核心素养导向下初中数学推理能力培养对策分析

2020-12-28 02:15朱续强
考试周刊 2020年99期
关键词:推理能力核心素养数学

摘 要:推理,是根据经验和直觉,以归纳、类比推理方式推断出正确结果。日常教学中,对学生推理能力要求较高,要积极训练他们通过画图、列表等不同方式展开推理活动,学习推理方法。故而,文章将针对如何有效培养学生推理能力展开详细阐述,旨在促进学生综合发展。

关键词:数学;核心素养;推理能力

实际学习中,许多学生表现出了推理能力相对较差的问题,不会综合运用演绎推理,对其认识不足,其原因主要归咎于日常教学中不重视渗透观察、归纳、类比、猜想等推理技巧,对学生推理能力培养的方法比较单调,以探索规律为主,很少会设计综合实践、猜想等类型活动。面对过于局限的培养方法,学生们的核心素养始终难以得到有效提升。

一、 培养学生推理能力的意义

推理能力,是学生所应具备的重要核心素养。对学生这一方面核心素养进行培养,利于他们掌握观察方法,正确观察出数学关系式、图表、命题等数学信息,用观察到的信息推理出结果。同时,当学生具备一定推理能力以后,他们将慢慢学会归纳、类比数学信息,清晰表达自己对数学问题的理解,自主探索出相关真理和端倪。在这期间,学生们也将加深对法则、公式、定律等相关基础知识的记忆。另外,学会推理以后,学生们在选择题、填空题、解答题上的得分也将有显著提高。基于这样一个背景下,教师要将更多精力放在学生的推理能力核心素养培养上。

二、 有效培养学生推理能力核心素养的对策

(一)设计观察活动

伽利略曾说:“一切推理都必须从观察中得来。”在对学生推理能力数学核心素养进行培养时,要先对教材内容做一个透彻分析,再有针对性地设计一系列数学观察活动,训练学生学会观察图表、关系式、命题等信息,再指导他们科学运用观察到的信息展开推理活动。在观察活动具体设计中,要向学生明确观察方向和目标,让他们知道所要观察的对象、步骤等,以保证他们通过正确观察推理出相关数学规律。同时,在观察活动进行中,要指导学生进行相对全面的观察。其中,在《生活中的立体图形》一课教学时,为了加深学生对几何体的认识,培养他们推理能力,课堂上,可以PPT形式向学生出示一张书房的图片,请他们自主观察图片。同时,向学生提出这样一个问题:“你能从书房中发现数学的影子吗?”引导他们通过观察将书房这个现实情境中物体抽象成几何图形。当学生对立体图形有了初步感受以后,再请他们仔细观察图片,推理出图中有哪些几何体。期间,通过观察,学生们将顺利推理出图中存在的正方体、长方体、棱柱、圆柱、棱锥、圆锥、球体等立体几何。接着,可继续带领学生学习几何体构成知识。在整个观察活动中,学生们的推理能力将得到较好地锻炼。

(二)组织归纳类比

平时学习中,归纳、类比是相对重要的一种推理工具,能助力真理的发现。其中,在对学生归纳推理能力进行培养时,要根据他们的实际情况,精心引入一些数学例子,指导他们对其展开不完全的归纳推理,由观察、分析、综合等归纳活动得出一些数学规律,受到一定启发。开普勒曾说:“我珍视类比胜过任何别的东西。”在新概念、性质、法则、定律等内容教学中,要教会学生用类比推理法,尝试用旧知推导出新知。当学生掌握类比推理法以后,他们能在平时学习中真正做到举一反三,顺利完成知识的迁移。如在《整式的乘法》一课教学时,可根据教材内容,精心为学生设计这样一道探究题:小亮的妈妈承包了一块长方形的基地,这块地的宽是m米,他的妈妈准备在这块地种四种不同的蔬菜,已知各块菜地长度分别是a米、b米、c米、d米,那么该怎样表示这块地的面积?面对这个问题,要求学生活跃自己的思维,用不同的方法进行表示。这时,有的学生将尝试用长乘以宽:m(a+b+c+d)的方式表示这块长方形地的面积,有的学生将尝试将这块地看作四个小长方形,以ma+mb+mc+md的方法表示这块地的面积。结合这两种面积表达方式,可向学生提出这样一个疑问:“你有什么新的发现吗?”这时,有的学生将发现这两种方法计算结果应该是相等的,即m(a+b+c+d)=ma+mb+mc+md。接着,可继续追问学生:“你能用已经学过的知识说明这两个等式成立的原因吗?”这时,有的学生将尝试用乘法分配律a(b+c)=ab+ac进行类比,由已掌握的乘法分配律法则推导出m(a+b+c+d)需要用m分别乘以括号里的四项内容,得出m(a+b+c+d)=ma+mb+mc+md这样一个结论。通过用乘法分配律旧知进行类比,推导单项式与多项式相乘的法则,学生们的推理能力将有所提高。

(三)重视大胆猜想

科学理论是大胆提出来准备加以试探的猜测。推理,往往是在检验猜测。日常教学中,在对学生推理能力数学核心素养进行培养时,要重视鼓励他们大胆提出自己的猜想,引导他们主动检验自己的猜想。但是,在鼓励学生进行大胆猜想时,要允许他们有猜错的情况。当他们猜错时,要注意给他们一些提示,帮助他们区分自己的猜想是否合理。在这个过程中,学生们将获得丰富的猜想经验,并通过证明自己的各种猜想,养成良好的推理能力核心素养。任何一种猜想都不一定可靠,需要检验,以锻炼推理能力。在《猜想、证明与拓广》综合与实践教学中,为了促进学生推理能力核心素养的更好发展,课上,教師可鼓励学生进行大胆猜想,并根据课程教学目标,精心设计挑战“自我”这样一个环节。在这个环节中,向学生提出一个问题:“任意给定一个正方形,是否存在另一个周长和面积是它2倍的正方形?”请学生提出自己的猜想,并进行证明。期间,有的学生将大胆提出猜想“存在”,有的学生则猜想“不存在”。不管提出何种猜想,学生们都将开始围绕自己提出的猜想展开一系列推理活动,假设这个正方形的边长是a,面积用a2表示。接着,用2a表示正方形周长增大后的边长,由此可推导出其面积是4a2,再用2a2表示面积倍增后的正方形面积,由此推导出其边长是2a,所以部分学生的猜想是错误的,不存在这样的正方形。期间,通过提出猜想和假设,证明自己的猜想,推理出猜想正确与否,学生们将获得丰富的推理经验,实现数学核心素养水平的显著提升。

(四)鼓励思维表达

没有思考,就不可能有推理。在对学生推理能力进行培养时,要关注他们思维上的表达,鼓励他们清晰且有条理地阐述自己推理的思路,以积累更多推理经验,主动展开推理活动。鼓励学生进行思维表达时,可采取口头表达方式,也可鼓励他们用文字、画图、列表等方式表达出自己的思考过程。不管是口头表达还是书面表达,都有利于学生阐明自己的思路。但是,在思维活动具体设计中,要根据课程内容有针对性地设计“说一说”的环节,给学生创造一个良好的思维表达空间,助力他们推理能力发展。其中,在《一元一次不等式》一课教学时,为锻炼学生推理能力,教师可根据课程内容设计这样一道练习题:某次帆船观看比赛,规定A种船票是600元/张,B种船票是120元/张,假如一个旅行社要团购15张船票,设A种船票x张,那么在购票费不超过5000元的情况下哪种购票方案更省钱?面对这个问题,请学生以文字方式写下自己的思考过程。期间,学生们将展开积极的思考,清晰地表达出自己的思维过程,由A种船票x张、B种船票(15-x)张列出x≥15-x2

600x+120(15-x)≤5000这样一个算式,再通过观察题目中已知条件,根据x为正整数推导出x是5或者6。然后,分A种票5张,B种票10张;A种票6张,B种票9张两种情况计算购票方案。得出当A种票5张,B种票10张时,需要花费4200元购票费用;当A种票6张,B种票9张时,需要花费4680元购票费用,最终推导出前者更省钱。通过用文字进行表达,说出自己的思维过程,学生们将顺利推导出这个数学问题的正确结果,实现推理能力的显著提升。

(五)引导自主监控

课上,在对学生推理能力数学核心素养进行培养时,提高他们自我意识,引导他们自主监控自己的推理行为和过程极为重要。当学生习惯进行自我监控以后,他们将主动反思自己的推理活动,再结合反思结果,有针对性地计划自己的推理行为,让自己的推理进度变得更为合理,适时修正推理活动中存在的问题。同时,当学生能有意识监视自己的推理活动以后,他们将在活动中变得更乐于思考,能主动参与到教学活动中,得到显著性的发展。举这样一个简单的例子,在《正方形的性质与判定》一课教学时,当学生掌握正方形的定义、性质及判定方法等重要知识点以后,教师可为他们设计一道解答题:有一个正方形ABCD,E、F是正方形BC、CD上一点。假设BE=CF,求证:△ABE≌△BCF。在引导学生自主推理这道解答题时,要求他们自主监控自己的推理活动,鼓励他们自主安排推理计划。期间,学生们的自我意识将有所提高,有的学生将提前规划好精心设计观察、整理有限资料,提出猜想,检验猜想这三个归纳推理步骤。接着,按照计划展开推理活动,先观察题目中给出的已知条件,提出△ABE≌△BCF这样一个猜想。然后,证明猜想,整理出点F、G、H分别是CB、BE、CE的中点这样一个重要信息,由此得出FH∥BE,FH=12BE,FH=BG。接着,由观察得到的BF=CF这样一个重要信息推导出△ABE≌△BCF。当学生通过自主监控推理出题目答案以后,可将他们分为若干个学习小组,要求他们在组内相互评价推理行为,反思自己的推理活动。期间,学生们将实现共同成长。

综上可知,对学生推理能力数学核心素养进行培养极为重要。实际教学活动中,为收到较好的培养效果,要根据教材内容和教学目标,用心设计一系列数学观察活动,组织学生归纳、类比数学知识。同时,鼓励他们大胆提出自己的思想,说一说自己的思维过程,并安排他们自主监控自己的推理过程,最终养成良好推理习惯,实现能力的显著提升。

参考文献:

[1]华松岭.基于问题解决的初中數学合情推理能力的研究[J].新智慧,2019(1):71.

[2]朱顺来.探析初中数学教学中如何培养学生的推理能力[J].中学生数理化(教与学),2019(11).

[3]李再楠.核心素养下初中数学推理能力的培养[J].新课程(中),2019(6):224.

[4]王大燕.问题导学法在初中数学教学中的运用[J].数学大世界(中旬),2019(6).

作者简介:

朱续强,甘肃省兰州市,兰州东方学校。

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