江蘇省太倉市榮文小學 葛 強
小學數(shù)學教學中的數(shù)學實驗是指在數(shù)學思想和數(shù)學教學理論的指導下,在實際的數(shù)學教學過程中,讓學生通過借助一定的物質儀器或是一些技術手段,通過對實驗素材進行“數(shù)學化”的操作來學(理解)數(shù)學、用(解釋)或做(建構)數(shù)學的一類數(shù)學學習活動,旨在通過引導學生進行操作、觀察、分析、猜想和推理等數(shù)學活動,經(jīng)歷數(shù)學知識“再創(chuàng)造”與“再發(fā)現(xiàn)”的過程,親身體驗數(shù)學、理解數(shù)學。
教師可以利用生活與數(shù)學之間的聯(lián)系來幫助學生結合日常生活進行數(shù)學學習。在進行計量單位“千克與克”這一教學內(nèi)容的學習時,教師可以先向學生講解計量單位的概念,然后再向學生介紹兩者之間的聯(lián)系與區(qū)別。教師在進行實驗理論知識講解之前,可以先向學生布置一項課外作業(yè),即讓學生觀察在生活中有哪些地方可以用到“千克與克”這兩種計量單位,并做好記錄,同時讓學生思考哪種情況下更適合使用“千克”這種計量單位,哪種情況下更適合使用“克”這種計量單位,從而使學生對計量單位有更為清晰的認識。
天平是學習計量單位的實驗工具,同時也是一種特殊的秤。因此,在進行計量單位實驗教學時,教師可以向學生講解天平工作原理,幫助學生認識砝碼,通過加減砝碼的方式,使得天平兩邊得以平衡,而學生通過直觀地感受,也可以更清晰地了解到天平的原理。例如,拿出一枚硬幣,先讓學生估測它的重量,隨后再用砝碼精準量出硬幣的重量。通過這種數(shù)學實驗,學生對于“千克與克”計量單位的印象更為深刻,所學習的知識也逐漸有條理了。因此,使用數(shù)學實驗教學法,不僅可以鞏固學生在數(shù)學教學中的主體地位,還可以幫助學生有效構建數(shù)學知識體系。
在建立“1千克”這個標準量的教學中,學生通過小組合作稱出了“1千克”:1千克的鹽、1千克的雞蛋、1千克的大米、1千克的水果,各自掂一掂、拎一拎,幫助學生豐富了對1千克的感知。當學生親手對數(shù)學實驗項目進行操作時,學生的學習行為就從單純的“動作”過渡到了對“量”的理解。通過數(shù)學實驗的操作,學生對于數(shù)學的學習興趣更加濃厚,同時對于提高數(shù)學能力也有很大的幫助。在實驗的過程中,如果學生實驗成功,就會使學生產(chǎn)生自豪感,從而加強學生對于數(shù)學學習的熱情;而當學生遇到瓶頸期時,也會冷靜思考問題,從而提高學生對于數(shù)學知識解答的專注度。
在學生建立了標準的質量單位后,我讓學生自主開展數(shù)學實驗:“我來說說10克有多重”。很多學生由于經(jīng)驗不足,在剛開始的時候出現(xiàn)了各種各樣的問題,通過典型作品的示范和自我點評,學生把自己發(fā)現(xiàn)的“10克”分享給了全班:500粒大米重10克、2枚1元硬幣重10克、一瓶眼藥水重10克、65粒小黃豆重10克……同時大家感受到了數(shù)學實驗帶來的快樂。因此,教師需要在數(shù)學教學中合理開展數(shù)學實驗,使學生在實驗的過程中發(fā)散自身的思維,能夠思考出不同的解決問題的方法。因為學生在進行數(shù)學實驗的過程中會對實驗結果不斷思考,也會對實驗現(xiàn)象產(chǎn)生疑問。在學生的思考過程中,學生的思維不斷發(fā)散,這對于學生創(chuàng)新思維能力的提高有著重要的促進作用。
數(shù)學是一門基礎學科,并且數(shù)學也是眾多學科得以發(fā)展的基礎,因此,學生對于數(shù)學學科的認知非常重要。學生要想學好數(shù)學,就需要對于數(shù)學形成一個較為完整的概念,但是僅僅靠數(shù)學理論知識所形成的數(shù)學認知是不夠全面的,因此,在學生建立了標準量后,我讓學生運用“量”來解決實際問題:1只小鳥重( );1只羊重( );1只雞重( );一頭奶牛重( ),A. 2千克,B. 20千克,C. 200千克,D. 200克。面對這樣的問題,學生說:“老師,我們剛剛已經(jīng)做過實驗了,可以用我們剛才實驗的物體跟它們進行比較?!睂W生在這里能夠自覺遷移自己已經(jīng)積累的量感經(jīng)驗來解決實際問題,學生的能力得到了發(fā)展,認知得到了提升。因此,在數(shù)學教學中引入數(shù)學實驗是非常有必要的,因為學生在進行數(shù)學實驗操作的同時,不僅可以使自身的思維得到擴散,還可以提高自身對于數(shù)學學習的整體認知。
教師可以為學生設計一些練習題,比如:一個蘋果重300( )、一枚硬幣重2( )、一袋大米重5( ),讓學生在括號中填上合適的單位,以此來檢測學生的學習狀況。在對知識進行鞏固的階段,教師不僅要利用教材來幫助學生進行學習,還應該合理使用數(shù)學實驗來加深學生對于知識的理解程度。教師還可以對練習題做出及時的調整,從而更好地達到鞏固知識的目的。
實驗得以順利進行的關鍵便是實驗擁有明確的實驗目的,只有教師明確了實驗的目的,才可以確保實驗可以較好地進行。數(shù)學實驗的實驗目的便是幫助學生對數(shù)學知識進行理解,因此,教師在設計數(shù)學實驗教學時,應該充分考慮到學生的數(shù)學能力,采取學生可以理解的方式進行數(shù)學實驗教學。教師在進行教學時,應該先向學生介紹實驗的操作步驟以及基本的實驗注意事項,還可以向學生講解實驗原理以及實驗緣由,從而幫助學生更好地建立數(shù)學實驗操作體系。例如計量單位的數(shù)學實驗,教師可以先向學生說明實驗的目的就是希望學生可以掌握“千克與克”的計量單位知識,隨后再向學生介紹實驗方法,減少學生動手操作時的失誤,加深學生對于計量單位的理解,幫助學生構建計量單位知識體系。
在數(shù)學實驗過程中,學生會對以前從未見過的實驗器材產(chǎn)生強烈的興趣,在實驗過程中會不停地注意實驗器材,反而降低了對于教師所講的重要的數(shù)學知識的關注度。對于這種現(xiàn)象,教師要及時引導,例如改變語言表達方法,將學生的注意力集中于所講知識上。另外,在學生自主進行數(shù)學實驗時,教師可以在旁邊對學生所遇到的問題進行處理,幫助學生解決問題。同時,教師還可以向學生提出一些問題,讓學生對問題進行思考,從而使學生的注意力從數(shù)學實驗的表象深入到數(shù)學知識的實質中去,提高學生的數(shù)學思維能力。
如果教師想要提高學生的數(shù)學綜合素質,不僅需要在數(shù)學教材上下功夫,還需要提高數(shù)學實驗在數(shù)學教學中的比重,從而引導學生構建更為完善的數(shù)學知識體系,提高學生思考和解決問題的能力,促進學生數(shù)學能力的不斷發(fā)展。