陳虹
摘 要: 數學是在學習的任何時期都是一門基礎且重要的課程,但是由于數學的抽象性使得學生在學習過程中感到十分吃力,而在教學中加入實驗教學不失為一種很好的方法。數學實驗就是要讓學生通過自己動手進行操作、探究、發現、思考、分析、歸納等的思維活動,最后領悟概念和解決問題的一種教學手段。實驗教學能帶動全體學生的思考活動,提高對疑問的興趣,它能達到使抽象的理論與實際生活相結合,同時培養學生的數學創造性思維能力的目的。
關鍵詞: 小學數學 實驗教學 創造性思維能力\
談到做實驗,一定容易聯想到物理實驗、化學實驗、生物實驗等;談到學數學,自然會聯想到做數學題,題海戰術幾乎成為數學學習的代名詞。難道數學也可以做實驗?“數學實驗”是為了探索數學知識、檢驗數學結論(或假設)而進行的某種操作或思維活動。數學實驗一般具有可操作性和實踐性,注重實測與直觀,讓數學在“實驗”的過程中對所研究的內容“可視化”,讓學生從中獲得對數、形的觀念,并逐步對其適度抽象,進行更高層次的“再實驗”,進而體會數學的研究方法和構成體系,使其在活動中認識并改造著自己的數學知識結構。
小學數學實驗課教學,應緊密聯系學生的生活實際,從其生活經驗和已有知識出發,倡導自主探索、動手實踐、合作交流等數學學習方式,使學生在自主探索中建構有價值的數學知識,獲得情感、能力、知識的全面發展。
一、數學實驗教學應遵循的原則
1.趣味性原則。根據學生特點,趣化教材,為學生提供生動有趣的實驗情境,喚起學生學習動機,激起學生求知欲望。
2.現實性原則。從現實生活中選取生動形象的典型實驗,把數學知識生活化,把現實生活數學化,增添學生學習數學的樂趣,幫助學生學習抽象的數學知識。
3.開放性原則。就是課堂實驗教學促使學生思維呈現活化狀態,學生思考空間廣闊,可以從不同角度提出問題,用不同方法解決問題。
二、如何開展數學實驗課的教學
新課標的教材在內容的編排上與傳統教材一個很大的區別在于探究性的內容,而要探究出一些規律或結論,就要求學生自己動手去實踐、去操作,而這些都是數學實驗的一部分,在小學階段只是一些簡單的發現,理論性的、操作性的要求都不高,所以這個階段的數學實驗只是穿插在平時的教學過程中。教師在平常的教學過程中可以選擇一些專題讓學生去實驗,比如:圓的認識,可以用實物進行實驗;讓學生進行某個專題的調查,收集數據進行統計,利用計算機畫統計圖表,進而分析結論,等等。不管什么專題的實驗,我認為都應該從以下方面入手。
1.圍繞教學目標。實驗教學要針對課堂教學目標,有的放矢。問題內容的指向應是教學的重點,切入的角度應該針對學生學習的需要,這樣才能使學生的精力集中于教師提出的問題,不會因無關緊要的問題而影響學生的注意力。
2.確定實驗的要求。也就是說一次實驗中讓學生做些什么、怎么做,從中明白要求,給學生指明實驗的方向,更好地得出結論。例如在教學五上《鋪一鋪》這一課時,在活動之前老師說明學習要求:(1)鋪一鋪,用拼板黃色一面拼;(2)想一想,能密鋪的圖形和什么有關?(3)議一議,由組長填表。這樣老師在活動前把要求明確后,學生就可以按照要求,有的放矢地開展活動,避免只停留在玩東西的表面操作上。
3.組織學生進行實驗,收集數據或結果。心理學研究表明,學生認識規律是“感知—表象—概念”,而設計表格,讓學生動手實驗符合這一規律,能變學生被動地聽為主動地學,充分調動學生的各種感官參與教學活動,感知大量直觀形象的事物,獲得感性認識,形成知識的表象,并誘發學生積極探索,從事物的表象中概括出事物的本質特征,從而形成科學的概念。在教學五上《鋪一鋪》這一課時,教師這樣設計表格,進行實驗:
這樣設計表格并把學生分成若干組,以小組的形式展開實驗,培養學生的團結協作精神。在實驗過程中做好數據記錄,做好統計分析,使得抽象的概念變得具體形象,在學生頭腦中形成鮮明的印象,從而達到預期的教學效果。
4.總結實驗。在得出初步的結果或相關數據后,組與組之間通過討論交流看法,對在同一實驗條件下的方法和結果進行討論,說出各自的思維過程、描述自己的做法。這樣既有利于培養學生的合作交流精神,又可以降低下一階段出錯的可能性,提高學習效率。最后進行歸納猜想,得出結論。
三、開展數學實驗的意義
1.有利于培養學生學習數學的興趣。實驗教學符合小學生的年齡和思維特點,它是一種特殊形式的“玩”。通過這種學習方式培養學生學數學的興趣,是符合學生認知規律的。動手實驗的過程又是學生動手實踐、互相合作、探索交流的過程,因而它不僅培養了學生的興趣,而且培養了學生的獨立思考意識和小組合作的意識。如在學習《軸對稱圖形》這一課時,教師是這樣設計的:
師:軸對稱圖形在我們的生活中隨處可見,誰能說一說,在生活中哪些地方用到了軸對稱圖形?
生:飛機、衣服、人體……
師:在課件的資料中心給同學們提供了許多生活中應用了軸對稱圖形的實例,請大家進入“資料中心”(網頁的資料中心,鏈接了許多生活中的軸對稱圖形)找一找,并完成搜集表格。
師:要求2人或3人分一小組,合理分工,協作完成。
師:匯報你們整理的學習結果,并說一說軸對稱圖形在生活中有什么好處?
生1:
生活中的軸對稱圖形
生2:
生活中的軸對稱圖形
教學過程中教師貫穿著動手實驗、小組合作,這既激發了學生的學習興趣,又提高了課堂教學效率,使學生在動手實驗中感受到了學習的樂趣。在樂趣中擷取了知識,使學習變得自然、輕松、高效,從而達到了教學目的。
2.有利于培養學生動手操作能力。演示實驗是教師或學生在臺上做實驗,大部分學生被置于旁觀者的位置上。學生看在眼里、急在心中,人人都想親手嘗試,自主探究。在大力培養創造力的今天,應該變演示實驗為分組實驗,組建實驗小組,在教師的啟發引導下,學生人人參與,個個動手,在親身實驗中探究新知,獲取感性體驗,經歷知識形成過程。在“三角形的內角和”教學中,教師讓學生自己動手、動腦,用剪、拼、擺等方法來猜想三角形的內角和的度數,然后組織學生討論如何證明自己的猜想,再全班交流,教師加以糾正和指導。最后形成規范的數學術語。在這樣的實驗過程中,教師進行宏觀調控,耐心指導,并在學生掌握知識的過程中,培養學生動手操作能力。
3.有利于培養學生創新能力。新課程倡導培養學生的創新能力,而動手實驗教學是培養學生創新能力的必要途徑,是數學教學中不可缺少的重要環節。從表面上看,動手實驗浪費了師生大量的時間,但它大有用處,不僅使學生善于提出問題、分析問題,還會培養學生敢于主動探究和創新的能力。例如,在“四邊形的內角和”教學時,可先讓學生準備了幾張形狀不同的四邊形紙片,然后讓學生觀察四邊形內角和是不是一個定值。如果不是,請說明理由;如果是,請設計一個數學實驗來檢驗。學生通過積極思考,動手操作,設計出四種檢驗的方法:一是分別撕下每個內角,將它們的頂點拼在一起;二是直接將四邊形的四個內角分割在兩個三角形中;三是把四邊形分割成四個三角形;四是在四邊形一邊上取一點,連接另兩個頂點,分割成三個三角形。當然僅僅通過實驗還是不夠的,教師再引導學生從問題出發,通過觀察,運用歸納、類比等方法得出猜想,最后仍用實驗加以驗證。學生在實驗時,要像一個小數學家那樣參與到問題的探索解決的過程中,通過認真觀察、大膽猜想、實驗驗證、理論證明,最后得出科學的結論。在這樣的學習過程中,學生會逐漸從學會走向會學,從傳承走向創新。
數學實驗與建立數學模型息息相關,通過在課堂教學中實驗,或到大自然和社會搜集實物和數據樣本,理論聯系實際,學生的好奇心和渴望揭開奧妙的心理使他們興趣盎然,從而達到探索與獲取數學模型的目的。隨著現代科技的發展,數學實驗的內容和方式也更豐富重要。因此,數學實驗教學是一種非常有效并切實可行的教學模式,我們在教學中要巧借實驗這一“東風”,更好、更快地推動數學教學這艘大船不斷前行。
參考文獻:
[1]數學課程標準.
[2]小學數學教育.2013.6.