小学生推理意识培养策略的新解读
2023-06-29李震琴
李震琴
[摘 要]逻辑推理是对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理。小学生由于年龄小,主要以形象思维为主,逻辑推理能力有限,在实际教学过程中,数学教师要结合具体的教学内容,创设生动且合理的教学情境,通过切实有效的策略影响学生的思维,激活学生的原有认识经验,引发学生的推理、猜想,培养小学生推理意识,从而提升小学生数学核心素养。
[关键词]逻辑推理;核心素养;推理意识
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2023)11-0087-03
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)中确定,课程目标以学生发展为本,以核心素养为导向。通过义务教育阶段的数学学习,学生逐步会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界(简称“三会”)。其中“数学的思维”是指逻辑推理,这是一种思考方式,学生通过学习数学,逐步养成讲道理、有条理的思维习惯,同时形成实事求是的科学态度。
一、推理意识的理性认识
新课标将原来的推理能力这一核心概念,演绎为推理意识和推理能力两个核心素养,分别对应小学和初中两个学段。推理意识先于推理能力出现。
1.什么是推理意识
推理意识一般是指一种数学思维形态。指推理或讲理的自觉意识,是数学的逻辑严密性的反映。它表现为遇到问题时自觉推测、寻根问底、据事论理。推理意识包括演绎推理、归纳推理、类比推理的自觉意识。新课标对“推理意识”给出4个方面的表述。
定义:推理意识主要是指对逻辑推理过程及其意义的初步感悟。
表现:知道可以从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题或结论;能够通过简单的归纳或类比,猜想或发现一些初步的结论。
作用:通过法则运用,体验数学从一般到特殊的论证过程;对自己及他人的问题解决过程给出合理解释。
地位:推理意识有助于养成讲道理、有条理的思维习惯,增强交流能力,是形成推理能力的经验基础。
2.培养推理意识有什么用
意识主要是指基于认知经验的感悟,而能力主要是指基于概念的理解。意识可以过渡到能力,两者之间没有绝对的界线。结合新课标提出的“三会”,培养学生的推理意识主要是为了让学生“会用数学的思维思考现实世界”,使数学更具严谨性。
(1)厘清思路,清晰表达
举个例子,在黑暗的森林中,旁边的草丛突然动了,人的第一反应是逃跑。为什么人的第一反应是逃跑呢?用推理意识表达就是:
人观察到草丛在动,对比发现与风吹时草丛的晃动不太一样,分析是有其他动物在草丛里;
综合之前生活中遇到的情况,判断这个时候逃跑会比较安全。
将这个情况抽象概括为“在森林中,一旦草丛有异常,立刻逃离”,人类经过几万年的演化,这种反应便成了人的本能。
(2)尊重科学,实事求是
之前世界杯期间,出现过这样一个说法:日本队和德国队的战绩为2∶1,曾经中国队与日本队比赛的结果为0∶0,以此推理,中国队强于德国队。笔者把这个问题交给学生思考,学生能从客观角度分析球队之间的实力差距,并否定这一观点。学生说每场比赛都有偶然因素,所以不能这样推理。因此,逻辑推理可以帮助学生客观认识现实世界,养成合乎逻辑的思维习惯,形成实事求是的科学态度。
(3)分析问题,解决问题
以下是“简单的分数加减法”的教学片段。
(笔者出示兄弟两人分比萨的情境:一个完整的比萨平均分成8块,哥哥吃了5块,弟弟吃了2块。两人一共吃了这个比萨的几分之几?然后让学生用长方形纸模拟比萨,在长方形纸上分一分、画一画、算一算,学生得出5/8+2/8=7/8)
生1:老师,我有一个疑问,为什么上面的分子要相加,但是下面的分母不用相加呢?
师:你提出了非常值得研究的数学问题。明明是分数加法,为什么只要算5+2呢?大家怎么看?
生2:哥哥吃了5块,弟弟吃了2块,两人吃了7块,所以分子要相加。
生3:原来有一整个比萨,平均分成8块,他们吃的都是这个比萨,总数是不变的。如果分母要相加,相当于有了16块,那就是两个完整的比萨了。
师:同学们都结合了图形进行思考,那我們就用这个方法,边观察边思考。用分数表示,1块是几分之几?
生:1块是1/8,2块就是2个1/8。
师:那么这个加法其实就是5块加2块,也就是5个什么加2个什么?
……
从以上教学片段可以看出,在推理意识的引领下,学生善于自主发现、独立思考问题。笔者立刻组织学生展开讨论、分析,一步一步引出简单分数加法的算理,学生推理意识一旦形成,将对学生的后续学习产生积极影响。
二、小学生推理意识的发展需求
大教育观指出,教育不仅在时间上贯穿人生全程,在空间上也存在于人生所处的各种场所,最终目标是为了维持或改善生存环境,提高生活质量。教育工作的重心要体现在凸显学生主体地位、落实学生核心素养和培养学生创新思维上,小学生推理意识的发展也应从这几个方面入手。
1.凸显学生主体地位
首先,从年龄特征、认知水平来分析,小学生的推理意识薄弱、数学推理能力有限,而数学又是一门讲道理的学科,在讲解较为复杂的、难以理解的内容时,很多学生往往会由于理解不透彻而失去学习兴趣,学习积极性、主动性明显下降,最终造成课堂教学目标难以完全达成。其次,从教师的教学水平分析,部分教师在进行数学教学时,缺乏对知识的理解性建构和趣味性设计,单纯依靠教材内容进行讲授,会给基础薄弱的学生造成理解上的阻碍,同时会引起学生的厌倦感,导致课堂效率降低,无法实现高效学习。教学活动凸显学生主体地位,注重激发学生学习兴趣,能引发学生积极思考,发现问题和提出问题,并利用观察、猜测、推理、验证等方法分析问题和解决问题。
2.落实数学核心素养
义务教育阶段数学学科在教学时着重培养学生的核心素养,推理意识就是其中重要的一项素养。当前小学数学教学的开展有了新的目标,即让学生在小学数学学习中养成数学思维与能力。通过贯彻落实数学学科核心素养,能够培养学生品格、关键能力和正确价值观,这与国家立德树人的教育根本任务是一致的。树立正确的价值观和良好的道德品质,才能更好地培育国家需要的新时代青少年。
3.培养学生创新思维
学生创新思维的培养往往会被忽視,但实际上创新思维的培养应该从基础教育就开始做起,尤其是在当今的环境下,创新更是打破格局、实现突破性发展的关键因素。数学是基础教育的重要学科,承担着重要责任,教师在课堂教学中应开展一系列有意义的教学活动,使学生在具有充分逻辑思维的基础上,掌握事物的客观规律和特征。这不仅对学生自身的身心成长具有很大推动作用,对国家的富强和民族的振兴也有着长期的积极影响。
三、小学生推理意识培养的策略
学科教学要聚焦于所学知识的正确运用,即知识要能解决真实问题,可以从以下几个方面开展。
1.情境体验,多感官参与培养推理意识
情境体验指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的场景,让学生体验。真实问题需要情境,其目的是为了模拟生活、解决问题,但不能简单地将生活场景搬入课堂,更不能故弄玄虚、人为设置障碍。新课标要求:设立跨学科主题学习活动,加强学科间相互关联,带动课程综合化实施,强化实践性要求。
例如,教学“简单的分数加、减法”一课时,笔者设计了两位小朋友分享同一个比萨这一情境,提出问题:两人一共吃了几分之几?让学生观察图片建立直观的感受,并结合自己的生活经验,调动多感官参与探究活动,进行逻辑推理。
虽然这个问题看似简单,但是正因为有生活情境的体验,学生对于接下来的探究(分一分、画一画、算一算)结果能有合乎常理的判断。①如果两人吃的比萨超过一个,肯定不对。②如果两人吃的比萨比任意一人吃的都少,肯定也不对。这些结论都表明学生已经具有初步的推理意识。
2.归纳推理,综合全面性培养推理意识
数学学科知识的教学事例有些来源于现实生活,如数的认识、图形的认识等教学事例;有些则来源于对直接关系的抽象,如计算法则、运算律等的教学事例。这些内容可以采用归纳推理的方式开展教学,并在教学过程中培养学生的推理意识。归纳推理的发展关键是探究要足够实、观察要足够细、事例要足够多、范围要足够广。
例如,“简单的分数加、减法”一课中,同分母分数加法计算法则的学习,就充分考虑了以上几个方面。
教学第一层次——操作、计算,探究足够实。根据题意列出算式5/8+2/8,学生先利用手中的长方形纸分一分、画一画、算一算,得出自己的结论。
教学第二层次——观察、思考,观察足够细。引导学生通过观察两个加数的分母、分子的特征,以及它们与两个加数之间的关系,思考相同点。
教学第三层次——猜想、论证,事例足够多。学生依据已有的加法计算法则猜想分数加法计算的方法,笔者组织学生举出多个分数加法算式,计算并进行验证。
教学第四层次——举例、验证,范围足够广。在学生举的例子得到大部分学生的认可后,还需要让他们在更大范围内举例论证。
只有经历了这样层层递进的归纳推理,学生掌握的计算法则才扎实,同时在这一过程中学生的推理意识也才能得到有效培养。
3.大单元观,结构化教学培养推理意识
大单元教学观念的内在逻辑关系是结构化的,要站在学生的角度纵观教材整体结构,制订合理的目标、情境、任务、活动、评价、反思步骤,利用结构化教学,体现逻辑思维特征、实现思维进阶。小学数学教材以螺旋上升的形式对知识进行编排,非常适合学生从已有对象或旧知中,延伸出纵向深层次的数学逻辑推理思维方式。
例如,“简单的分数加、减法”一课中,在学生掌握了同分母分数加法的计算法则后,笔者就指导学生经历了两次提升,一是旧知到新知,二是新知到未知,真正实现了结构化教学。
(1)旧知与新知之间的结构化教学提升
提问:“简单的分数加(减)法是怎样计算的?你是怎样想的?”学生能按“几个几分之一加(减)去几个几分之一……”句式回答。
提问:“同学们以前学习过这样的计算吗?”学生回答:“以前学习的整数加减法也是这样理解的,5个一+3个一=8个一、3个百-1个百=2个百。”
(2)新知与未知之间的结构化教学提升
提问:“同学们想一想,将来学习小数加减法,会不会也是运用这样的计算规律呢?”学生能答出:“我猜想,2个0.1加上3个0.1是5个0.1。”
学生紧抓知识起点,把握知识核心,通过整体构建,利用迁移规律,发现原来简单的分数加、减法与整数加、减法的计算是一个道理,它们之间是相互联系、一脉相承的。更进一步提升推理出,将来小数加、减法的计算法则也应该也是同样的,学生在此过程中完成了逻辑推理思维的进阶。
4.任务驱动,学习性评价培养推理意识
小学生推理意识的培养,不能仅仅局限于诊断学生学习结果,而要注重逆向设计、评价为先,在思维障碍处、学习困难处搭建“活动规则”,以任务驱动推进小学生推理意识的形成。
例如,“简单的分数加、减法”一课中,笔者组织了两次学生探究任务,以学生间的学习性评价,促进学生理解算理,掌握算法。
第一次是探究分数加、减法,笔者鼓励学生:“把你的想法记录下来,有不明白的地方问出来。”第二次是对课堂学习过程的回顾梳理,笔者鼓励学生:“用思维导图将我们今天学习的知识串联起来。”
汇报探究成果的时候,每一位学生的想法都得到充分尊重,每一位学生的困惑都得到解答。读懂同学的想法并推理他们的想法是否正确,是对学生学习能力的一种质的提升,也是对学生推理意识的提升。
逻辑推理能力是小学生必须具备的重要能力,它的培养更是一个复杂、不易把握的过程。在日常教学中要将推理意识的价值显性化,让学生在自主学习过程中认识到逻辑推理的意义和重要性,这样才能真正引起学生的主动建构和有意锻炼。
(责编 杨偲培)