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牛顿说:“没有大胆的猜测,就没有伟大的发现。”数学的创造过程与其他任何知识的创造过程一样,在证明一个数学定理之前,得先猜测这个定理的内容,在完全做出详细证明之前,得先推测证明的思路,把观察到的结果加以综合、类比,进行一次又一次的尝试。在小学数学教学中,鼓励学生大胆猜测,能培养学生丰富的想象力,有助于学生思维能力的提高。
一、小学生数学猜测能力的内涵
猜测是根据某些已知事物和知识对未知事物及其规律性的似真推断,人们以自身已有的知识为基础,通过对问题的分析、归纳,或将其与有类似关系的特例进行比较、分析,通过判断、推理对问题结果做出估测。数学猜测是人类在探索数学规律时的一种思维策略,是根据已知数学条件和数学原理对未知的量及其关系的似真推断。数学猜测是一种创造性的思维方式,是数学理论产生的前提。数学中那些精辟的结论、定理及巧妙的证法的得出,都离不开猜测。
二、发展小学生数学猜测能力的策略
2011版《小学数学课程标准》中明确指出:“让学生在参与观察、实验、猜想、证明、综合实践等数学活动中,发展合情推理和演绎推理能力,清晰地表达自己的想法。”
(一)积累经验——生猜测之根
当代著名科学家波普尔认为:“科学奠基于经验之上,直觉依赖于过去得到的经验。”直觉猜测能力与经验的丰富程度呈正相关关系。所以,要发展小学生的数学猜测能力,应该注意学生数学猜测经验的积累,教师在教学中既要引导学生运用猜测参与知识建立的过程,又要及时复习总结,优化认知结构,为培养学生的数学直觉猜测能力打下坚实的基础。
(二)创设情境——萌猜测之芽
美国数学家波利亚指出:“在数学领域中,猜想是合理的,值得尊重的,是负责任的态度。”作为小学数学教师,应当创设情境,让学生充分感受猜测的魅力。
案例1:“三角形的内角和”
课始请三个同学玩拉橡皮筋的游戏,每个同学用手指拉住一个角,使之成一个三角形,随后任意拉动三个角,只见其中一个角变大时,另两个角度变小;一个角变小时,另两个角变大。
师:真奇怪,为什么会有这样的现象呢,猜猜,这是什么原因?
然后及时引导学生猜测出锐角三角形、钝角三角形、直角三角形的内角和度数相等。
这样创设情境,并不失时机地引导学生进行猜测,不但可以充分调动学生的思维,使其思维处于兴奋状态,还可使学生在猜测的过程中逐步勾勒出知识的轮廓,从整体上了解所学知识的内容。
(三)提供机会——开猜测之花
传统教学中的内容多为机械的理论表述,没有留给学生进行猜测的空间。在现代数学学习过程中,使学生成为知识的发现者远比成为知识的接受者重要。一些易于发现的数学理论,教师应深入钻研,挖掘其中适合进行猜测的内容,让学生通过观察、归纳、验证、探索,发现新知识。
1.乐于观察
数学家欧拉说过:“今天已知许多数的性质,大部分是通过观察发现的……只有靠观察才能获得这些知识。”在数学知识的学习过程中,要对学习内容进行猜测、验证、推理与交流,其前提必然是观察。因此,教学中,教师要提供机会,让学生乐于观察,提高猜测能力。
案例2:周永彬老师“圆的认识”
师:同学们画出了大小不同、颜色各异的车轮简图,请你们仔细观察,这些图形有些什么共同点?你们能根据这些共同点猜想一下,圆可能会有哪些特征吗?
请把你们的猜想和同桌交流一下。
师:你们有哪些猜想呢?
(圆形物体可以滚动,没有角。)
(圆都有一个中心。)
(圆的中心到圆的边缘的距离相等。)
……
2.敢于归纳
归纳是指从一般性较小的前提推出一般性较大的结论,是从特殊到一般的推理。在小学数学教学中,教师应提供一些探究性思考练习,训练学生归纳推理,提高猜测能力。
案例3:“求多边形内角和的度数”
师:一个任意五边形,它的内角和是多少度?
生:把五边形分割成三个三角形,利用三角形内角和是180°,求出五边形的内角和是180°×3 = 540°。
师:那么,你能猜出任意n边凸多边形内角和的度数吗?
学生通过举例,归纳:
这样,学生就易于猜测出n边凸多边形内角和应为180°×(n-2)。
3.善于验证
在数学学习过程中,要激发学生进行猜测的欲望,鼓舞学生大胆探索,养成良好的猜测意识和习惯。教学中,教师应引导学生用已有知识对猜测进行适时验证,从而提高猜测能力。
案例4:叶柱老师“平均数问题”
师:老师发现,同学们又长高了不少。谁愿意告诉大家自己的身高?(五位同学汇报身高:149厘米、146厘米、136厘米、132厘米、142厘米。)
师:根据这些数据,你能估计一下这五位同学的平均身高是多少厘米吗?
生1:我估计是142厘米,因为平均身高应该接近中间身高。
生2:我估计是141厘米。因为最高的与最矮的相差17厘米,所以,我想平均身高应该与最高身高相差8.5厘米,即(17÷2)厘米,所以是149-8.5≈141厘米。
生3:我想可能是140厘米,但我说不出理由。
师:大家的猜想很丰富,也很真实。究竟这五位同学的平均身高是多少厘米呢?你有没有办法来验证自己的猜想?(自己验证,全班交流)
生4 :(14 9 146 136 132 142)÷5=
141(厘米)
师:你是怎么想到用这种方法来验证平均身高的呢?
生4:我们每次测验后都要算平均分。比如算小组的平均分把合组8位同学的分数相加,再把所得的和除以8,所以,我想计算平均身高的方法应该也是一样的。
……
(四)体验成功——结猜测之果
苏霍姆林斯基说:“成功的快乐是一种巨大的情绪力量,它可以促进儿童好好学习的愿望。”猜测训练应从低年级着手。刚入学的儿童好奇心强,教师要小心呵护,利用这种好奇心,采用多种生动活泼的形式加强猜测训练,比如,猜数字,猜大小等游戏。让他们品尝到猜测带来的成功体验,必定使学生活跃思维,从而大大提高猜测能力。
案例5:特级教师刘可钦“百以内数的认识”
师:请在你的纸上悄悄写上一个两位数,不要让别人看到,写完就坐好。(学生写数,情绪很好)
师:我们来猜一个同学写的数。
生:是20吗?
生1:比20大得多。
生:是70吗?
生1:比70少一点。
师:是60吗?
生1:快了,比60多几个。
(学生很兴奋。)
生:是63吗?
生1:比63多1个。
(学生和老师都笑了。)
生:(一起)是64。
生1:对了。
(学生欢呼)
……
总之,教师应还全体学生一片蓝天,一个积累经验、创设情境、提供机会、体验成功的猜测时空,细心呵护学生猜测的萌芽,让其茁壮成长,使课堂教学充满生命的活力,这样才能真正培养学生的创新精神,从而促进学生全面、持续、和谐的发展。
(作者单位:福建省建瓯市第二小学)
一、小学生数学猜测能力的内涵
猜测是根据某些已知事物和知识对未知事物及其规律性的似真推断,人们以自身已有的知识为基础,通过对问题的分析、归纳,或将其与有类似关系的特例进行比较、分析,通过判断、推理对问题结果做出估测。数学猜测是人类在探索数学规律时的一种思维策略,是根据已知数学条件和数学原理对未知的量及其关系的似真推断。数学猜测是一种创造性的思维方式,是数学理论产生的前提。数学中那些精辟的结论、定理及巧妙的证法的得出,都离不开猜测。
二、发展小学生数学猜测能力的策略
2011版《小学数学课程标准》中明确指出:“让学生在参与观察、实验、猜想、证明、综合实践等数学活动中,发展合情推理和演绎推理能力,清晰地表达自己的想法。”
(一)积累经验——生猜测之根
当代著名科学家波普尔认为:“科学奠基于经验之上,直觉依赖于过去得到的经验。”直觉猜测能力与经验的丰富程度呈正相关关系。所以,要发展小学生的数学猜测能力,应该注意学生数学猜测经验的积累,教师在教学中既要引导学生运用猜测参与知识建立的过程,又要及时复习总结,优化认知结构,为培养学生的数学直觉猜测能力打下坚实的基础。
(二)创设情境——萌猜测之芽
美国数学家波利亚指出:“在数学领域中,猜想是合理的,值得尊重的,是负责任的态度。”作为小学数学教师,应当创设情境,让学生充分感受猜测的魅力。
案例1:“三角形的内角和”
课始请三个同学玩拉橡皮筋的游戏,每个同学用手指拉住一个角,使之成一个三角形,随后任意拉动三个角,只见其中一个角变大时,另两个角度变小;一个角变小时,另两个角变大。
师:真奇怪,为什么会有这样的现象呢,猜猜,这是什么原因?
然后及时引导学生猜测出锐角三角形、钝角三角形、直角三角形的内角和度数相等。
这样创设情境,并不失时机地引导学生进行猜测,不但可以充分调动学生的思维,使其思维处于兴奋状态,还可使学生在猜测的过程中逐步勾勒出知识的轮廓,从整体上了解所学知识的内容。
(三)提供机会——开猜测之花
传统教学中的内容多为机械的理论表述,没有留给学生进行猜测的空间。在现代数学学习过程中,使学生成为知识的发现者远比成为知识的接受者重要。一些易于发现的数学理论,教师应深入钻研,挖掘其中适合进行猜测的内容,让学生通过观察、归纳、验证、探索,发现新知识。
1.乐于观察
数学家欧拉说过:“今天已知许多数的性质,大部分是通过观察发现的……只有靠观察才能获得这些知识。”在数学知识的学习过程中,要对学习内容进行猜测、验证、推理与交流,其前提必然是观察。因此,教学中,教师要提供机会,让学生乐于观察,提高猜测能力。
案例2:周永彬老师“圆的认识”
师:同学们画出了大小不同、颜色各异的车轮简图,请你们仔细观察,这些图形有些什么共同点?你们能根据这些共同点猜想一下,圆可能会有哪些特征吗?
请把你们的猜想和同桌交流一下。
师:你们有哪些猜想呢?
(圆形物体可以滚动,没有角。)
(圆都有一个中心。)
(圆的中心到圆的边缘的距离相等。)
……
2.敢于归纳
归纳是指从一般性较小的前提推出一般性较大的结论,是从特殊到一般的推理。在小学数学教学中,教师应提供一些探究性思考练习,训练学生归纳推理,提高猜测能力。
案例3:“求多边形内角和的度数”
师:一个任意五边形,它的内角和是多少度?
生:把五边形分割成三个三角形,利用三角形内角和是180°,求出五边形的内角和是180°×3 = 540°。
师:那么,你能猜出任意n边凸多边形内角和的度数吗?
学生通过举例,归纳:
这样,学生就易于猜测出n边凸多边形内角和应为180°×(n-2)。
3.善于验证
在数学学习过程中,要激发学生进行猜测的欲望,鼓舞学生大胆探索,养成良好的猜测意识和习惯。教学中,教师应引导学生用已有知识对猜测进行适时验证,从而提高猜测能力。
案例4:叶柱老师“平均数问题”
师:老师发现,同学们又长高了不少。谁愿意告诉大家自己的身高?(五位同学汇报身高:149厘米、146厘米、136厘米、132厘米、142厘米。)
师:根据这些数据,你能估计一下这五位同学的平均身高是多少厘米吗?
生1:我估计是142厘米,因为平均身高应该接近中间身高。
生2:我估计是141厘米。因为最高的与最矮的相差17厘米,所以,我想平均身高应该与最高身高相差8.5厘米,即(17÷2)厘米,所以是149-8.5≈141厘米。
生3:我想可能是140厘米,但我说不出理由。
师:大家的猜想很丰富,也很真实。究竟这五位同学的平均身高是多少厘米呢?你有没有办法来验证自己的猜想?(自己验证,全班交流)
生4 :(14 9 146 136 132 142)÷5=
141(厘米)
师:你是怎么想到用这种方法来验证平均身高的呢?
生4:我们每次测验后都要算平均分。比如算小组的平均分把合组8位同学的分数相加,再把所得的和除以8,所以,我想计算平均身高的方法应该也是一样的。
……
(四)体验成功——结猜测之果
苏霍姆林斯基说:“成功的快乐是一种巨大的情绪力量,它可以促进儿童好好学习的愿望。”猜测训练应从低年级着手。刚入学的儿童好奇心强,教师要小心呵护,利用这种好奇心,采用多种生动活泼的形式加强猜测训练,比如,猜数字,猜大小等游戏。让他们品尝到猜测带来的成功体验,必定使学生活跃思维,从而大大提高猜测能力。
案例5:特级教师刘可钦“百以内数的认识”
师:请在你的纸上悄悄写上一个两位数,不要让别人看到,写完就坐好。(学生写数,情绪很好)
师:我们来猜一个同学写的数。
生:是20吗?
生1:比20大得多。
生:是70吗?
生1:比70少一点。
师:是60吗?
生1:快了,比60多几个。
(学生很兴奋。)
生:是63吗?
生1:比63多1个。
(学生和老师都笑了。)
生:(一起)是64。
生1:对了。
(学生欢呼)
……
总之,教师应还全体学生一片蓝天,一个积累经验、创设情境、提供机会、体验成功的猜测时空,细心呵护学生猜测的萌芽,让其茁壮成长,使课堂教学充满生命的活力,这样才能真正培养学生的创新精神,从而促进学生全面、持续、和谐的发展。
(作者单位:福建省建瓯市第二小学)