數(shù)學教學中培養(yǎng)學生推理能力的有效策略

小學數(shù)學是義務教育階段的必修課程之一，而推理能力是小學數(shù)學的核心能力之一。培養(yǎng)學生良好的推理能力，對提升其學習效率和學習水平大有裨益?；诖?，作為小學數(shù)學教師，應在教學實踐中充分把握數(shù)學課程標準的要求，運用行之有效的教學策略，培養(yǎng)和提升學生的推理能力，促進其數(shù)學綜合素養(yǎng)的發(fā)展。那么，何為推理？在小學數(shù)學教學中又該如何去培養(yǎng)學生的推理能力，本人結合多年執(zhí)教經驗，展開如下論述。一、推理與推理能力史寧中教授指出：“數(shù)學知識點的學習過程，實際上就是一個由抽象轉為推理再進行建模的過程。所謂推理，其實就是借由既有條件，推導未知結論的過程。而學生進行知識推理的過程，就是思維得到多元發(fā)散和發(fā)展的過程?！笨梢?，推理是一項具有邏輯性和推導性等特點的思維活動，涉及心理學和邏輯學兩門學科的許多理論知識。其中，邏輯學認為推理是呈現(xiàn)思維的一種基本形式，是由一個或數(shù)個既有的認知，推導出新的認知的過程；而心理學則認為推理是人在思考時遵循某種特定的邏輯法則，以已知事實或假設條件為基礎，推導出具有合理性的結論，以此理解事物間關系的過程。由此可見，邏輯學中將推理看做思維形式，心理學將推理看做思維過程。此外，還有一些專家學者對此有不同見解，其中曹培英教授認為推理能力就是完成推理的個性心理特征；而徐斌艷教授則認為推理能力就是對數(shù)學對象展開邏輯性思考，從而推導出結論，再進一步尋求證據(jù)，給出證明，對推導得出的結論展開論證的一種綜合性能力。《課標》中提出的推理，則主要指的是合情推理和演繹推理，前者指的是從既有事實出發(fā)，依照經驗和直覺推斷出一些結果，主要包括不完全歸納推理和類比推理；后者指的是，從既有事實出發(fā)，遵循邏輯推理法則展開證明、計算和推斷。［1］二、小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生推理能力的有效策略（一）創(chuàng)設猜想情境，激發(fā)推理興趣小學生正處于思維發(fā)展的黃金時期，結合自身所學知識及生活經歷，他們很容易自發(fā)產生一些奇妙的猜想，但這些猜想中有些是具有一定的推理價值，有些則毫無推理價值，而缺乏理論依據(jù)和推導目的的猜想毫無價值可言。同時，由于小學生年齡較小，雖然思維活躍，但學習熱情有限，如果缺乏相應情境的引導，他們很難循序漸進地展開深度探究和思考，容易產生半途而廢的現(xiàn)象。因此，在學生圍繞某些數(shù)學知識進行推理猜想時，教師要對他們的推理方向做出情境引導，使其針對有價值的問題展開合理的猜想。具體來說，當班級中某些學生提出一些具有推理價值的猜想時，教師要及時捕捉這些推理契機。同時，要立足他們的思維特點，設計具有認知沖突的猜想情境，并鼓勵他們運用類比和歸納活動，從而推理出正確的猜想結果或結論，以此調動學生思維的主觀能動性，激發(fā)其推理興趣，使其收獲良好的推理滿足感和自我效能感，促使推理能力得到充分發(fā)展。例如，在教學《年、月、日》內容時，為了激發(fā)學生的推理興趣，教師在課前要求學生每人自帶一本日歷到學校來，然后在課堂導入環(huán)節(jié)設計如下情境：“同學們，你們相不相信，不管你們說出十二個月中的哪一個月，老師都能夠輕易說出它是大月還是小月，有多少天？”隨后，教師隨意抽取學生，讓他們隨機選擇一個月份進行提問。如有學生提問：“三月是大月還是小月？有多少天？”教師毫不遲疑地回答：“三月是個大月，有31天。”有學生提問：“十一月是大月還是小月？有多少天？”教師仍然能快速回答：“十一月是小月，有30天。”一連數(shù)問，教師均回答正確，學生們開始疑惑，并猜測：“是否在十二個月份中存在某些特別的規(guī)律，所以教師才能夠這樣快速回答正確？”于是教師便引導他們翻開日歷，將每個月的天數(shù)記錄在紙上，對比一下看看有什么規(guī)律！學生們記錄了12個月的天數(shù)，迅速開展推理論證，并總結出了相關規(guī)律。在開展小學數(shù)學教學時，教師要善于運用設問法。設問法既能幫助教師梳理教學思路，理清重難點，更好地開展教學設計，還能及時吸引學生的注意力，引發(fā)其思維上的認知沖突，激活其推理興趣和探究積極性，并讓學生以此完成知識經驗的積累，強化直觀體驗和感受，從而自行推導出數(shù)學結論。（二）立足生活經驗，激活類比思維數(shù)學是一門具有抽象性和邏輯性等特點的科目。小學階段學生受身心發(fā)展水平、知識基礎和生活經驗等客觀因素的限制，導致其在數(shù)學學習中很容易遇到困難，難以快速全面地理解和掌握許多數(shù)學概念和定理。對此，教師可靈活運用類比思維的教學方法，引導學生將新知識與舊知識、已知的與未知的、熟悉與陌生的各種知識結合起來，展開對比和理解。［2］同時，考慮到小學生的形象思維特點，教師在推行類比教學法時不妨以學生生活經歷為基礎，引導學生展開類比猜想，進一步構建起數(shù)學模型，總結概括出其中蘊含的數(shù)學概念。例如，在教學《平移、旋轉和軸對稱》的內容時，為幫助學生理解圖形的平移、旋轉和軸對稱等圖形運動概念，教師在課堂導入環(huán)節(jié)中，為他們展示了與這三種圖形概念相對應的影像。這些影像片內容都是學生在日常生活中常見的事物和現(xiàn)象。如，在解釋圖形的平移概念時，教師利用多媒體技術為學生展示汽車行駛、行人過馬路、彈珠滑行等動圖；在解釋圖形的旋轉概念時，教師展示了風車轉動、摩天輪轉動、水車轉動等動圖；在解釋軸對稱圖形概念時，教師展示了蝴蝶、書本、桌子等圖片。在學生觀賞完畢后，教師再詢問這些物象在做哪些運動，或這些物象屬于什么圖形，引發(fā)學生結合自己的所學知識展開對比分析，很快就可以得出平移、旋轉和軸對稱的推理結論。在小學數(shù)學教學中，教師要靈活運用類比思維教學法，立足于學生的生活經驗，運用主觀形象思維，將學生的新舊知識整合鏈接在一起，展開類比和推理，從而總結出其中的抽象規(guī)律，以此深入理解學科知識中的內涵構成，真正做到將外在知識內化為自己的理解和體會，這對學生的數(shù)學思維發(fā)展十分有利。（三）加強知識間的溝通聯(lián)系，培養(yǎng)良好的演繹推理能力小學階段的數(shù)學科目通常會教授學生大量的基礎數(shù)學理論知識，旨在構建一座數(shù)學知識體系框架，為學生打好數(shù)學學習的基本功。然而，小學生的理解能力和思維能力有限，很難在實際生活中靈活運用以前所學的數(shù)學知識及技能。究其原因，在于許多學生只是機械地將所學知識記憶在大腦中，而未能靈活思考與探究所學知識的構成涵義與相互間的關聯(lián)性，故而無法做到將所學用于實踐，無法融會貫通。因此，在開展小學數(shù)學教學時，教師要注重培養(yǎng)學生的演繹推理能力。所謂演繹推理指的是一種基于既有公式、定理和相關事實的前提下，遵循固有的邏輯和規(guī)則，得出個別或特殊的結論的思維方法。［3］演繹推理可幫助學生深度探究和拓展所學知識內容，將零散的碎片知識統(tǒng)合歸納，內化為自己的理解和體會，形成高效合理的數(shù)學思維模式，有助于提升學生數(shù)學解題能力，促進數(shù)學綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展。例如，在教學《多邊形面積》的內容時，為了幫助學生掌握多邊形面積的計算思路，教師在課堂導入環(huán)節(jié)中給出圖1，要求學生計算這個多邊形的面積。剛開始，學生都很迷茫，因為這個圖形與他們之前學過的任何一種圖形都不匹配，一時間不知如何去計算。此時，教師要適時作出引導，鼓勵學生運用演繹推理的技巧，即先觀察這個多邊形，看看它與既往所學圖形有沒有共通點。在教師的引導下，學生很快便發(fā)現(xiàn)了這個多邊形的構成特點，它是由一個三角形和一個長方形組成的，只要在它們的交界處做一條輔助線便是一目了然，于是學生利用已學知識計算出了這個多邊形的面積。圖1總之，在開展小學數(shù)學教學時，教師要靈活運用演繹推理的技巧。首先，讓學生收集、選擇和處理一定量的數(shù)學信息，并通過分析找到信息間的聯(lián)系和關聯(lián)，找到他們的共通點和區(qū)別，然后有意識地進行歸類，以此確立推理依據(jù)。值得注意的是，教師要引導學生對收集的數(shù)學信息進行相應的甄別，只有甄別出具有價值的信息數(shù)據(jù)，才能進一步展開演繹推理。其次，引導學生將收集甄別后的信息轉化，將復雜的知識形式轉化成簡單的知識結構，將陌生的知識形成轉化成已知的知識結構，以此形成靈活變通的數(shù)學思維，合理地提高數(shù)學解題能力。［4］（四）以實踐驗證推理結果，培養(yǎng)深度推理能力預習、學習、鞏固和復習是小學數(shù)學學習的常用模式，而測試和考核正是體現(xiàn)這一學習過程的直接結果呈現(xiàn)形式。然而，在教學中如果只通過考核來實現(xiàn)查漏補缺，仍具有相應的滯后性。如在學習中未能實現(xiàn)自查和自糾，只通過考核成績來發(fā)現(xiàn)問題，那么勢必會引出其他問題。對此，教師應避免過度依賴考核驗證學習成果，而要在學習過程中展開多頻次、高質量的學習成果驗證。在驗證結果的過程中，對學生學習中發(fā)生與存在的各種問題展開深層次的原因與結論推導，進而找到有效的解決辦法。［5］例如，在教學《算24點》的內容時，為了提高學生的混合運算水平，教師便可在課堂導入環(huán)節(jié)中引入“24點”游戲。游戲規(guī)則班級學生大多清楚，就是利用撲克牌的四個數(shù)字加減乘除來得到24點。在游戲開始的時候，教師先發(fā)布一些構成關系較為簡單清晰的數(shù)字，學生計算24點大多較為順暢，可以僅憑心算就能猜想出構成24點的行列。但隨著難度增加，四個數(shù)字的構成關系逐漸變得復雜，一些學生的計算困難增大，開始回答出錯。此時，教師每計算一道24點，就要預留一些時間給學生進行計算驗證。通過不斷重復“猜想→驗證”“猜想→驗證→再猜想→再驗證”的過程，學生逐漸發(fā)現(xiàn)規(guī)律，展開深層推理，24點的計算出錯率就會不斷降低。此外，小學生在理解問題時，通常只能進行合情推理，他們大多只會使用證明或證偽兩種方法。在某種程度上來說，反駁其實就是一種演繹推理思維，反駁的過程也是實現(xiàn)演繹推理的過程。在教師的引導下，在多種情況下學生只需使用一個反例，便能否決錯誤結論。然而，由于小學生的知識底蘊和心智發(fā)展有限，無論對錯，都很難對既有的結論做出深度的思考與探究。因此，在小學數(shù)學教學中，教師需充分結合該年齡段學生的認知規(guī)律，設計質疑情境，使學生處于疑惑和探究的狀態(tài)，以此激發(fā)學生的學習積極性，不斷產生猜想和推理，從而逐步進入深度推理狀態(tài)?？偠?/p>