創(chuàng)設小學數(shù)學實驗角,提升學生學科素養(yǎng)

王珍珍

當前在小學數(shù)學實驗角的創(chuàng)設上還存在一些問題,首先是實驗角的設備配置有限,缺乏多樣性和創(chuàng)新性。其次,實驗角的空間布局和環(huán)境設計欠缺個性與美感。另外,實驗角的實施和指導方式亦需改進。為了提升學生的學科素養(yǎng),教師需要優(yōu)化小學數(shù)學實驗角的創(chuàng)設。這就需要教師增加一些數(shù)學實驗儀器、美化環(huán)境設計、改進實施和指導方式等,以營造一個鼓勵創(chuàng)新和實踐的學習場所。通過這樣的優(yōu)化,教師能夠有效地提高學生的數(shù)學思維能力和實踐能力,從而提升他們的學科素養(yǎng)。

一、 價值探析,明晰實驗角創(chuàng)設的方向

(一)利于小學生數(shù)學學習興趣培養(yǎng)

教師通過創(chuàng)設實驗角能有效地培養(yǎng)小學生學習數(shù)學的興趣,首先,通過實驗角提供的實踐環(huán)境和豐富的數(shù)學實驗內(nèi)容,教師能讓學生在實際操作中直觀地感受和體驗數(shù)學的應用和樂趣。這種親身參與的學習方式能夠激發(fā)學生的主動性和好奇心,增加他們對數(shù)學學習的興趣,他們不再將數(shù)學局限于紙上的符號和公式,而是將其融入實際生活中,使學生更加主動地探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學的奧秘。其次,實驗角的開設為學生提供了一個富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的學習環(huán)境。在實驗中,學生不僅可以運用已學的數(shù)學知識解決問題,還能在面對新情境和未知情況中培養(yǎng)他們的問題解決能力和創(chuàng)新思維。通過實踐中的探索和發(fā)現(xiàn),學生能夠對數(shù)學知識的應用和實際意義有更深刻的理解,從而增強對數(shù)學學習的興趣和動力。此外,實驗角還提供了學生合作與交流的機會。在實驗過程中,學生可以與同伴一起合作解決問題、討論實驗結果,分享彼此的見解和思考。這種合作與交流的過程不僅能夠促進學生的團隊合作和溝通能力的發(fā)展,還能夠激發(fā)更多的思維火花和創(chuàng)新思路,增加學生的互動和參與感。

可見,教師建構實驗角能改變學生學習的態(tài)度,能改變學生學習的方式,使他們將數(shù)學學習當成愛好,當成自己的需求,進而在感知快樂的同時獲得學科素養(yǎng)的發(fā)展。

(二)利于數(shù)學教師教學觀念的轉變

創(chuàng)設實驗角可以有效轉變教師的教學觀念。首先,實驗角提供了一個全新的教學環(huán)境,鼓勵教師從傳統(tǒng)的教師主導型教學方式向學生主體性、探究性的教學方式轉變。在實驗角中,教師不再是知識的灌輸者,而是學生學習的引導者和合作伙伴。通過實踐和探索,學生能夠主動參與、獨立思考,而教師則以指導者的角色提供必要的支持和引導,激發(fā)學生的學習興趣和主動性。其次,實驗角的創(chuàng)設促使教師從重視結果和答案向重視過程和思維轉變。在傳統(tǒng)教學中,教師通常注重學生對知識點的理解和掌握程度。而在實驗角中,教師更關注學生的實驗過程、思維方式和解決問題的能力。通過實驗活動,教師可以更全面地了解學生的思考過程,發(fā)現(xiàn)他們的問題和困惑,并通過針對性的指導和反饋加以解決。這種轉變的教學觀念有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和問題解決能力,提高他們的學習質量和深度。此外,實驗角的創(chuàng)設也使得教師具備了更多的教學資源和手段。教師可以借助實驗角中的各種實驗儀器、工具和材料,開展形式多樣的實驗活動,豐富教學內(nèi)容和方法。同時,教師也可以通過觀察學生的實驗操作和交流,及時了解學生的學習情況,進行有針對性的調整和改進。這種教學觀念的轉變和資源的充分利用,提升了教師的教學能力和教學效果。

由此可以看來,教師之前是牽著學生學,在實驗角中教師更多的是引導學生學,給他們足夠的空間,讓他們成為學習的主人。這種教學觀念的轉變,有利于學生更全面地發(fā)展自己。

(三)利于教師創(chuàng)設開放的高效課堂

教師構建實驗角能有效地提升課堂教學的質量,能推動學生向著深度學習邁進。首先,實驗角能提供一個真實、實踐性的學習環(huán)境,讓學生通過實驗和探究的方式主動參與學習。對教師來說,實驗角是一個理想的實踐場所,可以鼓勵教師運用多樣的教學法和資源,創(chuàng)造豐富而有趣的學習活動,從而激發(fā)學生的學習興趣和主動性。其次,實驗角有助于教師開展多元化的教學策略。在實驗角中,教師可以通過實際操作、觀察和探索,引導學生主動掌握關鍵概念和解題技巧。教師可以根據(jù)學生的實驗結果和反饋,及時調整教學方法和策略,滿足學生的不同學習需求。通過多元化教學,教師能夠提高課堂的活躍度和互動性,培養(yǎng)學生批判性思維、合作精神和問題解決能力。此外,實驗角也為教師提供了更多的教學資源和工具。在實驗角中,教師可以充分利用各種數(shù)學實驗儀器、工具和材料,進行生動、直觀的教學展示和實踐活動。這些資源可以激發(fā)學生的好奇心和探索欲望,增加他們對數(shù)學的興趣和理解。總之,建構實驗角有利于教師建構高效的小學數(shù)學課堂。

高效的課堂體現(xiàn)在學生在有限的時間里能積極地投入學習活動中并激發(fā)思維的生長,顯然實驗角能給學生這樣的體驗。在實驗角中,學生自主學習的能力得到強化,解決問題的能力得到發(fā)展,發(fā)現(xiàn)問題的能力也得到鍛煉,這些自然地就促進高效課堂的生成。

二、 具體措施,明確實驗角的創(chuàng)設路徑

(一)明確實驗角的建設目標

實驗角的創(chuàng)設目標是給學生提供一個創(chuàng)新、實踐和探索的學習環(huán)境,進而促進他們素養(yǎng)的發(fā)展。因此在創(chuàng)設實驗角的過程中,教師首先要通過實驗角的開設,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力、實踐能力和問題解決能力。讓學生在實驗中通過觀察、探索和分析,深入理解數(shù)學的概念和原理,掌握數(shù)學的基礎知識和技能。其次,教師要能激發(fā)學生的學習興趣和動機。實驗角可創(chuàng)設有趣、富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的數(shù)學實驗項目,使學生在實際操作和探索中體驗到數(shù)學學習的樂趣。通過引導學生主動參與實驗活動,激發(fā)他們的好奇心和求知欲,培養(yǎng)他們對數(shù)學的積極態(tài)度和興趣。再次,教師要培養(yǎng)學生的探究精神和合作意識。實驗角的創(chuàng)設可激發(fā)學生主動參與實驗、提出問題、探索解決方案,并通過合作與交流進行團隊合作。通過與同伴的互動與討論,學生能夠培養(yǎng)合作精神、溝通能力和解決問題的能力。最后,教師要促進教學轉變和創(chuàng)新發(fā)展。實驗角的創(chuàng)設不僅僅是為學生提供學習空間,也應為教師提供教學實踐的機會。教師可以通過實驗角的教學活動,積極探索和運用多元化的教學策略和資源,從而逐步地提升自身的教學能力和素養(yǎng)。

只有明確實驗角的建設目標,才能有助于教師為小學數(shù)學實驗角的創(chuàng)設路徑確定方向和策略。當有了明確的目標,實驗角的功能就能得到彰顯,學生才能獲得長足的進步。

(二)明確實驗角的場域建設

通過明確實驗角的場域建設,教師可以根據(jù)班級和學校的資源情況選擇合適的方式。無論是專用實驗室、班級實驗角還是家庭實驗區(qū),都能為學生提供一個創(chuàng)新、實踐和探索的學習環(huán)境,促進他們的數(shù)學學習和素養(yǎng)的全面發(fā)展。

1. 專用實驗室

在學校內(nèi)劃定一個專用的實驗室空間作為實驗角,配備合適的數(shù)學實驗儀器和設備。這種方式能夠提供完整和專業(yè)的實驗條件,有利于進行更復雜和專業(yè)的實驗項目。專用實驗室的建設需要考慮實驗室的布局、安全設施以及對實驗儀器的管理與維護。

教師可根據(jù)教學大綱和學生年級的特點,制訂具有針對性的實驗課程和項目。確保實驗內(nèi)容與課堂教學相銜接,并能夠滿足學生的學習需求。根據(jù)實驗項目的難度和復雜程度,建立合適的實驗操作指南和實驗安全規(guī)范。同時,教師要安排具有不同難度和主題的實驗活動,包括個體實驗、小組合作實驗和全班參與的實驗等。通過合理規(guī)劃實驗活動的時間和內(nèi)容,讓學生在實驗中獲得學習經(jīng)驗和掌握數(shù)學知識與技能。教師可以根據(jù)學生的學習表現(xiàn)和反饋,及時調整教學策略和實驗內(nèi)容,以達到更好的教學效果。在實驗過程中,教師應給予學生適當?shù)闹С趾椭笇?幫助他們理解實驗目的和方法,鼓勵他們自主思考和解決問題。教師還可以通過觀察和記錄學生的實驗過程和成果,進行個別化的評價和反饋,幫助學生發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤,提升實驗技能和批判性思維。

通過有效地利用專用實驗室,教師可以提供更豐富、具有深度和專業(yè)性的數(shù)學實踐環(huán)境,豐富學生的學習體驗,培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新能力。同時,教師的正確引導和指導也能夠幫助學生更好地理解和應用數(shù)學知識,提高他們的學習成績和學科素養(yǎng)。

2. 班級實驗角

教師可在每個教室內(nèi)設置一個小型的實驗角,為班級內(nèi)的學生提供實踐和探索的機會。這樣的實驗角可以根據(jù)班級教學資源和學生年級的特點進行設計,在教室的一角或者特定的區(qū)域設置實驗桌、儀器和材料。班級實驗角的建設有利于教師更加便捷地開展實驗活動,提高學生的學習參與度和實踐能力。

首先,教師要安排實驗活動的時間和頻次,確保每個學生都有機會參與實驗,教師可以提前準備好實驗所需的材料和儀器,確保順利進行。其次,在實驗進行過程中,教師可以通過引導和激發(fā)學生的思考,促進學生的實踐和探索。根據(jù)學生的不同水平和需求,提供適當?shù)闹笇Ш椭С?幫助他們理解實驗原理、分析實驗數(shù)據(jù),并進行總結和歸納。再次,教師可以組織學生進行小組合作實驗,鼓勵他們互相交流和合作解決問題。同時,也可以鼓勵學生在實驗后進行結果展示和反思,借此機會分享和交流實驗心得和經(jīng)驗。

通過有效地利用班級實驗角,教師可以提供更具實踐性和探索性的學習機會,激發(fā)學生的學習興趣和專注力。同時,班級實驗角也能夠加強學生之間的合作和分享,培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通交流能力。

3. 家庭實驗區(qū)

教師可引導家長在家庭環(huán)境中創(chuàng)設一個小型的實驗區(qū),鼓勵學生和家長一起參與數(shù)學實驗活動。這樣的實驗區(qū)可以設置在家中的書房、客廳或者陽臺,配備基礎的實驗儀器和材料。家庭實驗區(qū)的建設有利于加強學校和家庭之間的合作,擴展學生的學習空間和實踐機會。

首先,教師可與家長一起制訂一個家庭實驗計劃,安排適當?shù)臅r間參與子女的數(shù)學實驗活動。其次,教師和家長一起激發(fā)學生的興趣和主動性,鼓勵他們在家庭實驗區(qū)中參與數(shù)學實驗活動。通過提出具有指導性和啟發(fā)性的問題,幫助學生思考和解決數(shù)學實驗中的挑戰(zhàn)。再次,教師可引導家長與學生共同設置實驗情境,鼓勵學生提出問題和觀察現(xiàn)象,并與他們進行交流和討論,以加深對數(shù)學知識的理解。

通過充分利用家庭實驗區(qū),教師和家長能夠共同營造一個積極的家庭學習氛圍。這種家校合作能夠擴展學生的學習空間和實踐機會,促進他們的數(shù)學學習和發(fā)展。因此教師要多與家長聯(lián)系,以讓家庭試驗區(qū)有聲有色。

三、 明確實驗角中開設的實驗課例

(一)聚焦教材中已有的實驗

教師通過深入研究教材中的數(shù)學實驗內(nèi)容,確定一些具有代表性和重要性的實驗項目,并將其納入實驗角的開展計劃中。這些實驗可以直接與教材內(nèi)容相關,幫助學生更好地理解和應用所學的數(shù)學知識。

以蘇教版小學數(shù)學四年級上冊《可能性》的教學為例,教師讓學生在實驗室開展擲骰子的概率實驗,當教師以《可能性》教材中的概率主題為例,在實驗室開展擲骰子的概率實驗,首先,教師要介紹概率的概念,解釋概率是事件發(fā)生的可能性。接著,教師向學生展示一枚六面骰子,并說明每個面的數(shù)字代表著骰子可能出現(xiàn)的結果。提醒學生要確保骰子的公平性,即每個面的出現(xiàn)概率應相等。再接著,教師向學生解釋實驗的規(guī)則,每個學生輪流投擲骰子,并記錄結果。學生應投擲20次,以獲得足夠的數(shù)據(jù)。再然后,學生依次進行骰子投擲,并記錄每次投擲的結果。每個學生都要自己記錄自己的數(shù)據(jù),保持獨立性。在完成實驗后,學生將記錄的數(shù)據(jù)整理成一個頻數(shù)表或條形圖,展示每個數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)。教師指導學生計算每個數(shù)字出現(xiàn)的概率,即出現(xiàn)次數(shù)除以總次數(shù)。

通過這個實驗,學生將通過親身實踐了解概率概念,并通過實驗結果與理論概率的比較,加深對概率的理解和應用。

(二)研究教材中沒有的實驗

教師可以進一步探索和研究一些與教材內(nèi)容相關但尚未涉及的數(shù)學實驗項目,擴展學生的數(shù)學實驗領域。這些實驗可以采用個別創(chuàng)新的方法或者結合當下熱點和實際應用,讓學生在實踐中探索并發(fā)現(xiàn)新的數(shù)學知識和規(guī)律。

教師可開展“旋轉幾何”的實驗,以讓學生探索幾何圖形的旋轉對稱性質,并發(fā)現(xiàn)與旋轉相關的數(shù)學規(guī)律。在教室的實驗角,學生準備紙和剪刀,將紙剪成正方形、長方形、三角形等不同的幾何形狀。

學生再將圖形固定在桌面上,使用圖釘將圖形中心固定在桌面上,用鉛筆將圖形中心打上標記。接著,學生再選擇一個圖形,并固定住圖形中心的圖釘,手握鉛筆,以圖釘為軸心旋轉圖形,他們觀察圖形經(jīng)過旋轉后的形態(tài)和位置變化,記錄每次旋轉的角度和結果。最后,學生統(tǒng)計不同角度的旋轉對應的結果,嘗試發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,并進行討論。

通過創(chuàng)設這樣的實驗,可以培養(yǎng)學生的實踐能力、觀察與推理能力,并引發(fā)學生對數(shù)學概念和規(guī)律的思考與探索。同時,這樣的實驗還能激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力,提高他們對數(shù)學學習的主動性和興趣。

(三)拓展教材范圍外的實驗內(nèi)容

除了在實驗角中開展教材已有的實驗以及研究教材中沒有的實驗,教師還可以進一步拓展實驗內(nèi)容,引入更多豐富多樣的數(shù)學實踐項目。這些實驗旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實際應用能力,并讓他們在實踐中體驗到數(shù)學的樂趣和實用性。

教師可讓家長與學生一起在家庭試驗區(qū)準備紙板、鉛筆、剪刀、直尺、量角器等,以做一個有關“勾股定理”的實驗,這能激發(fā)他們的民族自豪感與學習數(shù)學的熱情。這個實驗可以讓學生通過實際操作來驗證勾股定理,并直觀地理解勾股定理的幾何意義。

通過這個實驗,學生能夠在實踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學的規(guī)律和關系,培養(yǎng)觀察、測量和推理的能力。同時,學生也能通過實驗加深與父母的交往,增強家庭學習的氛圍,同時也對勾股定理有更深入的理解。基于上述的三個實驗案例,可以看出,通過明確實驗角中開設的實驗課例,教師能夠為學生提供更具挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的數(shù)學實踐活動,這能進一步開發(fā)學生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)他們的數(shù)學思維和實踐能力。