摘要:數學實驗為學生創設了一種開放的、探索性的學習環境,學生通過操作、探究、發現、思考、分析、歸納等思維活動,最后理解或解決問題。數學實驗課有利于激發學生的學習興趣;有利于培養學生創新意識和創新能力;有利于培養學生協作精神以及良好的學習習慣等,是培養學生數學核心素養的重要途徑。
關鍵詞:數學實驗;核心素養;創新能力
新時代的課程改革方向是培養學生的核心素養,培養全面發展的人。而發展學生數學核心素養,就要求我們教師在數學教學過程中適時、適度地將數學內容放置于現實生活的具體情境中,使得數學知識的學習、應用和創新融為一體。數學實驗為學生創造了一種探索性、實驗性的學習環境,提出了挑戰性的問題,再現了人類探索發現數學知識的過程。這一過程學生通過操作、探究、發現、思考、分析、歸納等思維活動,最后獲得概念,理解或解決問題。激發了學生的學習興趣、創新意識,培養學生良好的學習習慣和探求未知世界的理性精神。由此可見,數學實驗是學生數學素養形成和發展的一條重要的途徑。如何上好數學實驗課,筆者從以下幾個方面提出一些不成熟的想法。
一、以境激趣,激發探索的欲望
“以境激趣”是指教師以為學生設計的實驗情境來激發學生探索興趣與欲望。學生對數學實驗活動產生了濃厚的興趣,就會優先注意力的分配,使認識更敏捷、深入,思維更活躍更有創造性。怎樣才能激發學生實驗的興趣呢?我們可以充分利用小學生好奇、好玩、好動的心理特點,通過用多媒體演示、講故事、帶領學生到具體的現實情境中等方式,為學生創設出一個需要探究解決的問題情景,使學生形成問題意識,提出需要解決的問題,并產生要解決這一問題的激情愿望。
如在教學《旗桿有多高》這課時,我將學生帶到旗桿下,指著旗桿問學生:“哪位同學能量出旗桿的高度呢?”有學生半認真半玩笑地說“爬上去,用尺子測量”,有學生馬上反駁:“旗桿又高又細,爬上去太危險了”。在學生充分發表意見的基礎上,教師引導學生觀察旗桿的影子并啟發:“旗桿的高度和它影子的長度有關系嗎?你能根據影長推算出旗桿的高度嗎?”受老師的啟發,學生馬上意識到根據近期學的比例的知識,旗桿的高度與影長成正比關系,通過影長可以推算出旗桿的高度。學生探索、操作的興趣與欲望空前高漲,教師趁熱打鐵讓學生自主設計實驗方案。
·以做啟智,培養學生探索與創新能力
數學創造性思維能力主要指學生不拘泥于已有的、刻板的結論、公式等進行邏輯推演,而是在學習中提出自己的問題,在不斷的反思、驗證中找到新的方法,總結出與眾不同的結論。數學實驗教學以學生研究性學習為主,重視思維品質的發展,是一種開放式的教學方式,所以創新精神和創新能力的培養貫穿于整個數學實驗教學之中。如,我在教學軸對稱圖形這一課后,讓學生準備了三角形、正方形、長方形、平行四邊形、圓等幾何圖形。讓學生通過動手折一折,驗證哪些圖形是軸對稱圖形。絕大部分學生通過動手操作驗證了平行四邊形不是軸對稱圖形,我也作了小結,予以肯定。這時,一位學生站起來說:“老師,我手中的平行四邊形就是軸對稱圖形。”其他學生聽了都不以為然,直覺告訴我:要讓這位學生暢所欲言。我讓這位學生上臺演示給大家看,咦,這個平行四邊形還真是軸對稱圖形,大家疑惑了,急于想知道原因。我趁熱打鐵,讓學生們量一量、折一折,這個平行四邊形與大家做的平行四邊形有什么不同。同學們研究的熱情高漲,通過觀察、測量等操作活動得出:這位同學準備的平行四邊形四條邊都相等,兩條對角線就是它的對稱軸。我借機告訴大家:這位同學準備的圖形是菱形,是一種特殊的平行四邊形,它也是軸對稱圖形。我表揚了這位同學的創新精神,其它學生也給予熱烈的掌聲。
·分工合作,培養學生的協作精神
分工合作是數學實驗課最基本的教學組織形式,在實驗探究的過程中,各成員之間既有明確的分工,又有通力協作,互通有無,相互啟發,達到共同進步。實驗取得成果后,生生之間的成果交流、體驗分享,創造了一個真誠傾訴和啟迪思維碰撞的機會,有效地培養學生合作的意識和協作精神。如數學實驗課《一年會漏掉多少水》教學中,教師根據實驗的需要和學生的特長將學生分成6人左右的小組,明確實驗的目的是測量水龍頭每分鐘滴漏的流量,從而計算出一年的漏水量。明確實驗的目的后,各組長馬上根據組員的特長進行了精細的分工,實驗前有學生負責設計實驗方案、有學生負責準備活動器材;實驗中有學生負責開關水龍頭,有學生負責計時,有學生負責收集、記錄數據;實驗后有學生負責計算,有學生負責數據分析,有學生負責主筆實驗報告。
實驗過程中,學生們共同經歷了實驗方案的設計、數據收集、計算分析、交流反思過程,人人都覺得為實驗的順利進行作出一份貢獻,其參與意識,協作精神得到進一步增強。
·潛移默化,培養學生良好的習慣
學生良好的學習習慣是學生主動學習、快樂學習、有效學習,提高學習效率與質量的前提,良好的學習習慣有利于促進學生數學素養的培養。數學實驗課的趣味性、直觀性、新穎性,切合兒童好玩、愛動、好奇心強的心理特點,符合他們的認知規律,容易促使學生在主動、愉悅的積極心態下由喜歡數學到想學數學,再到學好數學的良性過渡。
在實驗準備階段,指導學生撰寫實驗方案,培養學生認真、細致、周全的思考習慣,讓學生理解做事要講求計劃性、可行性、合理性等。如,在《長方體和正方體表面積計算》教學時,讓學生自己制作一個長方體和正方體。課堂上,學生展示了自己的作品,有的是用廢硬紙板做的,有的是用手工卡紙做的,有的是用鐵絲做的框架然后再用紙胡的等等。材料,制作方式多種多樣,做工精致、整體美觀,更有不少同學充分考慮今天的研究內容制作成了可展開的長方體和正方體。學生的學習的熱情延伸到課外,既為實驗教學提供了物質保證,又提供了前期的思考準備。實驗時通過看、拆、拼等操作得出結論,經歷了獲得知識的全過程,體驗到創造的快樂,同時,還認識到可以充分利用廢物廢料,變“廢”為“寶”,使學生養成勤儉節約的好習慣。
實驗過程中教師展示的良好的實驗規范,如嚴謹的態度,標準的示范,適時的點撥,質疑解難等,對學生良好習慣的形成都起著潛移默化的作用。如在學具的有效利用上,明確教具不是玩具,懂得其在數學學習中的作用,培養學生學習的目的性與持久性。又如,嚴格要求實驗過程中各種操作過程規范,反復細致的核對實驗的數據是否有效科學等都能培養學生認真、細致、嚴謹的良好學習習慣。
總之,數學實驗教學,是激發學生學習興趣,培養學生創新精神、協作精神,提高學生動手能力,養成良好學習習慣的有效途徑,是培養學生數學核心素養的重要手段。
作者簡介:
張小姚,男,漢族,1977年1月出生,江蘇省如東縣人,大學本科學歷,中小學一級教師,致力于小學數學綜合實踐的研究,曾發表省級論文多篇,主持研究市級課題1個,縣級課題2個,多次被評為縣骨干教師。