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小学数学教学中学生合情推理能力的培养策略

2022-12-04宁夏回族自治区隆德县第一小学毛小宁

家长 2022年32期
关键词:合情能力数学

□宁夏回族自治区隆德县第一小学 毛小宁

合情推理能力是衡量学生数学素养的关键,也是学生后续学习数学的核心能力。因此,教师想要提高学生的数学能力,提高教学质量,就要重视对学生合情推理能力的培养。然而,我国现阶段对合情推理的研究还处于初期阶段,因此缺乏将其充分与教学工作相结合的经验。针对这一情况,小学数学教师应优先对合情推理能力进行探究,了解其组成部分以及对学生成长、发展起到的重要作用,从而针对班级学生制定相应的教学策略。推理能力是学好数学的基础,也是人们生活、工作最基础的思维方式之一,主要包含合情推理以及演绎推理两个方面。合情推理主要是指立足于事实,凭借自身经验和感觉,通过归纳、类比等方式总结出结果。在小学数学教学环节,合情推理主要运用在多个知识层面的解题,引导学生形成合情推理能力,从而促进学生更好地学习、成长与发展。

一、小学数学合情推理能力组成

(一)观察能力

观察是人们感知社会环境的关键途径,学生自身观察能力的水平会直接影响到其学习效果的好坏。以往的教育领域将观察能力简单地概括为对生活事物、场景的具体印象。而实际上,很多数学知识和性质都源于观察,合情推理就是从观察开始的。观察能力是指一种有目的性和计划性地对数字、符号、文字等进行表达的关系式、命题等进行深入观察的感知能力。因此在数学中,观察能力主要是指对观察目标的明确、对相关知识点的积累以及灵活运用观察方式等。学生进行合情推理的过程中,要首先明确观察的对象、要求、目标以及步骤等,再根据条件的范围和目标,进行符合常理的推测。

(二)归纳推理能力

小学生的归纳推理能力主要表现在学习过程中,学生能依据归纳推理的定义,在特殊事件中发现原理,并在观察、分析、探究后得出总结,进一步发现数学规律。归纳推理能力是合情推理能力的基础,只有学生掌握初步归纳的方式和思维逻辑,才能在特定的要求、条件中探究到数学知识,从而逐渐掌握知识运用的能力和技巧,这一能力在学生解题方面起到重要作用。

(三)类比推理能力

类比推理与归纳推理具有一定的相似性,两者都是对推理能力的进一步细化,而两者的不同之处在于类比推理是找出某种类型之间的相似性。这种能力主要表现在学生学习数学的环节中,掌握一定类比推理能力,学生能尝试利用类比推理的方式得出全新的结论、定律等,从而在分析问题的过程中逐步找到解决问题的方法,实现知识迁移,对学生举一反三等能力有着积极的促进作用。

(四)猜想能力

猜想能力是合情推理能力中运用最广泛的一种。站在某一角度来说,合情推理的方向和目标就是得出正确猜想。在数学中,想要证明一个定理、概念,优先要做的就是对结果的猜想,在厘清事件原委后,猜想出证明理论的思路和流程。学生想要学好数学这一学科,就要优先建立猜想意识和能力。

猜想能力可以分为以下几种:第一,提出猜想的能力。简单来说,学生要具备提出想法和问题的能力,才能对某一问题进行深入探究和分析;第二,检验猜想的能力。当学生提出问题和猜想后,并不是直接解决问题或验证结果,而是针对猜想进行验证,保障猜想合理性,才能证实猜想的正确性;第三,修正猜想的能力。这一能力是指当学生发现问题或猜想错误或不符合常理时,能进一步针对猜想进行修正和调整。比如,为猜想增加一些条件和前提,就会有效增加猜想的合理性和可靠性。

二、培养小学数学合情推理能力的具体措施

(一)创设情景,引发推理

小学数学教师想要培养学生的合理推理能力,就要重视对教学环境的创设,设计出符合学生实际学习需求、贴合学生实际生活、与学生学习相关且带有一定难度的问题,构建起优质的教学环境,促使学生在学习环境中利用问题情景提出猜想,从而培养其观察能力、分析能力等。

例如,开展“三角形边的关系”一课时,教师可以向学生提出问题:“若一个三角形的边长是16,另外两条边的和为21,那这个三角形两边的长度分别为多少?”而后教师可以引导学生利用教具进行操作,再向学生提出问题:“符合边长条件时,何时能围成三角形?何时又不能围成三角形?”引导学生积极参与观察、动手实践等。合情推理要在大量的观察和分析的基础上,若缺少条件或材料,就无法得出正确的结论。因此,教师要为学生准备足够多的教学材料以及思考时间,鼓励学生通过对教学材料的使用、分析、探究来得出正确的解决办法。

比如,学生在学习期间经常会遇到找规律填数的练习题,如“数字组合 2 4 6——16 中,横线处应填哪个数?”若学生仅简单地观察前几个数字的规律,则很容易在横线处填数字8,导致结果错误。由此可见,学生想要准确地解决这一数学题,要对条件中的所有数字进行分析和探究,从而找出所有数字之间的规律,只有这样才能得出正确的结论。

(二)大胆猜想,形成推理

猜想能力在数学合情推理能力中占据重要地位,很多数学的定理、公式等都是在科学家的创造性猜想中发现并得出的。在数学领域,猜想具有重要的作用和价值。因此,小学数学教师在培养学生合情推理能力时,要注重培养其猜想能力,这也是学生形成合情推理能力的基础和前提。对此,教师应鼓励学生大胆猜想,不要拘束和害怕。对于勇于提出猜想的学生,无论对错,教师都不要立马否定,而是要表扬学生的学习态度,只有这样学生才会更愿意表达自己的想法,有利于学生猜想意识和能力的形成。小学生具有思维发散的特点,这一特点为学生猜想能力的形成打下基础。大部分小学生喜欢向教师提出问题,尤其是提出一些稀奇古怪的问题,这是因为学生本身就具有大胆、没有顾忌的性格特点。但在此期间,教师要对学生的猜想进行合理的评价,保障学生猜想的合理性。

教师应意识到鼓励学生大胆猜想的教学意义,尽量避免“为了猜想而猜想”的情况,不能为了追求猜想,让这一教学工作浮于表面。很多时候,学生提出的猜想与教学目标相偏离,不仅不能锻炼学生思维能力,还会浪费很多课堂教学时间。这就要求教师认真分析和研读教材,指导学生进行合情推理,认真计划教学环节和教学流程,在不应该开展合情推理教学的情况下,不要做过多的留恋和赘述,以防浪费教学时间,影响课堂教学质量。

例如,教师开展“条形统计图”的教学环节中,为学生布置“分析一份城镇近些年汽车销售量的条形统计图”时,针对“销售量持续增长的原因分析”这一问题,学生提出“人们越来越有钱”的猜想,这种猜想虽然符合真实的生活情况,但与题目中所提出的信息并无关联,学生没有站在数学的角度提出合适的猜想。因此,教师在引导和鼓励学生进行猜想的过程中,要让学生站在已知信息的角度,立足于题目所给出的信息,进行大胆的猜想和假设。在此期间,教师还要尝试引导学生猜想的方向与内容,便于提升教学工作的针对性。

(三)思维训练,深化推理

思维能力也是合情推理能力的关键组成部分。由于小学生心理发育并不成熟,其思考的结果以及表现出的合情推理成分大多有待完善。小学数学教师在培养学生合情推理能力期间,应注重学生思考的整个过程,加强对学生思维能力的锻炼。简单来说,教师锻炼学生思维能力的同时,要有意识地引导学生将思维逐步外化,用流畅的语言对自身的思维逻辑进行表达,并尽量使用数学语言,以此提升学生的数学思维能力。

在实际教学环节,受到教学任务、教学内容以及教师急于将教学内容传递给学生等因素的影响,学生很少有机会能充分表达自己的想法。比如,教师在讲解“圆柱的表面积”一课时,通常会让学生谈谈自己做圆柱体的方式,当有学生细致地说:“我首先准备一把剪刀、一个圆规还有几张纸,然后……”教师还没等学生说完,就打断学生对制作细节的描述:“你就说说你在制作过程中发现什么规律?”提问式教学本是一项有效锻炼学生语言表达能力的教学方式,能站在学生的角度,引导学生分享自己的研究过程和结果,但被教师打断后,教师就会急切地提出下一个问题。教师提问的节奏过快,并不能充分体现提问式教学的意义和作用,没有为学生预留出足够的思考空间,不仅无法有效提升课堂教学的效果和质量,还会对学生思考过程、合情推理能力培养等方面造成不良影响。

教师在锻炼学生思维期间,要关注到学生自身的思维习惯和意识,了解学生习惯使用的思维方式,充分理解和尊重学生提出的各种天马行空的想法,并为学生预留出足够的思考空间,鼓励学生积极表达自己的想法和观点,增强学生自信心,让其喜欢与同伴、教师交流自己的学习心得,从而有效加强学生思维能力和语言表达能力。教师开展思维训练的过程中,应逐步引导学生理解合情推理,这就要求教师对学生的学习过程进行有效的评价和指导。在此过程中,教师对学生的指导应是全过程的指导,而不是单纯的成果指导与评价,并将指导方向和评价目标这两者与教学工作紧密连接,尤其要在具体问题的情景中对学生进行适当指导与评价。

例如,有一根长为5 米的麻绳,用它围成一个长方形,并要求长方形的各个边长为整数,问如何才能让长方形的面积最大?教师以这一问题作为情景,引导学生进行合情推理,并对学生进行指导和评价时,可从以下几个方面着手。第一,学生能否完全理解题意,对“整数”“最大”是否有正确的认知;第二,学生采用的方式多样,会有多少学生想到使用列表法完成思考过程;第三,学生是否能先观察找出数学规律后再进行解答,以及学生能否完成对自己猜想的验证;第四,学生是否能正确地提出一般性问题。若学生解决问题的过程、思路和结果等方面与教师设定的教学方案不一致,就要求教师根据学生实际学习情况,提出鼓励性的评价和指导。一方面,使学生对学习过程保持动力和积极性;另一方面,加强教师教学工作的针对性,有助于教学质量和效果的提升,从而促进学生数学思维的形成。

(四)教学评价,巩固推理

培养学生合情推理能力期间,教师不能单纯重视课堂教学环节,还要将其与教学评价机制有机结合。这样不仅加强评价内容的丰富性、多元性,还能让学生在评价中不断认识到自身存在的不足之处,并在教师的督促下改正。小学数学教师要注意到,对学生合情推理能力进行观察和评价的过程,不仅存在于平时的各种考试、测验中,还要针对学生的课后作业、实践活动等方面进行细致的考察,要求学生能详细地写出自己思考问题的过程。此外,教师在课堂教学环节可以针对学生合情推理能力建立科学、合理的竞争机制,为经常提出猜想的学生进行奖励,无论猜想的正确与否,都要对学生予以肯定,从而在教学环节构建一种和谐的猜想氛围,激发学生主动参与猜想并勇于表现自己的积极性。教师还可以在教室墙壁中粘贴“我是猜想家”的比拼表,对学生的猜想进行评定,学生提出一个猜想可以获得一颗黄色的小星星,若验证猜想正确则可以获得一颗红色的小爱心。或者学生若验证了其他学生的猜想,也可以获得相应的奖励,星星和爱心的数量会体现在期末教师对学生的测评中。这样的评价机制有助于激励学生勇敢地提出并验证猜想,从而逐渐喜欢上探究数学问题的过程,进而提升其合情推理能力。教师开展数学教学工作期间,还要重视对学生自我反思意识和能力的培养,这有助于学生加强对自身的认知,从而使学生全身心投入学习过程。对此,教师可充分利用以下两种方式。

第一,榜样示范。教师以自身的经验和能力向学生展示合情推理的全过程,让自己清晰的思路展现在学生眼前,或是学生回答问题的时候,常向学生提出:“你是根据什么条件形成这样的想法?”“为什么要用这一思路解题?”而具备合情推理能力的学生就会明确、清晰地将自己的想法表达出来。在这种榜样示范作用的激励下,学生就会逐渐形成自我反思的意识,并主动学习教师和其他学生的优秀能力。

第二,自我提问。这种方式能促进学生逐渐形成自主思考的意识和能力,将学生的侧重点从问题结果是否正确转到自己思考过程是否全面。教师可以为学生推荐自我提问的方法,如“这个问题我见过与之相似的吗?”“这个问题能否提出反例?若是能,我该从哪里开始?”“这个猜想我有没有漏掉哪里?”

三、结语

综上所述,小学数学教师开展学生合情推理能力培养时,应优先明确合情推理能力的组成部分,针对学生实际情况,积极转变教学观念,掌握合情推理能力培养的机会和路径。教师为学生创设问题情景,引发学生推理意识;鼓励学生大胆猜想,促进其思维能力的提升;利用评价机制,锻炼学生自我反思意识,从而促进学生形成合情推理能力,提高了教学工作的质量和效果,也推动学生更好地成长、发展。

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