王亞波
摘 ?要:“教師在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、嘗試、估算、歸納、類(lèi)比、畫(huà)圖等活動(dòng),發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律,猜測(cè)某些結(jié)論,發(fā)展合情推理能力?!闭n標(biāo)的教學(xué)建議表明,猜想是培養(yǎng)小學(xué)生合情推理能力的重要抓手。本文嘗試結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,就數(shù)學(xué)猜想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的發(fā)生時(shí)機(jī)及養(yǎng)成小學(xué)生數(shù)學(xué)猜想習(xí)慣的途徑和方法進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);猜想習(xí)慣;養(yǎng)成
一、數(shù)學(xué)猜想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的發(fā)生時(shí)機(jī)
現(xiàn)行小學(xué)數(shù)學(xué)教材,不管是概念學(xué)習(xí)、規(guī)則學(xué)習(xí)還是問(wèn)題解決學(xué)習(xí),都存在大量的適宜數(shù)學(xué)猜想的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)契機(jī)。根據(jù)研究對(duì)象和教學(xué)過(guò)程的不同,教學(xué)時(shí)可在如下時(shí)機(jī)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合情猜想:
(一)探究概念屬性時(shí)猜想
這種數(shù)學(xué)猜想試圖揭示的是數(shù)學(xué)對(duì)象所具有的屬性、狀態(tài)和特征。譬如猜想“能被3整除的數(shù)的特征”“三角形的內(nèi)角和”“圓柱側(cè)面展開(kāi)后的形狀”等。
(二)探究數(shù)學(xué)“事實(shí)”是否存在時(shí)猜想
這種數(shù)學(xué)猜想指向的是數(shù)學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律或結(jié)論是否存在。譬如猜測(cè)“至少用幾個(gè)同樣的小正方體可以拼一個(gè)更大的正方體”“整數(shù)運(yùn)算定律是否適用于小數(shù)和分?jǐn)?shù)運(yùn)算”、“根據(jù)看到的圖形猜下一個(gè)圖形是什么”“除了‘平方厘米還有沒(méi)有別的的面積單位?長(zhǎng)什么樣兒?”等。
(三)探究數(shù)學(xué)事物之間關(guān)系時(shí)猜想
這種數(shù)學(xué)猜想是對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象內(nèi)部元素之間或者數(shù)學(xué)對(duì)象與數(shù)學(xué)對(duì)象之間的關(guān)系進(jìn)行聯(lián)想。譬如猜測(cè)“平行四邊形的面積=底×高”“周長(zhǎng)相等的圓,正方形,長(zhǎng)方形面積大小關(guān)系”“分?jǐn)?shù)有基本性質(zhì),比有類(lèi)似的性質(zhì)嗎?”等。
(四)探究解決問(wèn)題的思路時(shí)猜想
這種數(shù)學(xué)猜想指向解決問(wèn)題的方法與途徑。譬如,給出一個(gè)未標(biāo)任何數(shù)據(jù)的組合圖形:“猜一猜,小明是如何求出這個(gè)組合圖形的面積的?”;再如,呈現(xiàn)一個(gè)三角形,并說(shuō)明它是一個(gè)圖形的1/4,然后“猜一猜,這個(gè)圖形本來(lái)長(zhǎng)什么樣子?”等。
二、養(yǎng)成小學(xué)生數(shù)學(xué)猜想習(xí)慣的“課堂訓(xùn)練”策略——讓學(xué)生學(xué)會(huì)猜想的方法
“想象和理智結(jié)合就是創(chuàng)造,想象脫離理智就是瘋狂?!辈孪氩皇锹o(wú)邊際的猜測(cè),它應(yīng)是基于學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)認(rèn)知之上的推測(cè)與直覺(jué)判斷。為了提高猜想的合理性,教師應(yīng)該結(jié)合實(shí)例進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到猜想對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值,認(rèn)識(shí)到什么是合理的“猜想”,并掌握一些猜想的方法與策略。
(一)猜想的價(jià)值導(dǎo)向
數(shù)學(xué)史上的一些著名猜想,其本身就有很大的魅力,對(duì)學(xué)生具有很強(qiáng)的吸引力。如我國(guó)的數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)一生致力于哥德巴赫猜想的研究,并取得重大成果,這與他在中學(xué)時(shí)期,老師向他介紹這個(gè)猜想有直接的關(guān)系。所以,教師可收集整理有關(guān)材料,相繼介紹數(shù)學(xué)發(fā)展史上的一些著名猜想,感受猜想對(duì)于數(shù)學(xué)研究、學(xué)習(xí)以及推動(dòng)數(shù)學(xué)發(fā)展的重要價(jià)值,從而激發(fā)學(xué)生的好奇心理和猜想興趣。
(二)猜想的方法訓(xùn)練
對(duì)小學(xué)生而言,可以從如下方面訓(xùn)練基本的猜想方法。
①通過(guò)歸納提出猜想:也就是通過(guò)對(duì)具體的材料進(jìn)行歸納整理而提出猜想。
②通過(guò)類(lèi)比提出猜想:就是當(dāng)兩個(gè)事物在某個(gè)方面具有的相同或相似的屬性特征時(shí),我們可以根據(jù)已知事物的屬性或特征,去猜想另一個(gè)事物也可能具有相似的屬性或特征。
③通過(guò)聯(lián)想提出猜想:通過(guò)改變條件、結(jié)論或問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)聯(lián)想,進(jìn)而猜想新問(wèn)題的思路、方法和結(jié)論。
(三)驗(yàn)證猜想的訓(xùn)練
學(xué)生在課堂中積極思維,大膽猜想, 使他們的創(chuàng)新意識(shí)得到激發(fā)。但要想知道猜想是否有價(jià)值,是否合理正確,教師還必須引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行細(xì)心的驗(yàn)證,這是一個(gè)不可或缺的過(guò)程。只有引導(dǎo)學(xué)生把猜想和驗(yàn)證有機(jī)結(jié)合起來(lái),猜想對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的推理能力才具有完整的現(xiàn)實(shí)意義。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)明確的是小學(xué)數(shù)學(xué)中的所謂“驗(yàn)證”,多數(shù)時(shí)候并不是抽象的演繹證明,其實(shí)質(zhì)是能舉出大量有“說(shuō)服力”的具體實(shí)例或者舉不出反例。專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生經(jīng)歷這個(gè)尋找猜想的“原型材料”的過(guò)程,以加強(qiáng)對(duì)猜想的認(rèn)識(shí)和理解。
三、養(yǎng)成小學(xué)生數(shù)學(xué)猜想習(xí)慣的“課中滲透”策略--讓學(xué)生用猜想的方法
在專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,教師更重要的是在常態(tài)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施中給學(xué)生創(chuàng)造反復(fù)經(jīng)歷、體驗(yàn)和使用猜想方法的時(shí)間和空間,讓學(xué)生感受到猜想對(duì)于解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的巨大作用和價(jià)值,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)“猜想”行為的自覺(jué)性。具體策略如下。
(一)設(shè)計(jì)猜想的生發(fā)點(diǎn)
合理的數(shù)學(xué)猜想雖主要憑借直覺(jué)思維,但它不是憑空瞎猜,需要恰當(dāng)?shù)匾l(fā)猜想的思維觸點(diǎn)。數(shù)學(xué)的概念、原理、方法之間往往存在著某些內(nèi)在的聯(lián)系,這些都能隱藏著數(shù)學(xué)猜想的生發(fā)點(diǎn)。因此,為了“猜想”的自然發(fā)生,教師在教學(xué)中要盡可能提供關(guān)聯(lián)性的教學(xué)材料,創(chuàng)設(shè)富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生去觀察、比較,進(jìn)而合理地提出猜想。
數(shù)學(xué)猜想不需要刻意營(yíng)造復(fù)雜的問(wèn)題情境,但每一次猜想都應(yīng)蘊(yùn)含豐富的思考內(nèi)涵,要直指學(xué)習(xí)目標(biāo)。要讓學(xué)生在一起一伏或一波三折的思維波瀾中,不斷經(jīng)歷著認(rèn)知結(jié)構(gòu)的失衡與平衡,突破認(rèn)知的難點(diǎn),提升思維水平。
(二)構(gòu)建猜想教學(xué)范式
結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,可設(shè)計(jì)如下教學(xué)范式以落實(shí)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng):
第一步是提出問(wèn)題。在情境中構(gòu)造某些數(shù)學(xué)猜想的觸發(fā)點(diǎn),創(chuàng)設(shè)一個(gè)合理的,具有一定自由度的問(wèn)題空間。
第二步是生發(fā)數(shù)學(xué)猜想。通過(guò)觀察獲取數(shù)學(xué)對(duì)象的狀態(tài)、數(shù)量關(guān)系或結(jié)構(gòu),然后在分析、歸納、類(lèi)比的基礎(chǔ)上鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的猜想。
第三步是驗(yàn)證猜想。師生一起對(duì)剛才的各種猜想逐一進(jìn)行驗(yàn)證,以獲得最終結(jié)論。
第四步反思總結(jié)。在教師的指導(dǎo)下對(duì)剛才解決問(wèn)題的過(guò)程進(jìn)行回顧,將成功和失敗的教訓(xùn)在頭腦中沉淀,積累起相關(guān)的思維活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)然,這種操作范式不是絕對(duì)的,教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際情況、學(xué)生的思維發(fā)展水平,相繼調(diào)整。
(三)即時(shí)的激勵(lì)性評(píng)價(jià)
積極的學(xué)習(xí)方法的運(yùn)用要從“有意識(shí)”走向“無(wú)意識(shí)”,關(guān)鍵是要得到行為者內(nèi)心的認(rèn)同和悅納。教師要在以知識(shí)為媒介的課堂交往中,對(duì)學(xué)生表現(xiàn)出的大膽、合理的猜想行為給予恰如其分的評(píng)價(jià)和鼓勵(lì),讓學(xué)生清晰地感知到自己所用的猜想方法,感受到猜想內(nèi)容對(duì)推進(jìn)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以真實(shí)打動(dòng)學(xué)生,以真情感染學(xué)生,讓學(xué)生品味到學(xué)習(xí)的愉悅。這樣的評(píng)價(jià)會(huì)使學(xué)生如沐春風(fēng),思維活躍,驅(qū)使其更加主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng),樹(shù)立起用好方法,持續(xù)學(xué)習(xí)的自信心。精彩有效的激勵(lì)性評(píng)價(jià)勢(shì)必營(yíng)造出平等、民主、自由、融洽、和諧的課堂氛圍,使整個(gè)課堂充滿(mǎn)活力。