(1)将一个梯形沿着两个相对的顶点剪成两个三角形(如图1所示)。

从此图可以看出,梯形的面积=大三角形面积+小三角形面积=梯形的上底×高÷2+梯形的下底×高÷2=(梯形的上底+梯形的下底)×高÷2。

(2)将一个梯形沿着如图2所示的线剪成三角形和平行四边形。

这样,梯形的面积由三角形的面积和平行四边形的面积组成,梯形的面积=三角形的底×高÷2+平行四边形的底×高=(梯形的下底-梯形的上底)×高÷2+梯形的上底×高=(梯形的下底-梯形的上底)×高÷2+梯形的上底×2×高÷2=(梯形的下底-梯形的上底+梯形的上底×2)×高÷2=(梯形的上底+梯形的下底)×高÷2。

(3)两个同样大的梯形先旋转再平移,拼成一个平行四边形(如图3所示)。

平行四边形的面积是平行四边形的底乘高,也就是梯形的上底加下底的和乘高,这样一个梯形的面积等于平行四边形的面积÷2=(梯形的上底+梯形的下底)×高÷2。

教师:对比这三种方法可见,虽然剪拼的图形不同,但是最后梯形的面积都可以用“(梯形的上底+梯形的下底)×高÷2”来计算。(教师板书梯形面积的计算公式)

意大利作家玛丽娅·蒙台梭利在她的名著《童年的秘密》一书中说道:“我听到了,但可能忘记了;我看见了,就可能记住了;我做过了,便真正理解了。”在课例3中,教师组织了“一题多解”的操作活动,把“自主权”交给学生,让学生亲自动手剪拼,在不改变单个梯形面积的情况下,利用“旋转”和“拼合”将其转化成已经学过的三角形或平行四边形,再根据这两个图形的面积公式推导出梯形的面积计算公式。这个操作和自由自在地表达想法的过程,激发了学生的学习兴趣,学生在乐学中对数学知识的掌握更深入,训练了他们的推理能力,发展了他们的数学思维。

[?]四、表述——养成有据推理习惯

新理念下的数学课堂,既要学得进,又要讲得清。数学课中,教师应给学生提供表述意见或想法的机会。这个表述过程,就是学生用数学语言展示如何操作的过程,与表述密不可分的多是合情推理。利用已探讨或总结出的定义、规律等进行计算或者证明,这就是演绎推理。因此,实际教学中,教师多问几个“为什么”,让学生的表述、推理更加有依据,从而养成有据推理的好习惯。

【课例4】 “兩位数加两位数(不进位)”教学片段

教师:小英做了35个五角星,明明做了12个五角星,你们会提出用加法计算的问题吗?

学生:他们一共做了多少个五角星?列式就是35+12。

教师:35+12等于多少呢?请大家四人一组讨论一下。小提示:可以使用学具或画图等。

小组合作后全班交流。

生1:我们小组是用摆小棒的方法来算的,先拿出3捆小棒和5根小棒表示35,再用1捆小棒和2根小棒表示12,这样,3捆和1捆合起来是4捆,5根和2根合起来是7根,4捆加7根就是47。

教师:说得真好,谁的算法同他的小组一样?能给大家说说吗?

生2:3捆小棒是3个十,1捆小棒是1个十,3个十和1个十合起来是4个十也就是40,5根和2根合起来是7根,40和7合起来是47。

生3:我们小组是借助计数器来算的,先在计数器上拨出35,加上12,就要在十位拨1个算珠,再在个位拨2个算珠。这样就是47。

教师讲述竖式计算的方法(略)。

……

教师:不管用哪种方法计算,两位数加两位数,我们都要注意什么?

学生交流计算法则。

数学学习目的在于应用。因为学生在操作的过程中,已有表象在头脑里,所以表述时应以清晰的思路做引领。在实际教学中,学生的语言模仿能力很强,因此教师应该注意用规范、精炼、正确的数学语言影响学生;同时,教师也应该要求学生的表述精确、准确和完整。通过算理表述,学生理清了思路、反省了过程、深化了认识、提高了能力。经过长期的训练,这有助于提高学生的逻辑推理能力。

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