刁建圣
《數(shù)學課程標準》指出:推理能力的發(fā)展應貫穿于整個數(shù)學學習過程中。鑒于小學生的認知特點,在小學數(shù)學教材中大量地采用了類比遷移、數(shù)學猜想和枚舉歸納等合情推理的方法,這些數(shù)學方法的滲透有助于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。
合情類比推理是從具體的事實經(jīng)驗出發(fā),通過觀察、實驗、聯(lián)想等手段而進行的一種推理。這種推理的途徑是從觀察、實驗入手,通過類比而產(chǎn)生聯(lián)想,或通過歸納而作出猜想。教師要充分挖掘教材中的合情推理素材,充分發(fā)揮素材的作用,漸進而有序地培養(yǎng)學生的合情推理能力,促使小學生通過類比順利進行知識遷移而獲得新知。
一、恰當驗證,促進知識的同化
類比就是一種相似,根據(jù)兩個對象的相似性,引導學生合情推理,從而發(fā)現(xiàn)新知識是小學數(shù)學教學常用的方法。教學分數(shù)乘法應用題時,教師往往就采用這種方法進行教學。教師常常先讓學生解答有關的整數(shù)、小數(shù)應用題,為教學分數(shù)應用題提供“先行組織者”。
1.小芳做了10朵紅綢花,做的綠綢花是紅綢花的4倍。綠綢花有多少朵?
2.小芳做了10朵紅綢花,做的綠綢花是紅綢花的1.4倍。綠綢花有多少朵?
3.小芳做了10朵紅綢花,做的綠綢花是紅綢花的0.4倍。綠綢花有多少朵?
學生解答后,把第3題改成分數(shù)應用題:
小芳做了10朵紅綢花,做的綠綢花是紅綢花的2/5倍。綠綢花有多少朵?(改編題目后告,訴學生分數(shù)后面一般不帶“倍”字)
比較上面幾道習題,學生不難類推出求10朵的2/5是多少,用乘法計算,得10×2/5。
因為2/5=0.4,10×0.4=4,所以10×2/5=4。
這種類比是合情的,但這種類比是否正確還需要進行適當?shù)尿炞C。教師可以溝通知識網(wǎng)絡,引導學生進行恰當驗證。
1.根據(jù)分數(shù)的意義,題目是求10的2/5是多少,也就是把10平均分成5份,每份是2朵(10÷5=2),表示這樣的2份。即4朵(2 x 2=4)。
2.根據(jù)做的綠綢花是紅綢花的2/5,設綠綢花有X朵。X÷10=2/5 X=10×2/5X=4。
3.改編驗算:綠綢花是4朵,紅綢花是10朵。綠綢花是紅綢花的幾分之幾?4÷10=2/5。
通過驗證,說明解答是正確的。即求10朵的2/5是多少,用乘法計算得10×2/5=4朵。
這樣通過合情類比,恰當驗證,使分數(shù)乘法知識與學生已有的整數(shù)應用題和小數(shù)應用題知識順利實現(xiàn)了同化的目標。
二、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,促進知識的順應
探索規(guī)律能有效發(fā)展學生的合情推理能力。解決問題時,有時可以選出一個比較類似的、簡單的問題去解決它,改造它的解法,以便它可以作為一個模式,以達到解決原來問題的目的。教學蘇教版四年級上冊“用計算器計算”時,教材結合使用計算器的教學,在“練習十”里設計了很多成組的算式,讓學生通過觀察、比較、類比,發(fā)現(xiàn)并表達同組算式中的規(guī)律。
用計算器計算,并找一找各組題的規(guī)律。
9×9-1=(80)
98×9-2=(880)
987×9-3=(8880)
9876×9-4=( )
(你能照樣子直接寫出答案嗎?)
發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程是開展合情推理的過程。教學中首先要引導學生仔細觀察,認真比較,尋找算式之間的內在聯(lián)系和上下的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)的規(guī)律可以在交流中講出來,也可以通過接著再寫幾個符合這樣規(guī)律的算式表現(xiàn)出來。學生講述發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,大致說對就行。教師可以給予必要的幫助。在上面的一組算式里,可以引導學生發(fā)現(xiàn)這樣一些規(guī)律:
(1)各道題的第一個乘數(shù)分別是9(一位數(shù))、98(兩位數(shù))、987(三位數(shù))、9876(四位數(shù)),位數(shù)依次增加一個1位,第一個數(shù)字是9,后面的數(shù)字依次減1,所以下一道算式的第一個乘數(shù)應該是98765(五位數(shù))相乘;第二個乘數(shù)都是9;減數(shù)依次是1、2、3、4,依次增加1。
(2)各道題的得數(shù)依次是兩位數(shù)、三位數(shù)、四位數(shù),接下去算式的積應該是五位數(shù)、六位數(shù)……
(3)各個得數(shù)的個位上都是0,前面依次是1個8、2個8、3個8,8的個數(shù)與第一個乘數(shù)的位數(shù)和減數(shù)的大小一致。
學生從簡單的9×9-1,98×9-2,987×9-3計算結果中,可以通過觀察、類比得出9876×9-4=88880。
學生類比得出結果后,教師還可以適當拓展:987……21×9- = 。
學生從已有的知識經(jīng)驗中選出合適的經(jīng)驗來探究規(guī)律,有助于學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,并對已有經(jīng)驗進行完善和改進,促進知識的順應。雖然這里的類比不可能進行驗證、引導學生用字母表示規(guī)律可能還比較難,但這樣拓展有助于發(fā)展學生思維的廣闊性,對學生進行知識的遷移有一定的促進作用。當然,類比推理的兩個事物雖然有很多相似之處,但仍有一些差異,要注意學生是否有亂用類比推理的錯誤,發(fā)現(xiàn)后要及時糾正。