“做數(shù)學(xué)”下數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實踐探討

時間:2022-07-07 18:26:47

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“做數(shù)學(xué)”下數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實踐探討

【摘要】“做數(shù)學(xué)”這一理念近年來逐漸被應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,“做數(shù)學(xué)”和我國著名教育者陶行知“教學(xué)做合一”的教學(xué)理念是一致的,其強調(diào)的是“做數(shù)學(xué)”。通過數(shù)學(xué)實踐和理論學(xué)習(xí)的結(jié)合,學(xué)生能夠在動手操作的過程中對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行深入理解和掌握,而實驗教學(xué)是“做數(shù)學(xué)”的有效載體。鑒于此,本文探討了“做數(shù)學(xué)”視角下小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的有效策略,希望能為相關(guān)教學(xué)人員帶來一定的幫助,以促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成。

【關(guān)鍵詞】“做數(shù)學(xué)”:小學(xué)數(shù)學(xué);實驗教學(xué)

“做數(shù)學(xué)”的本質(zhì)是指學(xué)生通過動手操作對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行理解和掌握的過程,而數(shù)學(xué)實驗是貫徹這一教學(xué)理念的載體,學(xué)生通過對教具的操作,或是畫圖、觀察、猜想、驗證等活動,可以對數(shù)學(xué)概念、計算法則快速進(jìn)行理解和掌握,有利于其歸納推理能力的提升。在“做數(shù)學(xué)”視角下,教師結(jié)合學(xué)生生活實際和認(rèn)知基礎(chǔ),通過實驗創(chuàng)設(shè)情境,為學(xué)生提供更多“做數(shù)學(xué)”的機(jī)會,可以有效激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,還可使學(xué)生在“做數(shù)學(xué)”的過程中進(jìn)行深入思考,提出質(zhì)疑,進(jìn)而提升其數(shù)學(xué)思維能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。但如何為學(xué)生創(chuàng)造更多“做數(shù)學(xué)”的機(jī)會,提高數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的趣味性,凸顯出學(xué)生的主體地位,使學(xué)生真正地站在課堂中央,還需要教師認(rèn)真分析和研究相應(yīng)策略。

一、明確目標(biāo),確保實驗內(nèi)容的合理性

為了使數(shù)學(xué)實驗在“做數(shù)學(xué)”方面的作用充分發(fā)揮出來,讓學(xué)生在動手實踐操作過程中對數(shù)學(xué)知識更好地進(jìn)行掌握,就要先科學(xué)地進(jìn)行實驗?zāi)繕?biāo)的設(shè)定。數(shù)學(xué)實驗?zāi)康姆譃轶w驗數(shù)學(xué)思想方法、理解數(shù)學(xué)概念和定理、驗證數(shù)學(xué)結(jié)論等,而只有先明確實驗開展目標(biāo),才能確保數(shù)學(xué)實驗順利開展。所以教師要在實驗教學(xué)前明確實驗?zāi)繕?biāo),并根據(jù)具體的目標(biāo)設(shè)置驗證型實驗、探究型實驗或是理解型實驗。此外,在進(jìn)行實驗內(nèi)容的選擇時,教師要確保實驗操作性較強,并具有可觀察性和重復(fù)性,為后續(xù)數(shù)學(xué)實驗活動的開展奠定基礎(chǔ)。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率和綜合與實踐四部分內(nèi)容,教師在開展不同內(nèi)容教學(xué)時所設(shè)計的數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容也要有所不同。如在“圓的認(rèn)識”這一知識點的教學(xué)中,教師通常的教學(xué)策略是出示“圓”,講授什么是圓心、半徑和直徑,并探究各部分的關(guān)系等。這種講授式教學(xué)枯燥乏味,不能完全調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和內(nèi)驅(qū)力。而用“做數(shù)學(xué)”的思想來設(shè)計的話,可以將“一中同長”作為認(rèn)識圓特征的學(xué)習(xí)目標(biāo),首先以“車輪為什么是圓形的”問題引入,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與探究欲望。教師提前準(zhǔn)備好學(xué)具:保證每個小組一套長方形、正方形、三角形、圓形硬紙片。活動時讓學(xué)生用這些紙片模擬車輪在平面上轉(zhuǎn)動,在活動中感受到只有圓形的車輪在行駛中才是不顛簸的,并請學(xué)生說明不顛簸的原因。通過多次課堂教學(xué)研究,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生們在這種操作后的表達(dá)、描述更加具體與生動,以“圓心”的運動軌跡來說明“顛簸”的依據(jù),讓學(xué)生在表達(dá)與爭辯中明白了說理要有根據(jù)。這種探究性學(xué)習(xí),不僅可以讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,同時也使我們的教學(xué)設(shè)計更加有整體性與大局觀。

二、通過數(shù)學(xué)實驗,學(xué)生能在“做”的過程中對概念進(jìn)行深入理解

通常在教學(xué)數(shù)學(xué)概念時,教師往往是給出概念,學(xué)生加以記憶,但學(xué)生對概念的本質(zhì)屬性理解并不透徹,甚至一知半解?;谛吕砟罱虒W(xué)要求,教師在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中要時刻注重知識的生成過程,引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識結(jié)構(gòu)和活動經(jīng)驗出發(fā),提供大量操作、思考、表達(dá)、交流的機(jī)會,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、推理、交流與反思等過程,不斷深化所學(xué)概念的本質(zhì)屬性,進(jìn)而在加強感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上幫助、引導(dǎo)學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。數(shù)學(xué)實驗,既可以是直觀形象,也可以是抽象推演。其實在數(shù)學(xué)課堂中,不少例題的解析過程,也是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的“思維邏輯化的實驗”的具體化過程,概念化的數(shù)學(xué)實驗是更加高階的學(xué)習(xí)。如果可以與具體化、可視化的數(shù)學(xué)實驗相結(jié)合,就會讓學(xué)生們在數(shù)學(xué)思維發(fā)展的過程中,形成豐富的思維方法,也將會產(chǎn)生更加符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的高效數(shù)學(xué)課堂。如在教學(xué)“分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識”這一章內(nèi)容時,因?qū)W生是初步接觸“分?jǐn)?shù)”這一概念,因此在理解時難免會存在一定的困難。如果教師能通過實驗的方式進(jìn)行輔助講解,可使學(xué)生對這一知識概念進(jìn)行更好的理解。首先,教師拿出一張圓形白紙,對折之后給其中的一半涂上顏色,之后告訴學(xué)生:“圓形對折后涂上顏色的這一半,我們可以將其稱之為圓形的1/2?!蓖瑫r教師將1/2用粉筆寫在黑板上,并向?qū)W生講述分母和分子的具體含義。其次,教師可根據(jù)學(xué)生的具體情況將其分為不同小組,之后再讓學(xué)生以小組為單位探究1/4應(yīng)如何表示,學(xué)生之前對于1/2已有了解,所以在對這一步進(jìn)行探究時就會比較容易。最后,教師再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗拓展,引導(dǎo)其利用紙片完成1/5、1/8等探究任務(wù)。學(xué)生在動手操作、討論、研究的過程中,能夠?qū)Ψ謹(jǐn)?shù)這一概念進(jìn)行充分了解,對于分?jǐn)?shù)概念中“平均分”這一關(guān)鍵詞也有了深刻的體會,因此也能更加透徹地理解分母和分子的含義。通過實驗教學(xué),學(xué)生能在“做數(shù)學(xué)”的過程中,快速對概念進(jìn)行理解和掌握,還有利于其思維能力的發(fā)展。再如,在教學(xué)“三角形的內(nèi)角和180°”這部分內(nèi)容時,如果教師只是告知,學(xué)生很難理解,應(yīng)用起來也不熟練。我們可以以“做數(shù)學(xué)”的思想來設(shè)計先讓學(xué)生準(zhǔn)備幾張形狀不同的三角形紙片,然后讓學(xué)生通過觀察說一說三角形內(nèi)角和是不是一個固定值,如果不是,請說明理由;如果是,請設(shè)計一個數(shù)學(xué)實驗來驗證。學(xué)生們通過積極思考、動手操作、合作交流等活動,設(shè)計出很多驗證的方法:有的分別撕下三角形每個內(nèi)角,將它們的頂點拼接在一起;有的用量角器直接去測量三角形三個內(nèi)角度數(shù),然后相加。教師相機(jī)引導(dǎo)學(xué)生從問題出發(fā),通過觀察,運用歸納的方法得出驗證。學(xué)生在操作驗證時,要像一個小數(shù)學(xué)家那樣參與到問題的探索解決的過程中來,通過觀察、猜想、實驗、證明,最后得出我們需要的科學(xué)結(jié)論。教學(xué)中,教師們總感覺這種教學(xué)方法太麻煩,和直接講解的效果差不多,但是從長遠(yuǎn)來說,效果將會差異很大。教師不僅要教給學(xué)生知識,更要教給學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法,對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)將會有很大的幫助。比如學(xué)會了“如何探究三角形的內(nèi)角和”,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)“四邊形的內(nèi)角和”時,學(xué)生自然而然會想到這種探究方法。假如學(xué)生忘記了知識點,也可以通過自己探究時的方法求證出正確的結(jié)果。

三、通過數(shù)學(xué)實驗的開展,學(xué)生能在“做數(shù)學(xué)”的過程中突破重難點

數(shù)學(xué)教學(xué)的成功取決于教師是否能在課堂教學(xué)中突出重點、突破難點。傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式很難將重難點知識剖析清楚,所以學(xué)生在理解時也會存在較大困難,無法獲得良好的學(xué)習(xí)效果。而想要突破數(shù)學(xué)教學(xué)重難點,教師便可借助實驗教學(xué)的方式,通過創(chuàng)設(shè)實驗環(huán)境,讓學(xué)生能夠在“做數(shù)學(xué)”中對數(shù)學(xué)知識的形成過程快速進(jìn)行理解和掌握,建立完整清晰的知識體系,實現(xiàn)對數(shù)學(xué)教學(xué)重難點的突破。比如,在進(jìn)行“厘米與米”這一知識點的教學(xué)時,教師如果只是單純地進(jìn)行厘米與米之間轉(zhuǎn)換的講述,學(xué)生并不能很好地進(jìn)行理解,這時教師便可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡單實驗:讓全班學(xué)生用100個1厘米的正方形拼成一個長達(dá)1米的長方形。通過這一實驗,學(xué)生可直觀地感受到厘米與米之間的關(guān)系,加深了其對于這一知識點的印象。又如,在進(jìn)行“有余數(shù)的除法”這一知識點的教學(xué)時,教師也可通過實驗教學(xué)法,讓學(xué)生能夠在實踐過程中快速掌握這一知識點,引導(dǎo)學(xué)生從四根、五根、六根等數(shù)量的小木棒中取出三根小木棒,擺成三角形,這樣學(xué)生便可以清晰地看到每次剩余的小木棒數(shù)量。對這一知識點學(xué)生就會有更清晰的認(rèn)識,有利于課堂教學(xué)效率和質(zhì)量的提升。再如,我們在學(xué)習(xí)“確定位置”這一部分內(nèi)容時,學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗可以認(rèn)識到班級中的每個學(xué)生的座位在什么位置,但是對于“行”和“列”的理解并不透徹,并不能完全理解說出行與列的必要性。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從“做數(shù)學(xué)”角度來研究這個問題,重點突出“行”與“列”形成的必要性,以觀看“盲棋比賽”入手,感知下圍棋需要明確“第幾行第幾列”,初步感知在平面上確定位置需要知道這兩個元素。然后以如何確定平面中任一點的位置為抓手,引導(dǎo)學(xué)生感受將點放在網(wǎng)格圖中的必要性,經(jīng)歷行與列形成的過程,建立行與列的表象。本節(jié)課的重難點是用行與列確定位置,只有讓學(xué)生經(jīng)歷行與列形成的過程,才能形成核心素養(yǎng)所要求的能力。這種“做數(shù)學(xué)”的思想保障了學(xué)生經(jīng)歷、感受知識發(fā)生與發(fā)展的整個過程,達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。

四、借助數(shù)學(xué)實驗,學(xué)生能在“做數(shù)學(xué)”的過程中提升自身的創(chuàng)新能力

通過數(shù)學(xué)實驗開展教學(xué),學(xué)生在自主探究的學(xué)習(xí)過程中能夠逐漸形成創(chuàng)新意識,并具備較強的創(chuàng)新能力。所以教師一定要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生實際情況靈活開展實驗教學(xué),使學(xué)生在“做數(shù)學(xué)”的過程中,進(jìn)一步拓展自身創(chuàng)新思維。如在進(jìn)行六年級“樹葉中的比”這一知識點的教學(xué)時,我們知道大部分樹葉的邊是不好測量的,這也是本節(jié)課測量上的難點。鑒于此,我們可以讓學(xué)生充分發(fā)揮想象,以“化曲為直”“取近似”等思想方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集,分析數(shù)據(jù)與圖形之間的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生用卡紙設(shè)計想要表達(dá)的“樹葉”形狀,在這個過程中學(xué)生邊思考邊動手,充分發(fā)揮想象力。教學(xué)中有些學(xué)生設(shè)計了松樹的針狀葉,又使我們的學(xué)習(xí)素材可以簡單聯(lián)系極限的思想。“做數(shù)學(xué)”不是要求教師完全拋開教材,自創(chuàng)體系,而是要求教師通過這種思想設(shè)計符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律的教學(xué)設(shè)計。教師要對課堂和教學(xué)設(shè)計進(jìn)行把控,讓學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式,以“做數(shù)學(xué)”的方式學(xué)習(xí),在數(shù)學(xué)實驗中感受知識的連續(xù)性與延伸性??傊凇白鰯?shù)學(xué)”這一教學(xué)理念的指導(dǎo)下,教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際情況,科學(xué)合理地實施實驗教學(xué)活動,使學(xué)生能在實踐操作過程中對數(shù)學(xué)概念、公式、定理快速進(jìn)行理解和掌握,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率,并在實踐、分析、交流、探索的過程中,提升自身的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,發(fā)展創(chuàng)新思維。

【參考文獻(xiàn)】

[1]沈道燕.“做數(shù)學(xué)”中“做數(shù)學(xué)”——小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實施策略[J].數(shù)學(xué)大世界(小學(xué)五六年級版),2016(8).

[2]何媛媛.在“做數(shù)學(xué)”中“做數(shù)學(xué)”——摭談小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)學(xué)生操作能力的培養(yǎng)[J].考試周刊,2016(A4).

作者:侯平 單位:江蘇省徐州市玉潭實驗學(xué)校