培养学生的思维能力是数学学科的核心使命,思维能力常常与逻辑思维联系在一起,关于逻辑思维我的理解也就是有根据、有条理地进行思考的习惯。推理意识是数学核心素养的主要表现之一,推理也是数学三大基本思想之一,可见推理在数学中的地位非常重要。梳理数学教材,回顾日常的课堂教学,会发现推理在每节课的教学中都有渗透。
实际教学中,发现学生推理意识其实是比较薄弱的。很多时候,学生在面对一些问题时,他们得到结论的方法并不是通过推理得到,而是凭自己的眼睛看,凭自己的感觉得到的。常见的有,在学习了多边形面积计算后,学生面对一些组合图形时,常常会因为其中某一部分看起来像正方形,就将其按照正方形来进行解答。而当教师提出要说明自己的判断理由时,多数学生很难结合图形的特点及图中的数据来说明,大多都会说:你看,这本来就是正方形啊。
比如:今年在教学组合图形面积第一节课的时候,学生在汇报时这样说:将这个图形分成 了一个长方形和一个正方形。于是,我追问:你怎么知道这个图形是正方形?全班学生刚开始都是一致性地凭眼睛看来判断的。在我的追问下,他们才想到7-4=3,因为邻边相等,所以这个图形是正方形。其实在这个过程中,还有一大部分学生是通过4条边相等来说明这是正方形的。相对来讲,用邻边相等来解释的同学,其思维能力应高于用四条边相等来解释的。
又如:在多边形面积这节课的练习中,我设计了这样的题目:
学生在找面积相等的三角形时,直接就找到了图1和阴影部分这两个三角形的面积相等。(如图),但理由却并不成立:有说这两个图形对称的,有说它们等底等高的,可见学生在判断面积相等时,并没有形成真正意义上的推理。
像这样的例子,之前也遇到过很多,但也没有太过于关注。现在想想,其实这也正是学生推理意识薄弱的一种表现。数学课程标准说,让学生用数学的思维思考现实世界,而推理就是数学思维方式之一。那么究竟什么是推理呢?
2022版新课标中,关于推理意识的描述如下:
1、可以从一些事实和命题出发,根据规则推出其他命题或结论。
这里可以用上面所举的案例为例来说明。
案例1:学生在对组合图形进行分割后,根据分割的方法,并结合图形中的数据(事实)和正方形的特征(命题),进而判断出右边的图形是正方形(新的命题)。这样的思考过程就是推理。
案例2:根据对称、等底等高判断面积相等(不符合事实)
从图中可以看出
三角形1+3与三角形2+3的面积相等(同底等高),这里是基于事实和命题得到的结论,其本身就是一种推理;进而依据等式的性质同时减去三角形3(根据规则),就可以得到三角形1与三角形2面积相等的结论。(新的结论)。这种等量代换的方法是几何学习中非常重要的一种方法。
2、通过简单的归纳或类比,猜想或发现一些初步的结论。
运用不完全归纳的方法进行推理应该在数学教学中经常用到,比如在学习2、5、3的倍数的特征时,我们就是用这种方法发现规律的。
再如在学习运算定律时,有时也是用不完全归纳的方法来发现其中的规律,进而总结规律的。
类比推理,比如在学习两位数乘法时,学生根据下面的回文算式类比联想,写出同样的回文算式,进而通过计算、比较、验证,观察、思考,发现乘积相等的回文算式的特征;在此基础上,学生还可以再类比联想,是否三位数乘两位数的算式中也有回文算式?这些回文算式的结果相等的规律又是什么呢?这样的过程就是一种推理。
例:26×93=39×62
12×84=48×21
13×62=26×31
32 ×46=64×23
12×34=43×21
不过,这种推理方式得到的结论有时并不正确。
比如在学习平行四边形的面积计算公式时,学生一开始想到邻边相乘的方法来计算面积就是一种类比推理。
3、对自己及他人的问题解决过程给出合理的解释。
这应该算是比较高的一个要求了。要做到这一点,不仅要自己能够理解题目的意思,能正确解决问题,还要能够看懂别人的方法,并对这个方法进行合理的解释。