丁小燕
【摘 要】長期以來,人們對數學教學的認識就是概念、定理、公式和解題,總認為數學學科是具有嚴謹系統的演繹科學、數學活動只是高度的抽象思維活動。但是,經驗表明,數學不光是邏輯推理,它還有實驗。數學實驗教學是讓學生通過動手操作、進行探究、發現思考、分析歸納等思維活動,獲得概念或解決問題的一種教學過程。數學實驗教學具有明確的目的性、適度的挑戰性與充分的實踐性,所以適度適時地進行實驗教學,能充分調動學生學習的積極性和主動性,讓數學課堂充滿生機與活力。
【關鍵詞】數學實驗;適合;需求;解決問題
數學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。作為教師,應該要組織開展合理有效的數學實驗,那怎樣的實驗是合理有效的呢?
一、適合孩子的實驗。課堂實驗的內容和要求,要考慮學生的認知水平和心理水平,不能一味為了實驗而盲目拔高要求,應該選擇最適切的內容和方式組織學生進行研究,保護孩子們良好的實驗興趣。基于內容的實驗過程該如何設計更加合理、科學,特別是低段,孩子們擅長直觀形象思維,我們的數學實驗設計是否以游戲的方式展開,寓教于樂,讓孩子們真正喜歡上數學實驗呢?
〖案例〗減法算式中的奧秘
①實驗一 兩個兩位數相減(任意舉例驗證)
活動要求:
1.擺擺說說:從數字卡片1-9中任選兩張組成兩位數;小組里說一說“我選的是□和□,可以組成()和()。
2.寫寫算算:列式并算出你組成的兩個兩位數的差,填寫實驗單一。
3.想想說說:小組交流你的發現,說說你們的猜想正確嗎?
②實驗二 兩個兩位數相減(有序舉例驗證)
活動要求:
1.寫一寫:有序列出所有符合要求的算式,填寫實驗單二。
2.算一算:計算并觀察這些算式和得數。
3.想一想:小組交流,符合你們的猜想嗎?有沒有找到反例?
③自己設計實驗三 兩個三位數相減
活動要求:
1.擺一擺:從數字卡片1-9中任選三張組成三位數。
2.說一說:十位數字確定位置后不變,要求個位百位交換位置,可以組成()和()
3.算一算:列式并用計算器算出你組成的兩個三位數的差,填寫實驗單三,盡可能多寫幾個。
4.想一想:你的猜想正確嗎?有沒有找到反例?
《減法算式中的奧秘》,這是一節數學實驗手冊上的內容,學生在學完二年級“表內的乘除法(二)”后可以開展學習。課上,學生始終保持著非常投入、積極、專注的狀態,學生們積極動腦,呈現了精彩的發言和開闊的思維。同時,相信通過本次數學實驗的活動,學生不僅會發現減法算式中的特殊規律,更重要的是學習到了實驗探究的一般步驟。實驗手冊上是兩個層次:一是舉例驗證個位和十位相反的兩個兩位數相減,所得的差表示幾個9;二是根據實驗要求,驗證個位和十位相差幾,差就表示幾個9。基于前期思考,最后定于三個實驗:一是任意舉例驗證;二是有序舉例驗證;三是特殊的三位數減三位數減法算式中的奧秘。當時就考慮到第二個實驗可能對學生的要求過高,所以首先讓學生交流如何有序寫出所有符合要求的兩位數減兩位數,經過討論以及學生的上臺交流展示,學生已經解決了一部分困難。但是在實際的教學過程中,發現學生在書寫這一塊浪費的時間過多。我想既然學生對于有序的方法已經了解,那么在設計實驗單的時候可以直接給他們方框,這樣可以節省很多時間,或者可以小組分工。對于第三個實驗,雖然這個實驗只是個引子,讓學生知道兩位數可以這么研究,三位數的減法也是如此。這種特殊的三位數減三位數的減法算式,重在方法的遷移,也是讓學生經歷猜想、驗證、結論的過程。但是學生學得很吃力,所以這兒的實驗就不是很適切。
二、有需求的實驗。我想學生有需求才有實驗,不能為了實驗而實驗。課堂中,學生遇到問題,需要通過實驗來解決,這時開展的實驗才會更有價值更有效。
〖案例〗三角形的三邊關系
1.實驗一要求:
畫一畫:把紙條沿刻度點任意剪成三段;
圍一圍:把三段紙條看作三條線段圍一圍,把圍的結果填入表格中;
說一說:同桌說說你的發現。
2.實驗二要求:
剪剪圍圍:同桌合作剪出能圍的與不能圍的情況,把數據填入表中;
看看想想:觀察表中數據,你們的猜想正確嗎;
比比說說:小組交流你們得出的結論。
3.實驗三要求:量量算算、想想說說。
《三角形的三邊關系》,通過三次實驗,讓學生逐步清晰三角形的三邊關系,學生從一開始的疑惑到好像最后是肯定。這個實驗不是老師給的,學生也不是按照老師的要求去做,而是自發的一種內需,所以這里的主動實驗更有價值。通過實驗,學生交流,反思,由原來的猜想、驗證,到最后得出結論,人人參與,人人體驗,遠比我們告訴他們結果更深刻。在傳統的教學中,我們經常看到教師教地很辛苦,告訴學生三角形三邊的關系,可是學生有的還不能理解,缺乏自我探索和思考的空間。要讓學生感覺是“我在思考”,“我需要通過實驗解決問題”,而不是讓學生感覺“老師在牽著課堂,我是在為老師而練”,要避免“匆匆過場”的現象。所以,在這里三次開展數學實驗,真正做到學生在前,教師在后。
三、能解決問題的實驗。我們需要留給學生足夠的時間和空間,去做數學,思考數學,解決問題。學生邊實驗邊思考,積累數學活動經驗,在實驗中突破難點,通過實驗能夠解決問題。如《三角形的三邊關系》,實驗一問題:任意長度的三條線段都可以圍成三角形嗎?實驗二問題:什么情況下能圍成,什么情況下不能圍成?實驗三問題:三角形任意兩邊長度的和一定大于第三邊嗎?通過三次實驗,解決三個問題,層層遞進,學生認識深刻。這種收獲不僅解決了問題,更重要的學生體驗了過程與方法,感悟數學思想,積累了數學活動經驗,他們的情感、態度與價值觀都在提升。也就是說,我們在出示實驗要求時,最好要把實驗要解決的問題也要一并出現。在學生做完實驗后,反思解決最初的這個問題沒?也就是實驗的目的達到沒?同時回顧總結如何解決研究的。這樣的實驗過程才完整鮮明,實驗課的味道才更濃厚。
數學實驗對我們教師而言,研究的過程是艱苦、枯燥、理性的,而對于兒童而言,是神奇的、未知的、秘密的,因此在理性研究的基礎上,如何讓數學實驗好玩,讓孩子們玩好數學,需要我們一起竭盡全力!每個孩子都有閃光點,讓我們一起靜聽花開,探尋幸福的實驗課堂!endprint