工作坊研修:
通过抽象推理 演绎数学精彩
——观看史宁中教授讲座有感
河南省灵宝市第三小学
08组 雷书红
小学数学中的抽象和推理,对于每个老师都不陌生,但史宁中教授的讲座,让我如沐春风。他主要讲解小学数学中的抽象、演绎推理、归纳推理在数学中的基本地位和作用,并通过大量案例告知老师,如何将抽象、演绎推理、归纳推理的思想渗透到小学数学教学中。这,是我们每个老师要研究和实施的。
一、数学的基本思想
2011版的《数学课程标准》中明确指出:课程目标由双基到四基,实现了教育理念的转变。
过去的教育理念是以知识为本,教学大纲关心的问题是应教哪些内容和教到什么程度;考核内容则是规定的内容是否教了,学生的掌握是否达到要求;教学目标是基础知识扎实和基本技能熟练;教学形式是课堂、教材、教师。
现代的教育理念是以人为本、育人为本。课程标准是以学生的发展为本,因为人的成功依赖是知识技能、把握机遇和思维方法,不仅要记住一些数学的知识、掌握一些数学的技能,还要培养学生的数学素养——让学生感悟数学的基本思想,通过数学教学积累基本活动经验,会想问题、会做事情,课程目标是基础知识、基本技能、基本思想和基本活动经验。
从课标中得知,数学是研究数量关系和空间形式的科学。研究对象是数量和图形;研究内容是数量关系和图形关系;数学的基本思想是数学的产生与发展必须依赖的思想;学习过数学与没有学习数学的思维差异,则是抽象、推理、模型;数学教学的责任:会抽象、会推理;从假设前提出发,通过推理得到数学的结果,数学内部的发展,数学具有逻辑性;通过模型,解决现实世界中与数量和图形有关的问题,从数学内部到现实世界,数学具有应用性,得到数学的基本特征:一般性(抽象)、严谨性(逻辑)、应用的广泛性(模型)。
这些变化,这些理念,这些内容,我们都知道,更清楚。可在课堂中完完全全实施,则不甚理想,还是一起努力吧!
二、数学中的抽象
通过学习,知道了数学思想是抽象、推理、模型,而不是知识,不靠讲解靠感悟;教学要点感悟什么?如何感悟?请看!
抽象有两种方法,是对应和定义。学生人数的数,是对数量的抽象,同时抽象出关系,从数量的多少到数的大小。如对应:三个苹果、三只鸡→ □□□ ←→ 3 (去掉物理属性);如定义:一个一个多起来(后继数),1= 0 + 1,2 = 1 + 1,3 = 2 + 1,4 = 3 + 1……在小学阶段的数学教育,开始用对应的方法,在数的符号表达时,简洁、关键是把握问题的本质……
观看史教授讲座,我懂得了点、线、面的抽象。0 维是点、1 维是线、2 维是面、3 维是体。日常生活看到的几何图形都是三维的,点线面是抽象的。如角的抽象,角是由两条有公共端点的射线组成的图形,角的大小与边长无关。
史教授告诉我们:抽象出数学研究的对象,是外部世界的数量和数量关系、图形与图形关系引导数学内部。概念则是:自然数、负数、点、线、面、体、角;关系是:(代数)数的大小关系,(几何)两点决定一条直线;法则是:加法 → 减法、乘法、除法。
是啊,抽象的东西不存在,现实中没有 3,只有具体的三只鸡、三个苹果,抽象的东西是理念的存在。
三、数学中的推理
观看讲座之后,对命题,对推理,有了更进一步的认识。数学内部发展依赖的是逻辑推理,数学的结论都是命题,数学命题可供正确或者错误判断的陈述。如“这个三角形是美的”,这样的陈述不是不是数学命题;再如“三角形内角和180度或者三角形内角和120度。”这两个陈述都是数学命题。
对命题,可直接判断,可直接推理;一个命题判断到另一个命题,判断的思维过程是一般推理;命题的内涵之间存在一条主线是逻辑推理。如“凡人都有死。苏格拉底是人。苏格拉底有死。”体现的是逻辑推理;而非逻辑推理是命题的内涵之间不存在一条主线,如“苹果是酸的,酸是一种味道,苹果是一种味道。”演绎推理是命题内涵由大到小,从一般到特殊;归纳推理是命题内涵由小到大,从特殊到一般。其中演绎推理需要前提是公理或者假设,演绎推理只能用来验证知识,不能用来发现知识。归纳推理是对从经验过的东西推断未曾经验的东西,归纳推理需要前提是经验或者想象。
数学推理是通过归纳推理得到结论,通过演绎推理证明结论,因为归纳推理和演绎推理都是是逻辑推理,因此数学的结果具有一般性和严谨性,进而具有应用的广泛性。数学抽象是把现实世界(数量、图形、关系)引到数学,推理是数学内部的发展,模型是从数学回归到现实世界。所以,模型是沟通数学与现实世界的桥梁,模型讲述的是现实世界的故事。课标中主要要求两个模型:总量模型(加法模型):总量 = 部分 + 部分,部分 = 总量–部分;系列模型:现在 = 过去 + 变化,路程模型(乘法模型):路程 = 速度 ×时间, 速度 = 路程 /时间。
在今后的教学中,保持“数学双基教学”合理的内涵,添加“基本思想”和“基本活动经验”,力争出现既有“演绎能力”又有“归纳能力”的培养模式,从而让自己的课堂令学生喜欢,让自己的课堂更精彩无限。
史宁中:东北师范大学
2014.4.3