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编辑/肖静 统筹/孙习涵
“推理”是数学的基本思维方式,在信息飞速发展、需要辨别真伪、发展创新能力的今天,发展推理意识具有重要的育人价值。本文以一节课的教学设计为例,用对话式教学的方式来帮助学生开启探究学习,发展推理能力与思辨能力。
数学是人们生活和劳动必不可少的工具,数学学习能提高人的推理和抽象能力,逻辑推理是生活和科研中很重要的知识,人们从事学习、科研、经济和法律活动(如侦破、审理案件等)都要用到“推理”。
推理是数学的基本思维方式,其发展和运用贯穿在整个数学学习过程中。本文以二年级下册第九单元中的《数学广角——推理》一课为例,让学生通过观察的手段获取信息,进而进行判断、猜测、推理得出结论,解决问题。
做好教学三分析,锚定学习目标2022版课程标准指出,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。因此,培养推理意识具有重要的育人价值。
本单元是人教版教材第一次专门设置“推理”内容进行教学,第一次明确提出“推理”的含义。
本单元有两个例题,例1将内容设置成生动有趣的数学活动,通过“猜不同学生分别拿的是什么书”,让学生经历推理过程、积累推理经验,进一步掌握的推理含义和推理方法。
例2则是让学生通过观察、分析、尝试、调整等活动,利用推理解决一些简单游戏中的数学问题,从而经历稍复杂的推理过程,学会按一定的方法进行推理,进一步体验推理的作用。
整体单元内容结构如下图:
从学情来看,二年级学生对于“推理”含义的理解并不难,但是难在“如何用简洁准确的语言有条理地表达推理过程”,所以推理过程的叙述、推理方法的总结归纳是本节课的难点,也是本节课的教学价值。
结合上述分析,我们确定了本课时的教学目标:
1.通过观察、猜测等活动,让学生经历简单的推理过程,感受推理的含义,初步获得简单推理的经验。
2.借助语言、连线、列表、描述等方式,掌握有序的推理方法,能有依据、有条理地表达推理过程,培养学生逻辑思维能力、语言表达能力、问题解决能力和创新实践能力。
3.培养学生初步有序、全面地思考问题的意识,发展推理意识、应用意识等数学核心素养。
运用前测导学,提升探究能力“推理”是数学的基本思维方式,在信息飞速发展、需要辨别真伪、发展创新能力的今天,发展推理意识具有重要的育人价值。因此,“数学广角——推理”的教学对于培养学生的思维能力、表达能力具有重要的意义。
如前所述,学生在这节课之前,在生活和学习中已经积累了初步的推理经验,为了更准确地掌握学生学情、把握最近发展区、提升探究能力,我在课前采用了问卷调查进行前测分析,了解学生的学习起点、引导有效探究。以下是前测单:
前测题选取了四道推理题,难度与例题和课后练习相当,其中第一题特别要求学生把解题的思考过程表达出来。分析结果发现:
虽然第1题的答案正确率高达96.2%,但是能较为清晰地写出思考过程的学生只占54.7%,近一半的学生存在“不会表达推理过程、语言不严谨”等现象,这说明学生对推理不难理解,但是难在如何表达思考过程、表达推理顺序,所以我将“有依据、有条理地表达推理过程”作为学习目标,引导学生有针对性地探究。
在教学中,我通过“解决问题的准确性”和“解决方案的多样性”来突破这个重难点,除了有条理地语言描述,还引导学生采用多种方式诸如连线法、表格法等表达推理过程,体现了大胆探究、灵活创新的思维品质。
此外,前测中我还发现一个有趣的现象:
四道题的正确率分别为第1题96.2%,第2题90.6%,第3题94.3%,第4题84.9%。可以看出,第2题反而比第3题正确率低,第4题正确率最低。
为什么会有这个现象呢?通过与学生面对面访谈,我了解到:
学生思维的第一步往往是“最先确定什么”,如果题目直接给了确定信息(如第1题和第3题),学生就很容易做对;但如果题目没有给出直接信息,而是给出了隐藏信息(如第2题)或间接信息(如第4题),部分学生就会不知如何入手,需要引导和启发,所以在推理时,“先确定什么”是有序思考的第一步,也是掌握推理方法的关键。
在教学中,我通过“解决方案的共同点”来探究这个关键,通过提问“这些方法都不同,为什么都是先确定小雨?”引导学生发现:要先确定能确定的信息,再一步一步有序推理。从而提炼思想、总结归纳,让学生掌握有序推理的方法,这样不仅落实了学习目标,也培养了学生深入探究、认真思辨的品质。
创设游戏情境,激发学生动机1.问题引入,初步断言
通过教师和学生的互动,激发学习动机,促进积极思维。教师一开始就列出本节课对话的内容“推理”,通过提问“什么是推理”,让学生用自己的语言表达含义,教师及时板书,形成对推理最初的“非终结性断言”。
出示课题:数学广角——推理。同学们,你们知道“推理”吗?你们觉得什么是“推理”?
2.创设情境,激趣引思
教师通过提供“猜礼物在哪个盒子里”的小游戏,唤起学生对“推理”已有的生活经验,经历推理的过程,从而对“推理”的初步断言进一步修订。
游戏激趣:杨老师带来一个小礼物,藏在下面其中一个盒子里。
(1)你知道小礼物藏在哪个盒子里吗?(学生只能猜测答案,不能确定)
(2)给出信息:右边的盒子说“礼物不在我这里”。现在能确定答案吗?
(3)揭晓答案,验证推理结果是否正确。
刚才的小游戏其实就用到“推理”过程,现在谁能再说一说,什么是推理?
教师介绍:像这样,根据信息、有依据地推出确定的结果,数学上叫推理。
3.批判质疑,对话探究
出示不完整的例1:
有《语文》《数学》《道德与法治》三本书,下面三人各拿一本,小刚拿的是什么书?小雪呢?
摘录信息,搭建推理框架。
(1)理解题意:题目告诉了什么?问题是什么?“三人各拿一本”是什么意思?
(2)现在你们能推理出答案吗?为什么不能?(需要信息和依据)
(3)补充信息、尝试推理。
补充信息:小雨说:“我拿的是语文书。”小雪说:“我拿的不是数学书。”形成完整的例1。
【例1】有《语文》《数学》《道德与法治》三本书,下面三人各拿一本。小刚拿的是什么书?小雪呢?
请大家独立思考,把思考过程记录在学习单上,并组内交流。
运用深度对话,培养思辨能力这一环节的深度对话,运用批判性思维的六项基本技能,突出批判性思维“准确、清晰、有序”的三个特点。同时,通过深度对话,一步步实现思维进阶和思辨提升,让学生的思维层层推进、逐步完善,从不系统的、有缺陷的个人解决方案,逐步形成若干成熟解决方案的合集,发展学生的逻辑思维和创新实践能力。
1.对话一:关注“准确性”
“对话”是课堂的基本交流方式,也是学生思辨、质疑、探究等思维方式的直接体现。本节课中,我们多次开展深度对话,通过自我对话、生生对话、师生对话等,引导学生充分地合作交流、批判质疑、审辨求真、深度感知,将生活经验“数学化”,形成完善有序的推理方法,培养思辨能力,实现思维进阶。
教师关注“解决方案的准确性”,通过展示学生最常见的“不够严谨”的推理表达(图1),鼓励学生大胆批判质疑、生生对话,在思维的碰撞中感受到推理需要有依据、有条理的严谨表达,体会“准确性”(图2)。
2.对话二:关注“多样性”
学生学会“有依据、有条理地表达”后,教师进一步引导:“有没有更简洁的表达方式,让人一眼就能看清楚呢?”引发第二次对话,让学生依次介绍其他表达形式,强化推理经验、丰富推理策略、拓展推理思路,感受推理形式的多样、简洁、清晰。
教师关注“解决方案的多样性”,鼓励学生开拓思维、大胆创新,学生依次介绍了连线法、表格法等解决方案,强化推理经验、丰富推理策略、拓展推理思路,感受推理形式的多样、简洁、清晰,发展了会探究、活运用、善创新的笃行善创能力。
3.比较辨析,感悟推理本质
教师引导学生关注“解决方案的共同点”,通过辨析“为什么这些方法都是先确定小雨”引导学生归纳推理的基本方法——先确定能确定的,再推理下一步,提炼思想、总结方法,培养有序思考的意识。教师引导学生关注“解决方案的最优化”,引导组内修订、方法内化,形成最优化的解决方案。
(1)这些方法不同,但为什么都是“先确定小雨”?
(2)小结:推理的时候,要先确定能确定的,再一步一步进行推理。
通过提供学习材料(例1),学生们自主探究、合作交流、深度感知。随后在教师的组织下,通过师生对话、生生对话,明确和完善“推理”的方法和本质,在这个过程中,形成了“明线+暗线”两线并行的情形。
“明线”是“解决问题的过程”:
对应的“暗线”是“推理的过程”:
“暗线”体现了“积累推理经验(有依据、有条理地表达,语言准确严谨)、丰富推理策略(表达形式可以更简洁、多样)、感悟推理本质(有序思考:先确定能确定的、再进行下一步推理)”三个层次。
同时这一环节也体现了我校“对话教学”模型和“批判性思维”特色,通过师生对话、生生对话,运用批判性思维六项基本技能,突出批判性思维的三个特点。
设置分层练习,增强应用意识练习环节分为基本练习、拓展练习、综合练习三个层次,体现了“层层递进、应用迁移”的特点,鼓励学生将所学知识迁移到实际生活情境中,解决实际问题,并在这个过程中,形成学生之间互相促进、相互合作的态度,鼓励积极探索、不断创新的精神。
1.基本练习
学生独立完成教材第106~107页做一做的第1、2题。
(1)有三只颜色不同的狗。黑色的狗是最轻的,白色的狗比浅黄色的狗重。在横线上写出它们的颜色。
(2)有三名学生分别来自二(1)、二(2)、二(3)班。其中,小伟不是二(3)班的,小雨下课后去找二(1)班的小东玩。小伟和小雨分别是几班的?
2.拓展练习
教材第108页第3题及下面的思考题。
通过总结“今天这节课有哪些收获?”引导学生反思,巩固推理的基本思想方法;并通过提问“生活中哪些地方用到了推理”将数学知识延伸到现实生活,学生不仅体会到“生活中处处有数学”,更能深刻感受到“学好推理”的重要性,提升了科学素养和人文情怀。同时也鼓励学生课后持续论证,寻求更多与“推理”有关的知识。
(1)小雨、小东、小松三人进行跳绳比赛。小松说:“我不是最后一名。”小东说:“我也不是最后一名,但是小松的成绩比我好。”他们各得了第几名?
(2)思考题:有甲、乙、丙三人,一个是语文老师,一个是数学老师,一个是体育老师。甲和乙经常跟体育老师学打羽毛球,乙带学生去找数学老师辅导数学。甲、乙、丙分别是什么老师?
3.综合练习:我是小侦探
小偷藏在一家有5个房间的宾馆里。目击者反映小偷的特征是:男,20多岁,身高一米八左右。
服务员说:1号、5号房间住的都是男的;2号房间住的是个20来岁的姑娘;3号房间住的人身高一米六左右;4号房间住的人有30岁,是1号房间的妹妹。
你能推理出几号房间住的是小偷吗?
4.总结延伸,反思提升
本节课引导学生掌握了“先确定能确定的、再有序思考下一步”的推理方法,建构了推理模型,这种模型能够让学生举一反三、广泛应用,不仅可以应用到本节课教学的“三种情况的推理”,还可以进一步迁移到四种情况的推理、更多种情况的推理;不仅能解决本节课的学习,还能持续探究,让学生有能力、有兴趣探索解决本节课以外的知识,思考更广阔、更深刻的数学内容,如练习环节的“小侦探”、生活中的警察破案、“王戎识李”故事。
总结全课:今天这节课你有哪些收获?
评价反思:提供评价表,学生自评、组内互评、教师评价结合。
联系生活:生活中哪些地方用到了推理?
应用延伸:古人智慧推理小故事《王戎识李》。
因此,本节课运用模型建构,增强了学生的应用意识,鼓励他们用学过的知识方法解决简单的实际问题,养成理论联系实际的习惯,发展实践能力,感悟数学应用的普遍性,体现广实践、乐探究、活运用等未来科学家素养。
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来源丨《思维型教学理论引领下的学科教学实践(小学数学)》
作者丨华中科技大学附属小学 杨帆
编辑 | 肖静
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