數學這門學科不僅具有深遠的意義和價值,也充滿了挑戰。在數學學習過程中,學生需要合理利用猜測以及推理論證。猜測就是根據學生現階段的思維,尤其是直覺而做出的一種假想,其中既包括正向猜測,又包括反向猜測,前者是以現有的知識儲備為基礎獲取新知的方式,后者是一種違反常規、常態的不同視角的猜測。教師在數學教學過程中滲透正確的猜測方法,既能使學生積極主動地參與到數學學習中,也能提高學生解決數學難題的效率。因此在教學中,教師要通過以下策略來培養學生的數學猜測能力。

一、基于學生認知,激活猜測之源

猜測要建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎上,如果脫離這一基礎,這樣的猜測必然是低效甚至是無效的。所以,在猜測之前,教師需要選擇多元化的手段,有效激活學生的已有知識和經驗。

例如,在教學“小數除法”時,教師可以先給出算式,要求學生完成計算:2.8+0.7、2.8×0.7和2.8÷7,然后出示2.8÷0.7,引導學生猜一猜:這個算式所得的商,與被除數相比誰大誰小?在這一環節設置猜測的目的,是為了克服學生對知識的負向遷移,結合以往的計算經驗學生都會想當然地認為商總是比被除數小,但實際上,并非如此。因為之前的計算結果有大有小,所以在猜測時,學生大都已經形成了直觀認識。此時,學生的好奇心被充分調動了起來,他們能展開積極主動的猜測,也能自主鏈接之前學習過的舊知識,如小數點的移動等。

又如,在教學“三角形的面積”時,我們先回顧之前學習過的平行四邊形,思考其面積推導的過程,在確定具體的方法“剪、移、拼”之后,鼓勵學生猜一猜:如何求解三角形的面積。在進行動手操作之前,學生會展開自主猜測,為了驗證結果正確與否,學生間可以“比劃”自己的操作思路。如此既能夠為接下來的動手操作奠定良好基礎,也能夠使學生留下深刻的印象,特別是對“÷2”的記憶。

以喚醒舊知識為基礎展開的猜測,不僅要找準關鍵的知識契合點,還要注意知識負向遷移所帶來的不良影響,這樣的猜測以及接下來的驗證,才是處理新舊知識銜接的最佳舉措。

二、進行有效指導,培養猜測能力

1.在質疑中猜測數學問題

就其本質而言,數學猜測所體現的是學生的創造性思維,同時也與數學推理密不可分,這對學生數學思維的發展有著顯著的促進作用。教師在充分激活學生舊知識的基礎上,鼓勵其鏈接生活大膽進行猜測,或根據啟示進行猜測,或基于教師架設的情境進行猜測,之后再展開推理驗證。

例如,教學“圓的面積”時,教師先出示圓的圖片,鼓勵學生猜一猜其面積可能和哪些因素有關。當學生提出直徑或者半徑之后,在圓內進行演示:先繪制兩條直徑,使其相互垂直,然后畫出一個外切正方形。此時,學生再次聚焦正方形面積和圓面積之間的關系,或者找出其他有關聯的因素。學生發現,在這個圓中,其面積和半徑的平方存在一定關聯。在經過更細致的觀察以及測量對比之后,得出精準答案:是半徑平方的三倍多,但不超過四倍。學生經歷大膽質疑、層層深入的推導,自然就能在探究的過程中掌握猜測的正確方法。

2.在追問中培養猜測思維

針對新知識的探究過程,教師不僅要鼓勵學生大膽進行猜測,而且還要鼓勵學生基于不同視角以及不同維度思考問題,這樣才有助于他們透過表象觸及事物本質,找到正確的解題思路。

例如,教學“圓柱的體積”時,教師可以讓學生回顧舊知識,然后以此為依據展開合理猜測:是否可以對圓柱進行轉化?能否轉化為之前已經學習過的圖形?如果將其轉化為長方體,是否能夠求出其體積?在轉化為長方體之后,其與之前的圓柱存在哪些聯系?這一連串問題,剝開了學生思維的層層面紗,使他們能伸手觸及問題本質,并展開大膽猜測。

三、把握猜測時機,經歷猜測過程

1.在導入時引發學生猜測

在皮亞杰的建構主義教學觀中,特別強調了學習過程中的主動構建以及所建立的基礎。教師不僅要充分利用學生已經掌握的知識以及經驗,還要適時搭建學習情境。這些必須是建立在學生的舊知識基礎上,學生需要主動完成建構,而教師的功能僅限于輔助以及促進。所以,猜測所建立的基礎就是學生已經掌握的知識和經驗,然后再根據客觀事物的表象,做出對其結果的假想判斷。為了實現合理的猜測,教師應為學生呈現更豐富的表象,以及易于其理解的數學模型,使學生可以以此展開多元化的動手操作,創建真實且具體的活動情境。當然,教師也可以用多媒體教學呈現圖片或視頻,同樣也能為學生的猜測提供依據。

例如,在教學“年、月、日”這一單元時,學生需要了解閏年、平年相關的知識點。在進行新知導入時,教師先為學生創設一個簡單的情境,既能有效激發學生的矛盾沖突,也能使其展開深度思考,產生強烈的求知渴望,以此形成強大的學習訴求以及驅動力。

“你今年幾歲了?過了幾個生日?”因為這一學段的孩子年齡差不多,所以他們的答案基本一致,此時教師提問:“你們知道嗎?小明的爸爸今年才過第10個生日,你認為他的爸爸有幾歲?”有個學生不假思索地回答“10歲”。這個答案引起了其他學生的反駁:“如果是10歲,怎么可以當爸爸呢?”與此同時,激發了學生的認知矛盾:為什么他的爸爸只過了10個生日呢?很多學生渴望了解其中的奧秘,因此產生了強烈的求知欲望。在這種特定情境下,既有助于提高學生的自主探究能力,也使得教學效果收獲顯著。

2.在教授時引發學生猜測

所謂猜測,實際上是在面對客觀事物時,對結果所做出的一種預判。對于小學生來說,他們好奇心比較強,更喜歡猜測這種方式,所以在教授新知之前要設置猜測環節,鼓勵學生大膽展開猜測,然后結合實例進行驗證,這是一種非常有效的教學方法,與新課改所倡導的教學理念完全吻合。

在小學階段,“商的變化規律”是建立在筆算乘法以及除法的基礎上,與舊教材進行對比和梳理,我們針對這一知識點的呈現進行調整:在舊教材中只關注商不變的規律,而在新教材中,改編了探究“商的變化規律”。此外,還增加了以下幾點內容:其一,被除數不變的情況。其二,除數不變的情況。在經過這樣的整合與優化之后,使得這部分的知識點更系統、更全面。在實際教學過程中,為了貼合教學需求,教師對教材內容進行整改,以此建立探討主題“商變化的三條規律”,并將猜測貫穿始終,這樣學生便可以自主親歷猜測、驗證、推導結論以及實踐應用這一完整的數學研究過程。

同時,在這一過程中,教師也明白了一些淺顯的道理:如果基于知識的形成展開分析,數學具有突出的嚴謹性和科學性,在這一前提下,猜測不能想當然,必須要有邏輯、有條理地揭示思考過程,這樣的猜測才能有理有據。所以,學生在猜測之前,要根據已經掌握的知識背景,搜尋有力的支撐依據,然后遵循觀察、猜測以及驗證這一過程展開具體實踐。

3.在練習時引發學生猜測

在練習的過程中,設計猜測環節可以促使學生展開多維度、多層次的思考,找到與眾不同的思考方式以及解題思路,并從中尋求簡潔、獨特且新穎的解題方法,這既是對解題思路的進一步拓展,又是有效挖掘思維創新的關鍵。這種形式的猜測訓練,不僅可以幫助學生高效地完成任務,還可以實現學生思維的發散以及解題思路的拓展。當然,在完成解題之后,教師還要給出適當的評價,提高學生猜測的興趣和自信。通過教師的評價,學生不僅能夠體驗到成功的喜悅,還能夠積累到實踐經驗。除此之外,我們還可以增加學生之間的相互評價以及自我評價,助力學生發展自己的猜測能力和猜測水平,如此才能做到有針對性的改善。

總之,在實踐教學中,猜測的運用非常關鍵。教師不僅要鼓勵學生展開積極的猜測和探索,還要充分展現自己在這一過程中的重要引導價值,使學生能夠展開合理的猜測、科學的猜測,進而提升學生的數學猜測能力。

作者單位 江蘇省泰州市姜堰區梁徐中心小學

責任編輯:張言