動手操作是數學學習的有效方式,也是新課標倡導的一種重要學習方式。在小學數學教學中,學生利用相關的實物或學具進行擺、剪、拼、測量,或對數量關系、空間圖形進行列表和圖像的操作活動,都是學生進行學習活動與學習內容的相互作用,這就是動手操作。動手操作在小學數學教學中存在一些問題,需要教師查找原因并提出有效的策略,提升小學數學教學中學生動手操作的實效,促進學生數學核心素養的發展。
一、小學數學教學中動手操作存在的問題
1.操作準備活動以教師為中心
操作材料是教與學操作的對象,關系到教學的效果。教師可以利用操作材料對學生的學習進行指導,學生通過對操作材料進行加工而獲得學習經驗。但是,材料的準備與選擇,學生往往沒有參與其中。教師主要選擇的還是教材配套的材料,而符合學生個性化的操作材料很少。對操作活動進行合理設計,這是學生學習的重要條件之一,這些設計多數偏向成人化。教師在進行設計的時候,只是對操作過程中可能出現的問題進行預設,卻沒有自己動手進行操作的活動,而且很多操作也是一些驗證性操作。小學生動手之前很少能夠概括出數學道理,操作過程也是探索數學道理的過程,這樣就與探索發現存在很大的差距。
2.操作過程流于形式
操作活動主要依賴教師,教師對學生的操作興趣關注不夠。動手操作應該落實到學生的困惑與好奇處,而不是從教材開展。如分數乘法的學習中,教師提出“兩個2/7的和是多少”,很多學生都能用口算算出,但是教師還是按原來的要求,讓學生進行“涂一涂,算一算”的操作活動,并進行討論,很多學生就會在準備的紙條上直接涂上4個小方塊。這樣的操作就是為了完成教學任務,就是教師指導性操作凌駕于學生主體性操作之上,從而使學生失去操作興趣。教師對學生的操作主要集中在細則和操作程序上,從而無法保證操作的實效。
3.操作學習深度不夠
動手操作是在學生個體經驗上進行的學習,超出個體經驗的局限,就需要把操作學習與知識學習、交往學習相結合,但現在這些做得遠遠不夠。操作過程中學生對操作分工、計劃、結論商討有限;操作活動結束后,缺乏相應的交流與反思等,另外還缺乏對操作活動意圖、操作過程和有關算理的交流與反思。
二、原因分析
1.對動手操作學習的價值認識不夠
數學學習的方式是多樣的,如以數學概念學習為主的符號學習、以合作交流為主的交往學習、以反思總結為主的反思學習。動手操作學習是學生學習數學的重要方式。動手操作是學生進行思維再創造的過程,而很多教師認為動手操作是學習知識的輔助手段,這樣的教學目標就會導致“過程與方法”把握得不準,進而導致對學生的個性化發展關注不夠。
2.對小學數學中動手操作的內涵理解不深
數學中的操作為了讓學生去構建認知體系和探究發現新的數學領域,并提升培養學生解決數學問題的能力,而操作是重要的學習方式。其基本過程為:解讀表征的問題情境,進行操作材料設計或選擇等;基于數學動手操作的基本過程,動作表征、圖像表征和符號表征之間轉換是難點。教師要引導學生利用符合對操作動作進行邏輯性的表征,也要注意運用操作動作或數學符號的表征。
3.對動手操作運用的條件定位不清
首先,學生在數學學習中是否需要動手操作受教學內容的影響,只有那些可以感知的或者實踐探索與生活相關的,才符合學生進行直接探索。其次,動手操作的選用要以促進學生發展為目的,無論是促進知識的理解,還是基于數學經驗的豐富,都能培養學生的探索與創新精神。最后,動手操作的學習方式需要與其他學習方式進行結合。
三、小學數學教學中運用動手操作的有效策略
1.具有問題解決的數學觀
數學觀認為數學是動態的,是在不斷修正的。知識的發展是一個動態的過程,是對文化的傳承,教師是輔助者,學生是提出問題和解決問題者。學生作為數學知識的發現者,也是數學問題提出者和解決者,教師需要讓學生去感知、操作、思考和發現。學生主動學習的基礎就是進行操作和探索,進而保障學生的有效操作,教師在指導操作時讓學生去提出問題和解決問題,輔導學生思考和體驗動手操作的樂趣,將問題的解決融入到動手操作中,讓學生的探索空間更廣,動手操作與問題解決結合有利于學生的全面發展。
2.根據學生需要進行操作材料的設計
動手操作包含了感知、觀察和思維等認知成分,并融于整個動手操作活動中。教學中如何操作,都要以學生的認知需求為基礎,對教材和操作材料進行開發和利用,對操作材料進行合適的調整,對操作材料蘊含的認知功能進行挖掘。
3.引導創造性操作促進培養求新意識
創造性操作主要是指學生對要解決的問題進行思考與討論,然后創造性地設計操作過程而得到相關的結論,讓學生獲取數學知識。創造性操作是操作中要求的最高層次,是學生在具有一定操作知識和技能的基礎上而來的。如在學習了“角的度量”之后,學生掌握了用量角器量角的度數和畫角的方法,再提供機會讓學生操作,進而促進學生求異思維的發展。如果要讓學生畫120度的角,學生會借助量角器和三角板,教師可以提出不用量角器,看看如何畫?這樣學生就會帶著問題進行思考,并進行動手實踐與探索。學生通過探索后發現,可以利用兩種方法來解決,一種是利用三角板畫一個30度的角,再畫一個90度的角,然后拼在一起就能得到120度的角;另一種方法就是畫兩個60度的角,然后再拼在一起也是120度的角。學生通過自己的創新實踐,得到了這些方法。
4.重視學生操作后的反思與總結
對學生進行學法指導,培養學生的反思習慣,能進一步培養學生的數學思維,讓學生的數學能力得到提升。教師需引導學生對操作過程中或操作后用“實物情境、教具模型、圖形或圖表”表征的數學知識逐步向口語化和書寫符號的方式進行表達,這樣才能促進學生對認知結構的不斷豐富。學生動手操作,教師應以學生的需要為前提,進行操作活動和材料的設計,在操作過程中進行針對性的指導,并引導學生操作后進行反思,最終促進學生數學素養的發展。
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