指導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)具 開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

教育家陶行知先生提出“六大解放”的教育思想，他主張要解放兒童的頭腦、解放兒童的雙手、解放兒童的眼睛、解放兒童的嘴、解放兒童的空間、解放兒童的時(shí)間。這一思想給教育帶來了重要影響，為我國素質(zhì)教育的實(shí)施提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。教師指導(dǎo)學(xué)生利用自制學(xué)具開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的教學(xué)模式，很好地契合了“六大解放”的教育理論，對于課程改革的推進(jìn)具有積極的現(xiàn)實(shí)意義，有助于提高課堂教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng) 發(fā)展小學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

數(shù)學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，一些抽象知識(shí)的理解、定律性質(zhì)的認(rèn)識(shí)、測量方法等都需要通過親自體驗(yàn)自主建構(gòu)。正所謂“行是知之始，知是行之成”。研究性學(xué)習(xí)、綜合實(shí)踐活動(dòng)課程是數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的重要途徑，教師組織學(xué)生開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能夠有效調(diào)動(dòng)他們的思維，發(fā)展其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

二、探究自制學(xué)具在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的重要意義

小學(xué)生正處于由具體形象思維向抽象思維的過渡時(shí)期。借助教具開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能夠給予學(xué)生親身感受的機(jī)會(huì)，可將復(fù)雜抽象的問題轉(zhuǎn)化為簡單直觀的問題，從而有效加深學(xué)生的理解，提高他們的學(xué)習(xí)效率。蘇霍姆林斯基曾說：“兒童的智慧在他們的手指尖上。”手與腦有著密切的聯(lián)系，學(xué)生們在自制教具的過程中，觀察能力、動(dòng)手操作能力、思維能力都會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生自己制作學(xué)具能夠讓學(xué)生從傳統(tǒng)的教學(xué)方式中解脫出來，有助于提高創(chuàng)造能力。

三、多策并舉 提高數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有效性

結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與具體教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)合理地應(yīng)用教具，能夠顯著提高課堂教學(xué)的有效性。教師在組織數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，如何高效地指導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)具、自主學(xué)習(xí)呢?

1.就地取材 激發(fā)應(yīng)用意識(shí)

在日常生活中，有很多物品可以直接被用作學(xué)具。教師在教學(xué)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生以“信手拈來”的方式對身邊的物品進(jìn)行運(yùn)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的密切聯(lián)系，激發(fā)他們的應(yīng)用意識(shí)。

例如在對《口算乘法》這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，為了使學(xué)生通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提高口算能力，筆者引導(dǎo)學(xué)生自制了簡易學(xué)具——數(shù)學(xué)計(jì)算盤，并讓學(xué)生利用學(xué)具自主完成了口算訓(xùn)練。

師：“今天老師要向你們介紹一種可以訓(xùn)練乘法口算能力的教具——乘法盤，乘法盤由內(nèi)盤和外盤組成，使用時(shí)將乘法盤隨意轉(zhuǎn)到一個(gè)位置，內(nèi)盤和外盤相對應(yīng)的數(shù)就可以組成不同的算式，例如6×12，4×10等。”隨后將乘法盤的構(gòu)造與形狀在黑板上以畫圖的方式展示了出來，并向?qū)W生說道：“利用乘法盤可以幫助大家提高口算的熟練度，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要是多位數(shù)乘一位數(shù)，結(jié)合這節(jié)課的所學(xué)內(nèi)容，大家覺得應(yīng)該怎樣制作乘法盤呢？”筆者引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)表自己的看法，有學(xué)生說道：“我覺得內(nèi)盤和外盤應(yīng)該分別是一位數(shù)和多位數(shù)，例如內(nèi)盤是1到9，外盤可以是像10，20，100，300這樣的各種數(shù)字。”在學(xué)生的討論下，大家逐漸意識(shí)到制作乘法盤的具體要點(diǎn)與注意事項(xiàng)，于是引導(dǎo)學(xué)生開始利用身邊的物品制作一個(gè)簡易的乘法盤。在制作過程中，學(xué)生用剪刀將紙剪成了大小不同的2個(gè)圓形紙片，并在紙片的邊緣寫上了數(shù)字。為了使圓盤能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，學(xué)生開動(dòng)腦筋，有的將2個(gè)圓紙整齊地疊放在一起，用圖釘穿了起來，有的在2個(gè)圓紙中心各自扎了一個(gè)小洞，然后放上了一根細(xì)細(xì)的小木棒……最后大家利用制作好的學(xué)具順利地展開了一位數(shù)乘多位數(shù)的口算練習(xí)。

在上述教學(xué)活動(dòng)中，通過引導(dǎo)學(xué)生就地取材，展開動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，成功激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)與應(yīng)用能力，對課堂教學(xué)起到了畫龍點(diǎn)睛的作用。

2.直觀展示 增強(qiáng)抽象思維

自制學(xué)具具有直觀形象化的特點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中合理使用自制教具，有助于將抽象復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡單形象化，提高學(xué)生們對知識(shí)的理解，使他們在動(dòng)手操作過程中獲得直觀的體驗(yàn)，發(fā)展其抽象思維能力。

例如，在對《角的初步認(rèn)識(shí)》這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，組織學(xué)生通過自制教具展開數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，探究決定角大小的因素。首先向?qū)W生拋出問題：“大家已經(jīng)知道了角的定義以及構(gòu)成，那么現(xiàn)在能不能利用手邊的材料制作一個(gè)可以活動(dòng)的角呢？”隨后學(xué)生利用材料制作各種各樣的活動(dòng)角。首先將2張白紙滾成2個(gè)細(xì)細(xì)的長筒并由膠帶、膠棒將長筒固定成形，隨后用圖釘將2根長筒的一端固定在一起，這樣就形成了一個(gè)可以活動(dòng)的角。緊接著引導(dǎo)學(xué)生利用自制的活動(dòng)角展開了實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，學(xué)生通過轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)角，很快便發(fā)現(xiàn)：角的張口越大角就越大。引導(dǎo)學(xué)生思考：“現(xiàn)在大家試著用剪刀把長筒剪短一些，看看角的大小會(huì)發(fā)生改變嗎？”學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，角的大小與邊的長短沒有關(guān)系。

在上述教學(xué)活動(dòng)中，教師沒有直接向?qū)W生講述角的大小的取決因素，而是引導(dǎo)他們通過自制教具展開了實(shí)驗(yàn)探究，利用教具直觀展示，加強(qiáng)了他們對抽象知識(shí)的理解。

3.自主探究 理解認(rèn)知過程

建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)完成意義建構(gòu)的過程。教師在引導(dǎo)學(xué)生通過自制教具開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過程中，應(yīng)當(dāng)善于通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)使學(xué)生展開自主探究，提高其自主學(xué)習(xí)能力。

例如在對《長方體和正方體》這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，讓每個(gè)學(xué)生課前都準(zhǔn)備了一個(gè)長方體的實(shí)物，然后讓學(xué)生利用學(xué)具探究一下長方體的表面積。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生用彩筆將長方體實(shí)物的前后兩面、上下兩面、左右兩面分別涂上3種不同的顏色，然后將長方體紙盒沿著棱展成平面，學(xué)生通過對其進(jìn)行直觀的觀察與分析，最后探究得到了長方體表面積的公式為：（長×寬+長×高+寬×高）×2。

在上述教學(xué)活動(dòng)中，通過引導(dǎo)學(xué)生利用教具展開自主探究活動(dòng)，深化了學(xué)生對課本知識(shí)的理解與認(rèn)知，使他們體驗(yàn)了主動(dòng)探究與建構(gòu)知識(shí)的過程，顯著提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率。

4.動(dòng)手操作 強(qiáng)化創(chuàng)新精神

蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“兒童的智慧在他們的手指尖上。”由此可見，手與腦有著十分密切的聯(lián)系。著名教育學(xué)家陶行知先生也曾說過：“手腦雙全，是創(chuàng)造教育的目的。中國教育革命的對策是使手腦聯(lián)盟。”科學(xué)合理的動(dòng)手操作活動(dòng)能夠有效激發(fā)學(xué)生的思維，使他們在既動(dòng)手又動(dòng)腦的過程中獲得靈感與啟發(fā)，強(qiáng)化創(chuàng)新精神。

例如在對《三角形》這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過動(dòng)手操作探究三角形的穩(wěn)定性這一性質(zhì)。用兩兩相等的4根棒和4個(gè)小鐵釘制成了一個(gè)長方形，然后拿著長方形的對角向相反的方向拉，并向?qū)W生講道：“像這樣拉長方形，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？”通過觀察，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)長方形變成了四邊形。拋出問題：“請大家利用手中的木條和鐵釘?shù)炔牧险归_實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，制作一個(gè)工具使得拿著長方形的對角向相反的方向拉時(shí)，長方形不變形。”學(xué)生針對上述問題展開了活動(dòng)，最后通過不斷地摸索與嘗試，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，可以在長方形的相鄰兩條邊上用鐵釘再固定一個(gè)木條，使得長方形分成的圖形中有三角形，這樣長方形會(huì)變得非常穩(wěn)定。學(xué)生們設(shè)計(jì)出了好多方案，如圖1所示。

圖1

在上述教學(xué)活動(dòng)中，通過組織學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作活動(dòng)，利用該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)讓學(xué)生進(jìn)一步加深了對三角形穩(wěn)定性的認(rèn)知，提高了他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，高效完成了預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。

5.發(fā)現(xiàn)個(gè)性 培養(yǎng)個(gè)人特長

學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力和思維方法各有不同，教師在指導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)具的過程中，應(yīng)當(dāng)善于發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性，然后加以正確的引導(dǎo)，培養(yǎng)個(gè)人的特長，實(shí)現(xiàn)全面的發(fā)展。

例如在對《圓柱和圓錐》這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，考慮到學(xué)生理解“鋼鐵在熔鑄過程中，只是形狀發(fā)生了變化，體積并沒有發(fā)生變化”這一知識(shí)點(diǎn)比較困難，筆者組織學(xué)生通過自制學(xué)具展開了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。首先讓學(xué)生利用事先準(zhǔn)備好的橡皮泥捏出來一個(gè)圓柱體，并把該圓柱體想象成是需要熔鑄的鋼鐵。再讓學(xué)生把捏好的圓柱體重新捏成一個(gè)圓錐體，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)，橡皮泥由圓柱體變?yōu)閳A錐體的過程中，沒有去掉或增加任何材料，這說明體積是沒有發(fā)生變化的，引導(dǎo)學(xué)生對上述知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生M捏圓柱體或圓錐體時(shí)，不僅速度快，而且制作的成果非常美觀、整齊，很有做手工的天賦，于是筆者課下對該學(xué)生說道：“你具有很好的手工天賦，課下可以多參加一些手工課，制作一些自己喜歡的藝術(shù)品，發(fā)展一下自己的特長。”

在上述教學(xué)活動(dòng)中，通過在學(xué)生們自制教具的過程中留心觀察，發(fā)現(xiàn)了學(xué)生們的優(yōu)點(diǎn)與個(gè)性，很好地肩負(fù)起教書育人的使命。

四、結(jié)語

教師通過采用上述“信手拈來”“直觀展示”“自主探究”“動(dòng)手操作”“結(jié)合電教”這幾點(diǎn)策略，能夠充分發(fā)揮學(xué)具在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用，提高學(xué)生們的探究能力與創(chuàng)造能力。總之，自制學(xué)具的利用能夠有效提高課堂教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。