给学生提供数学猜想机会

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  从数学思维的角度来说,数学猜想是一种有效的数学想象,凭借已有的事实和经验,进行合理的假定和推理,能够有效缩短解决数学问题的进程,快速发现问题并解释数学问题的本质。新课标提出:要用富有挑战性的内容发展学生的猜想、验证等数学思维能力。由此可知,猜想对数学思维的发展起着不可忽视的作用。在小学数学课堂探究中,教师要把握时机,给学生提供足够的时间和空间,为之搭建猜想平台。
  一、导入点引发猜想,激活认知热情
  在课堂导入环节,如何将学生的学习兴趣激发起来,让学生很快进入问题探究的情境中,这是很关键的环节,若此时提出猜想,将会起到“四两拨千斤”的作用。
  如在苏教版“三角形的三边关系”课堂教学中,第一次教学时我根据教材安排,让学生用准备好的长短不同的三根小棒围摆三角形,但结果发现,学生的探究仍然停留在一个层面:任意三条线段是否能围成三角形,无法直接将思维切入到三角形的三边关系上,课堂思维缓慢,学生只是根据教材机械围摆。在第二次教学时,如何将学生的关注点拉回到第三个层面,也就是正确理解“三角形两边之和大于第三边”,是我在课堂教学中要重点把握的内容。为此我直接导入主题,展开猜想引导:出示边长为3cm、6cm、9cm的三根线段,启发学生大胆猜想:这三根线段能否围成一个三角形?学生根据自己的想象,提出能和不能的猜想,而后我运用多媒体几何画板直接展示整个围摆过程,学生发现不能围成三角形,因为两条较短线段(6cm、3cm)的线段之和与最长边(9cm)重合在了一起了;我继续设疑:如果将最长边9cm改为8cm呢?猜想一下能否围成三角形?学生的兴趣立刻被调动起来,继续猜想,此时我根据两次猜想追问:为什么会这样?你发现了什么?
  通过两次猜想,很快导入三角形三边关系的课题,让学生将关注点放在“两边之和与第三边”的关系要素上,激发起探究热情,很快进入课堂关键环节,提高了课堂效益。
  二、关键处激发猜想,提升活动经验
  知识的巩固阶段,是对学生数学探究的强化和检验,也是活动经验的提升和积累,此时进行猜想,将有利于学生建构数学概念,积累丰富的数学表象。
  如在教学“圆锥体的体积”时,学生已经学会运用转化思想,猜想圆柱体的体积是圆锥体体积的3倍。如何证明?需要进行验证。我让学生准备好材料,动手验证(圆锥体内装满的水,倒入空圆柱体中)。在操作中学生发现,圆柱体体积可能是圆锥体的3倍,也可能是4倍,甚至也有可能是7倍,因为将一个圆锥体中装满的水倒满圆柱体,有的需要三次,有的需要四次,有的还需要7次。由此可知,并非所有的圆柱体和圆椎体之间都有3倍的关系。学生引发猜想:圆柱体体积和圆锥体体积的关系,存在着某个特定的条件。也就是说,要符合教材中推导的圆锥体体积是圆柱体体积的,必定有一个前提。于是学生进行分组验证,讨论后发现,只有当圆柱体和圆椎体同底等高,圆柱体的体积才可能是圆锥体的3倍。在这个教学环节中,如果不能突破对同底等高这个基本要素的关键点,那么学生的猜想和验证就会杂乱无章,不会有更深入的探究,以至对圆锥体的面积推导过程产生负迁移,将这堂课上成“夹生饭”一样的课堂,学生似是而非,不能真正切入问题的实质。在关键处激发学生猜想,能够将学生直接引入问题的本质处,并穷追数学问题的根源所在,既节省时间,又很快能得到问题的答案。
  三、反思拓展猜想,发展数学思维
  数学反思在课堂探究中的作用类似于总结,是学生对所学内容的消化和再理解,也是学生对课堂中数学表象的一次抽象,是感性到理性的升华。很多人认为,在这个反思的接口不需要再费事进行猜想,只要简单总结一下就行了,其实不然,教师在反思时进行猜想,将会实现猜想能力的拓展,让学生的思维进一步飞跃。
  如在教学“平均数”时,经过探究后学生已经对“求几个数的平均数”的算法非常熟练,但这是否就意味着学生完全能够运用“平均数”这一数学理论来解决实际问题呢?为此我展开反思引导:你从平均数中知道了什么?学生认为,平均数代表的是几个数的平均值,并不能确定其最高值和最低值。我提出问题:路边有条平均深1.4米的河,如果一个不会游泳的人,身高只有1.6米,不慎掉入河中会有危险吗?为什么?学生从自己所学的概念入手,猜想会有危险,并根据相关的数据来证明和验证:河中水的深浅不一,有的地方浅,有的地方深,这些都是有可能的。通过猜想,学生对平均数的含义有了更深入的理解,反思也更具有实际意义,使得学生的思维具有了全面性。
  毫无疑问,数学猜想在培养学生思维过程中发挥的作用是不容忽视的。更重要的是,猜想能够激发学生的探究热情,推动课堂探究,将其引向深入,接近数学本质,获得思维的拓展。这也是新课标要求教师要深入引导学生进行数学猜想的深意所在。在数学课堂探究中,教师要精心钻研教材,选择合适的时机,把握好节点,给予学生猜想的机会,使学生在自主探究的基础上,开阔视野,提高数学想象能力。
  (作者单位:江苏省海安县大公中心小学)
  责任编辑:潘中原
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