江蘇省如皋師范學校附屬小學 黃玉翠
在數(shù)學課堂中不難發(fā)現(xiàn),有部分學生缺乏學習數(shù)學的熱情,隨著年級的升高,學生中出現(xiàn)厭倦數(shù)學、畏懼數(shù)學的情況加劇,更別提從生活中去發(fā)現(xiàn)數(shù)學、探究數(shù)學、解決問題了。究其原因,數(shù)學邏輯性強、嚴謹性高、思維抽象,導致學生覺得枯燥、深奧、難以理解,所以在教學中加入實驗教學,不失為一種好辦法。通過動手操作、認真探究,再結合思考、分析、歸納,從而領悟概念或解決問題,這將大大提高學生對數(shù)學的認知和理解,獲得知識、能力、情感的全面發(fā)展。
《小學數(shù)學課程標準》提出:“學生學習應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。除接受學習外,動手實踐、自主探究與合作交流同樣是學習數(shù)學的重要方式。學生應當有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程?!眰鹘y(tǒng)的小學數(shù)學課堂往往是老師講授、演示、歸納,學生領會、模仿、練習,缺少了發(fā)現(xiàn)探索的過程,這也正是教師難教,學生難學的關鍵所在。小學數(shù)學實驗教學則將抽象變成形象,拓寬了思維空間,更好地理解數(shù)學知識。
根據(jù)小學生的心理特征,他們愛動手、好奇心強、喜歡觀察有趣的情景,喜歡在“玩”中學。根據(jù)學生這一特點,為學生提供生動有趣的實驗情境,能激發(fā)他們的求知欲望,調動積極性。
開發(fā)設計數(shù)學實驗應充分注意實驗內容的趣味性,讓小學生好玩、好動的天性得以滿足,從而主動參與到學習中來。通過問題情境,將觀察、操作、試驗等學習方式融入課堂,讓學生在實驗活動的過程中獲得知識,符合小學生的思維特點。
新課標強調:不同的人在數(shù)學上得到不同的發(fā)展。因此,數(shù)學實驗內容不能太深奧,不能超出學生的認知范圍,否則部分學生將會難以操作、理解,反而打擊了做實驗的積極性。教師在設置數(shù)學實驗時,要對知識的廣度、深度、學生的能力做適當?shù)陌才牛η筮m合小學生的發(fā)展水平和理解能力。
開放性是現(xiàn)代教育的重要特征,也是教育改革和發(fā)展的必然趨勢。教師不拘泥于教材,從學生實際出發(fā),通過學生各種信息的反饋,設計更合理的實驗,這樣才能激發(fā)學生的學習活力,激起學生探索、發(fā)現(xiàn)的愿望,讓學生的思維、心態(tài)處于開放狀態(tài)。教師評價時方法要多元化,為學生營造一種開放的學習空間。
對小學數(shù)學教學而言,實驗是數(shù)學思考的載體,是架設在現(xiàn)象與結論之間的橋梁。小學實驗分為推理驗證、觀察記錄、探究規(guī)律、專題模擬等類型。但不管哪種類型,都應該從以下方面入手:
實驗教學要圍繞教學目標,指向應是教學的重點、難點,針對的是學生的需要。例如在教學《三角形內角和》這一課時,首先讓學生在紙上任意畫一個三角形,剪下來,然后教師提出問題:三角形內角和是多少?這時,學生很自然地想到利用量角器測出三個角的度數(shù),再相加求出內角和。由于在測量過程中存在誤差,得出答案有177°、179°、180°、181°……此時同學們覺得很迷惘,整個過程中并沒有出現(xiàn)教師所希望的“撕——拼”。如果將此實驗重新設計如下:算一算,我們文具盒里三角尺中三個角的和是多少度?學生發(fā)現(xiàn)都是180°。教師提問:“是不是任意一個三角形的內角和都是180°呢?”此時學生會自發(fā)地在紙上任意畫一個三角形,部分學生選擇測量,同樣在求和時可能會與180°的數(shù)值發(fā)生偏差。這部分同學反思得出:是由于測量誤差引起了數(shù)值偏差。還有部分同學由180°想到平角,從而想到將三角形三個角撕下來,拼湊成一個平角,更有力地證明了三角形的內角和是180°。修改后的實驗動機非常明確,在這個實驗過程中,學生經(jīng)歷了“聚焦問題—設計方案—動手實驗—驗證方案”這樣一個類似于科學探索的過程,教師只起了一個“引路人”的作用,學生實驗動機明確、興趣高漲、成功感油然而生,在此過程中,學生經(jīng)歷由特殊到一般的歸納推理,為以后的學習積累了豐富的經(jīng)驗。
實驗記錄單能科學地記錄孩子的思維軌跡、研究經(jīng)歷,是孩子學習的重要依據(jù)。實驗記錄單對于學生實驗中的作用是毋庸置疑的,它便于準確回顧和分析研究過程中的成敗得失,便于進行歸納和總結,有利于培養(yǎng)嚴謹?shù)目蒲兴季S。
小學數(shù)學實驗記錄單一般包含以下內容:實驗名稱、實驗目的、實驗時間、實驗材料、實驗過程、實驗結果、實驗分析、實驗人員等等。實驗報告單一般采用表格式,可參考如下:
學校: 班級: 姓名(成員): 時間:實驗名稱:實驗器材:我的猜測:實驗步驟: 觀察到的現(xiàn)象:結論:
教師要根據(jù)教材的內容恰當使用、適當調整,合理優(yōu)化實驗記錄單,把實驗記錄單設計好,并發(fā)揮它應有的作用!
實驗教學除了明確實驗動機、精心設計外,還要準備課堂中需要用的一些教具、學具。例如學圓錐的體積時,課前老師就必須把實驗內容的情況向學生做簡要介紹,說明本次實驗需要的材料,讓學生帶足沙子或水等材料,老師準備好三套圓柱、圓錐。
有些實驗準備還可以在課外完成。比如五年級下冊的《蒜葉的生長》,提前一段時間就要布置學生種下大蒜,每天用固定的時間測量和觀察,將記錄的結果繪成折線統(tǒng)計圖,課上進行展示、匯報、交流等。
在實驗中做什么,怎么做,教師需要明確要求,學生才能按照要求有效地開展活動,避免被與實驗無關的內容吸引。例如在教學《可能性》這一課時,在活動之前老師要說明實驗要求,并展示在黑板上:(1)每次從袋子中摸出一個球,記錄球的顏色,再放回袋中。(2)組內輪流摸球,每人摸5次,組長記錄。(3)統(tǒng)計好摸到黃球和白球的總次數(shù)。(4)活動要安靜、迅速,有序操作。
有效組織實驗是數(shù)學實驗教學的基礎,由于小學生的年齡特點、心理特征等決定著課堂一旦動起來,學生有可能就收不回來了,所以課前要分好小組,明確活動紀律,引導學生真正主動地參與到活動中去,而不是在吵鬧中度過。
在實驗記錄時要準確、方便,可以用文字、表格、畫圖和箭頭等不同的方式進行表述。在對比實驗中往往會采取表格的方式記錄數(shù)據(jù)。例如研究“放大后的角度數(shù)會變嗎”,可以設計如下:
次數(shù) 1 2 3 4高度(放大鏡距離實物的高度)角度
采集的數(shù)據(jù)要真實,有些學生發(fā)現(xiàn)自己的數(shù)據(jù)與大部分同學的不一樣,出于“怕出錯”這種心理,就會改自己的數(shù)據(jù)。此時教師應當引導學生反思:你測出的數(shù)據(jù)很不一樣,問題在哪里?讓學生思考討論后,找出真正的原因,改進方法后再重測,讓錯誤變成一種學習資源。
初步得出結果后,教師應組織以小組為單位,全班匯報交流,說出各組所做、所得與所思。這樣既有利于培養(yǎng)學生的合作交流精神,又培養(yǎng)了學生的反思總結能力,一方面加深了對數(shù)學知識的理解,另一方面也讓學生逐步掌握了解決問題的方法。
日本數(shù)學教育家米山國藏曾經(jīng)說過:“作為知識的數(shù)學,通常在出校門后不到一兩年就忘了,然而不管他們從事什么業(yè)務工作,那種銘記于頭腦的數(shù)學精神和數(shù)學思想方法,卻長期地在他們的生活和工作中發(fā)揮著重要的作用?!睂嶒炓霐?shù)學課堂,學生在參與的過程中,有了更多觀察數(shù)學現(xiàn)象、研究數(shù)學原理的機會,在這樣的學習過程中,學生逐漸從學會走向會學,從傳承走向創(chuàng)新。小學數(shù)學課堂中引入實驗教學,不僅是為了提高課堂效率,更是為了學生的終身發(fā)展,為了民族的未來。