摘要:數(shù)學實驗為學生創(chuàng)設了一種開放的、探索性的學習環(huán)境,學生通過操作、探究、發(fā)現(xiàn)、思考、分析、歸納等思維活動,最后理解或解決問題。數(shù)學實驗課有利于激發(fā)學生的學習興趣;有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力;有利于培養(yǎng)學生協(xié)作精神以及良好的學習習慣等,是培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)的重要途徑。
關鍵詞:數(shù)學實驗;核心素養(yǎng);創(chuàng)新能力
新時代的課程改革方向是培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),培養(yǎng)全面發(fā)展的人。而發(fā)展學生數(shù)學核心素養(yǎng),就要求我們教師在數(shù)學教學過程中適時、適度地將數(shù)學內(nèi)容放置于現(xiàn)實生活的具體情境中,使得數(shù)學知識的學習、應用和創(chuàng)新融為一體。數(shù)學實驗為學生創(chuàng)造了一種探索性、實驗性的學習環(huán)境,提出了挑戰(zhàn)性的問題,再現(xiàn)了人類探索發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識的過程。這一過程學生通過操作、探究、發(fā)現(xiàn)、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(fā)了學生的學習興趣、創(chuàng)新意識,培養(yǎng)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(shù)學實驗是學生數(shù)學素養(yǎng)形成和發(fā)展的一條重要的途徑。如何上好數(shù)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(fā)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(fā)學生探索興趣與欲望。學生對數(shù)學實驗活動產(chǎn)生了濃厚的興趣,就會優(yōu)先注意力的分配,使認識更敏捷、深入,思維更活躍更有創(chuàng)造性。怎樣才能激發(fā)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(xiàn)實情境中等方式,為學生創(chuàng)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(chǎn)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(fā)表意見的基礎上,教師引導學生觀察旗桿的影子并啟發(fā):“旗桿的高度和它影子的長度有關系嗎?你能根據(jù)影長推算出旗桿的高度嗎?”受老師的啟發(fā),學生馬上意識到根據(jù)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(yǎng)學生探索與創(chuàng)新能力
數(shù)學創(chuàng)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(shù)學實驗教學以學生研究性學習為主,重視思維品質(zhì)的發(fā)展,是一種開放式的教學方式,所以創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個數(shù)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?!逼渌麑W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(chuàng)新精神,其它學生也給予熱烈的掌聲。
·分工合作,培養(yǎng)學生的協(xié)作精神
分工合作是數(shù)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(xié)作,互通有無,相互啟發(fā),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(chuàng)造了一個真誠傾訴和啟迪思維碰撞的機會,有效地培養(yǎng)學生合作的意識和協(xié)作精神。如數(shù)學實驗課《一年會漏掉多少水》教學中,教師根據(jù)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(jù)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(shù)據(jù);實驗后有學生負責計算,有學生負責數(shù)據(jù)分析,有學生負責主筆實驗報告。
實驗過程中,學生們共同經(jīng)歷了實驗方案的設計、數(shù)據(jù)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(xié)作精神得到進一步增強。
·潛移默化,培養(yǎng)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(zhì)量的前提,良好的學習習慣有利于促進學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)。數(shù)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(guī)律,容易促使學生在主動、愉悅的積極心態(tài)下由喜歡數(shù)學到想學數(shù)學,再到學好數(shù)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(yǎng)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(nèi)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(zhì)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(jīng)歷了獲得知識的全過程,體驗到創(chuàng)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(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習慣。
實驗過程中教師展示的良好的實驗規(guī)范,如嚴謹?shù)膽B(tài)度,標準的示范,適時的點撥,質(zhì)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(shù)學學習中的作用,培養(yǎng)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(guī)范,反復細致的核對實驗的數(shù)據(jù)是否有效科學等都能培養(yǎng)學生認真、細致、嚴謹?shù)牧己脤W習習慣。
總之,數(shù)學實驗教學,是激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、協(xié)作精神,提高學生動手能力,養(yǎng)成良好學習習慣的有效途徑,是培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)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(shù)學綜合實踐的研究,曾發(fā)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。