江蘇宿遷市泗洪縣青陽中心小學(223900) 王 靜
數學,看似充斥枯燥乏味的公式、數字,其實蘊含著無窮變化,其中的道理也是深刻而有趣的。在數學學習過程中,即使是一些看似簡單的操作,一些看似毋庸贅言的結論,也應該充分調動學生的多種感官參與學習,或者促使學生質疑,使學生通過各種渠道獲取信息,積極研究,歸納學習方法,積累基本的活動經驗,讓學生全身心地投入觀察、思辨、分析、操作、總結、反思等活動中,親身完成數學知識結論的得出過程,使學生切身體會到學習的快樂,培養學生的創新精神。那么,如何在小學數學教學中培養學生的創新精神呢?
2011年版課程標準指出:“學生自行發現問題才叫作創新。”因而,學會質疑是良好的學習開端,不能自主發現問題,創新也就是無從談起。因此,教師應引導學生練就一雙數學的慧眼,學會從稀松平常的事物中敏銳地發現奇特新鮮的數學問題。
【案例1】“假設法真的是虛假的嗎?”


師:請說說你對這四種方法的看法。
(面對學生的不同解法,教師沒有蓋棺定論,而是讓學生暢所欲言。)
生1:我質疑方法一,它直接給長和寬賦值16米和4米,答案也是16平方米,實屬巧合。
生2:是的,我覺得應該將長和寬設為未知數a、b,如此最為妥當。方法一的做法有些生硬野蠻。
【評析:在展示環節讓學生自評互評,學生能夠提出善意、中肯的批評。有部分學生認為直接賦值給長和寬,實屬僥幸做法。】
師:果真如此嗎?不妨再來假設另一種可能。

生4:我就不信每次都這么湊巧,再換一個可能試試看。


生6:為何會這樣,長和寬都在變,為什么結果恒定呢?
教師要求學生把所有假定的可能全部羅列出來,然后仔細對比。

沒有學生一開始的大膽質疑,或許簡單解題就不了了之了。在多數時候,尋找解題思路就是不斷嘗試,學生也是心里沒底,認知也是含含糊糊、朦朦朧朧,制訂解題思路的能力并未提高。學生的突然“找茬挑刺”,能促進大家繼續深入探尋真理,在這過程中搜證的方法就是一次次的創新,學生的創新能力不斷得到提高。
教學中,教師尊重學生的個體差異,實施分層教學,那么學生的學習動力、創新動機就會高漲。教師應當努力制造機會讓學生發現問題,甚至故意露出破綻,鼓勵學生找出問題所在,并在操作活動中包容學生的錯誤,善待學生的疑慮,讓他們自主探究,享受創新的樂趣。
【案例2】“假設每只兔子和雞都做了截肢手術”
“雞兔同籠”是歷史悠久的一道名題,為了激活學生的創新能力,教師讓學生自行審題、破題。學生給出了很多奇思妙想。
題目:在一個鐵籠里有雞和兔若干。數一數,共有頭8個,腿22條,這個鐵籠里雞、兔各多少只?
方法一:畫圖法。先畫8個圖表示所有動物數量,兔子畫4“肢”,雞畫2“肢”,如果全畫2“肢”,還剩6“肢”,就要移植到3只雞上,這3只雞就“變”為兔子,所以兔子3只,雞5只。
方法二:假設全是兔。假設全是兔子:4×8=32(條)(全是兔子有32條腿),32-22=10(條)(多了10條腿,每只雞“追補”2條腿),10÷(4-2)=5(只)(多算腿的就是雞數,8-5=3(只)。
方法三:假設全是雞。8×2=16(條)(如果全是雞,腿數就是16條),22-16=6(條)(少了6條腿),6÷(4-2)=3(只)(缺少的6條腿“追加”到3只雞身上,也就是兔子),8-3=5(只)。
方法四:列方程解。

方法五:假設兔子“站”起來了。兔子和雞共有22條腿、8個頭。假設兔子全部“站立”,雞和兔子就都是兩腿動物了,還是8頭,按此假設,落地的腿就有8×2=16(條),又22-16=6(條),兔子抬起的有6條腿,6÷2=3(只)(每只兔子只抬起兩腿,于是有3只兔子),8-3=5(只),雞就有5只。
方法六:“截肢法”。8×2=16(條)(每只動物“截斷”兩腿),22-16=6(條)(剩下6條腿全部是兔子的,雞的腿全沒了),6÷2=3(只)(剩余的6條腿分派給3只兔子),8-3=5(只),這是雞的只數。
給學生一顆花種,他們就會種出一片春天。當有學生虛構情節并提議“把每只兔子和雞都‘截肢’”后,很多學生都說太血腥了,但聽完解法后,個個都欽佩不已,并投之以贊許的目光。還有的學生赫然列出了“二元一次方程”,還用“換元法”解開方程。磨刀不誤砍柴工,看清方向才能少走彎路。對教師而言,在課堂中只有多給時間讓學生探路,學生探究起來才會一帆風順。
即使是聰明絕頂的學生,如果他在完美答題后就將書本擱置一旁,那么他將白白錯過了一次反思的機會。教師要指導學生在成功解題后,反思策略制訂過程,唯有如此,才能幫助學生積累深厚的分析題意的經驗,從而提高學生解決問題的能力。
【案例3】“溢出去的水量就是秤砣的體積”
在教完“長方體、正方體的體積”(蘇教版教材六年級上冊)之后,教師開展了探索操作活動:測一個不規則物體的體積。因為受到器材和場地的限制,故將實驗活動安排在課外開展,但在課堂上設計好了實驗記錄單,要求學生詳細記錄操作流程和操作反思。
生1(“溢出去的水量就是秤砣的體積”):我物色了一個長方體透明玻璃容器,量出它的長和寬均是10.8厘米,高是9.5厘米。我把秤砣放入其中,然后倒滿水,再撈取秤砣,發現水位降至5.4厘米。如果先將透明玻璃容器盛滿水,再放入秤砣,水勢必就會溢出,溢出的水量就相當于秤砣的體積。
生2(“被擠走的水量就是秤砣的體積”):把一個秤砣放進長方體透明玻璃容器里,放滿清水后,測量出玻璃容器的長和寬分別是12厘米和9厘米,再把秤砣撈出,水位下降了0.8厘米,12×9×0.8=86.4(立方厘米)。秤砣是一個實物,會將水排開,秤砣本身有多大就能排開多少水。
生3(“秤砣的不規則形狀實際上轉化成了長方體”):我先找到一個長、寬都是10厘米的長方體水槽,注滿水,水位是8厘米。我預測,一旦將秤砣放進清水中,就會排出一個秤砣所占空間的水量,水位自然會上升,而上升的水柱的體積即為秤砣的體積。秤砣放進之后,水位升至9.8厘米,接下來就好辦了,因為秤砣的形狀神奇地轉換成了長方體。9.8-8=1.8(厘米),10×10×1.8=180(立方厘米)。
生4(“上升的水量就是鵝卵石的體積”):準備一個量杯,一塊鵝卵石,在量杯里注滿水,再把鵝卵石放進去,觀測水位上漲值,1毫升=1立方厘米,直接讀取上漲體積即可得出鵝卵石的真實體積。我先備好一個100毫升的量杯,然后投入一枚戒指。經過觀測,發現水位上漲5毫升,1毫升=1立方厘米,所以5毫升就等于5立方厘米,于是這個戒指的體積就是5立方厘米。
生5(“秤砣加水的體積-水的體積=秤砣的體積”):這個長方體水槽的長、寬、高分別是10.5厘米、10.5厘米、8.2厘米。我把秤砣放進水槽,再在水槽中注滿水,然后小心翼翼地取出秤砣,待水面下降后,量出后來的水位高度是6厘米,然后算出長方體水槽的容積10.5×10.5×8.2=904.05(立方厘米),再算出取出秤砣后的水量10.5×10.5×6=661.5(立方厘米),長方體水槽的容積即等于“水的體積+秤砣的體積”,所以只要用“秤砣加水的體積-水的體積=秤砣的體積”,即得到904.05-661.5=242.55(立方厘米)。
很多學生在實驗記錄單上寫下感想:不規則物體在水的“包裝”下搖身一變,就轉化成了一個長方體。這些發現對于成人來說或許是不言自明,但對于學生來說,卻是一項重大發現。如果只操作不反思,這樣積累的經驗只是動作慣性;只有經歷過反思的經驗,才是深刻的。學生在掌握基礎知識的同時獲得積極有用的體驗,并進行有益的思考,學生的思維能力和創新能力才能得到發展和增長。每個學生經過操作,測量運算能力都有長進。如果僅僅讓學生口頭陳述,他們一定會束手束腳、吞吞吐吐,而采用填寫實驗記錄單的形式記錄操作過程,寫下反思心得,每個學生都有直抒胸臆、一吐為快的機會。每個學生的思維過程都展示在字里行間,淋漓盡致。
讓學生操作、尋找問題,讓他們在激動興奮中完成對答案的追尋,讓他們在記錄、反思中完成對真知的捕獲,這正是當前課堂所追求的至高境界。這種“邂逅的美麗”,讓數學教學更有人情味,更具人性和創新空間。