按照新的課程標準,對于數學教育不應僅局限于數學知識的學習,重要的是要提高學生的綜合數學素質,因此,數學教育要一改傳統(tǒng)的教學模式,從教會學生“學會”做數學,轉向引導學生“會學”數學知識。要實現數學教學的這一目的,就要激發(fā)學生數學學習的興趣,引導學生主動地參與數學活動中,對數學知識的文化歷史有所掌握,使數學的知識傳遞式教學轉為數學活動式教學。將“實驗”式教學模式引入到數學課堂教學中是行之有效的教學途徑。
所謂的“數學實驗”,是引導學生以動手操作的方式,建立數學思維,針對問題展開數學思維活動,如探究、發(fā)現、思考、分析和歸納等,在此基礎上獲得數學概念,深入理解并對問題加以解決。這一教學過程都是通過學生的動手實踐來完成的,學生參與到自主探索的活動中,可以培養(yǎng)學生的探索精神,提高自主學習能力,并逐漸完善為新型的教學模式。
在數學教學中,如果教師依然采用照本宣科的教學方式,把以自己的思維方式整理、加工轉化為嚴密而抽象的數學規(guī)律,并將所精煉而成的數學結論呈現在學生面前,學生所接受的僅僅是教師的成果,而沒有經歷探索知識的過程,不利于學生發(fā)現問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),因此會妨礙學生思維的發(fā)展。重視并開展數學實驗教學,可使學生在實驗活動中,將數學嚴謹而抽象的面紗揭開,使學生可以享受到成功的喜悅,并激發(fā)其數學潛能。從教學的角度而言,將教材內容與數學活動相融合,不僅可以使課本知識由靜返動,而且還在數學教學中,體現了數學文化的價值。下面以筆者在教學中的部分數學實驗為例來分析說明。
一"用實驗導入新課
在認識米的課堂教學中,我所設計的數學實驗如下:以四人小組為一個單位,用學生尺將教室的長測量出來,記錄下數據。在測量時,部分學生測量起來明顯很吃力,記錄也無從下手,甚至有部分學生提出教室太長了,測量起來很困難??磥碛脤W生尺量測量教師的長度不太可行。數學教師可以因勢利導,指出:用厘米作單位的直尺測量比較短的物體較為合適,但對于較長的長度,如測量教室、學校操場等,如果使用厘米為單位的支持就很麻煩,所以需要使用比厘米大的單位來測量。然后就引入數學課堂教學主體,長度單位“米”。采用這種試驗導入方法將學生的思維引導到新課內容中,可令學生感到過渡自然、順理成章。學生探索知識的積極性和興趣就被調動了起來,并對學習較大的長度單位產生了興趣。
二"用實驗驗證猜想
在學習中,學生對正方形的感性認識是很多的,知道正方形的四條邊都相等,那么怎樣來判定呢?在“量一量”的實踐活動課中,我提問:“你有什么方法來證明正方形的四條邊都相等呢?”有學生說:“用尺量”,我假設到:“如果沒有尺呢?”學生們拿起手中的紙紛紛想起了辦法。
學生1:我上下對折,可以證明上下兩條邊一樣長,左右對折,可以證明左右兩條邊一樣長。
學生2:我沿對角線折,可以證明旁邊的兩條邊(鄰邊一樣長)。
學生3:我先沿著一條對角線折,然后再對折。(教師:好的,你也是沿對角線折)。
學生4:我覺得應把前兩位同學的方法拼起來。(教師:對了,這樣都可以證明正方形的四條邊相等)。
又如在“時分的認識”中,部分學生已經知道了“1小時=60分”,追其緣由卻不知所故,于是在教學中我設計了以下實驗:以四人小組為單位,撥一撥手中的時鐘,看看時針和分針在轉動過程中的聯系。經過一番觀察和商議,很多小組都得出了結論。小組1:我們發(fā)現分針轉一圈,時針就走一大格;小組2:它們所用的時間相等;小組3:這也就說明了1小時=60分。在學生的操作實驗中,一個抽象的數學定理直觀地展示在了面前。
三"在實驗中探究規(guī)律
在“口訣求商”中表明,被除數不變的情況下,除數與商成反比例關系,如果僅依賴算式講解,會令學生難以理解??刹捎靡韵聦嶒灒?4個學生排排站,每3人排成一隊,可以排成幾個隊?如果每4人排成一隊,可以排成幾個隊?那么,6人一隊,8人一隊呢?以此類推的數學活動,學生就會由直觀的數學思維轉為邏輯性數學規(guī)律,逐漸地就會發(fā)現,隨著隊員人數的增多,隊數就會有所減少。運用除法算式表示,即為被除數不變,除數越大,商就越小。
其實,在實際的科學研究工作中,學生參與到觀察、體驗、分析、推理的過程中,就會通過他們自己的判斷來發(fā)現問題,并總結出數學規(guī)律。這樣較為直觀、自然,學生也會體會到定義的合理性。因此,從學生所熟悉的生活事例中觀察分析數學問題,引導學生產生疑問,再動手實驗,從而歸納出概念或結論。此即為數學課堂教學中要重點考慮的,也應積極提倡。
以上的教學案例表明,科學地創(chuàng)設數學實驗,學生會主動地發(fā)現問題,并構建新的知識,在這樣的體驗中,學生就會形成數學思維,用數學的眼光審視身邊的事實,用數學的頭腦來分析周圍的世界。
夸美紐斯認為,在整個活動過程中,學生應以創(chuàng)造意識,發(fā)揮其積極向上的狀態(tài),從參與數學實驗中感受到探索知識的樂趣。
〔責任編輯:林勁〕