史俊

【摘要】小學數(shù)學是學生小學學習階段的重要內(nèi)容，教師在數(shù)學教學實踐中不僅要完成對數(shù)學知識的講解，還需要注重學生數(shù)學思維的養(yǎng)成，思維對學生學習質量的提升意義顯著。數(shù)學實驗是培養(yǎng)學生數(shù)學思維的有效途徑，在教學實踐中教師借助數(shù)學實驗能夠為學生搭建更好的思維培養(yǎng)平臺。本文就數(shù)學實驗對學生思維培養(yǎng)的作用以及數(shù)學實驗的應用方法進行論述。

【關鍵詞】小學數(shù)學;數(shù)學實驗;數(shù)學思維

一、引言

數(shù)學就是對數(shù)量關系以及空間形式進行深入研究的科學，隨著科技的飛速發(fā)展，數(shù)學在各行各業(yè)中的應用愈加廣泛。數(shù)學在人類文化中是不可缺少的組成部分，每個公民都應具有良好的數(shù)學思維能力，這就需要教師關注學生數(shù)學思維的培養(yǎng)，思維培養(yǎng)要注重從小開始。數(shù)學實驗對學生數(shù)學思維的培養(yǎng)有著重要意義，教師需要正確認識數(shù)學實驗，不能將其簡單地認為是動手操作，要將數(shù)學實驗與教學內(nèi)容相關聯(lián)，指導學生完成科學合理的數(shù)學實驗，幫助學生在學習過程中不斷積累經(jīng)驗，用數(shù)學思維展開數(shù)學學習。

二、借助數(shù)學實驗引導學生的數(shù)學思考

對于小學生來說，學習應當充滿樂趣，并具有較強的主觀能動性與個性特征。在數(shù)學課堂教學中學生不僅要接受教師講解的知識，還應當有動手實踐的過程，在自主探索與相互交流中深化數(shù)學知識的學習。這就要求教師學會運用數(shù)學實驗，從學生的認知發(fā)展水平出發(fā)，不斷引導、幫助學生掌握數(shù)學知識與數(shù)學學習方法，并形成有效的數(shù)學思維，從數(shù)學學習中積累豐富的經(jīng)驗。例如在學習“圓錐體積”時，學生通過預習環(huán)節(jié)能夠認知到圓錐與圓柱體積的關系，接下來的教學就可以此為基礎。教師需要先為學生準備底面積與高度相同的圓柱體與圓錐體容器，之后讓學生在圓錐體內(nèi)注滿水，將圓錐體內(nèi)的水倒入圓柱體中，驗證兩者體積關系。通過一系列數(shù)學實驗，學生能夠準確記憶圓錐體體積是圓柱體體積的1/3，也就得到了圓錐體體積的計算公式。整個環(huán)節(jié)都凸顯了學生的參與度，能夠更好地幫助學生獲得數(shù)學學習方法，引導學生學會用數(shù)學思維來學習數(shù)學知識。

三、借助數(shù)學實驗激發(fā)學生的思維靈活性

在小學數(shù)學教學實踐中，定理、概念等內(nèi)容是教學的重難點，該部分內(nèi)容較為抽象，加之小學生理解能力較為薄弱，因此學習起來難度較大。為了幫助學生更好地理解相關知識，教師就需要依托實物展開更為直觀的教學活動，讓學生借助動手實踐構建起正確的數(shù)學模型，幫助學生理解數(shù)學知識。學生在數(shù)學學習中難免會出現(xiàn)思維上的斷點，借助數(shù)學實驗的開展能夠讓學生更快速地突破思維障礙，提升學生數(shù)學思維層面的靈活性。例如在學習經(jīng)典的“相遇問題”或“工程問題”時，教師就可以通過實驗的設計來幫助學生理解，實現(xiàn)有效的思維遷移，構建起正確的問題解決模型。假設問題：有甲、乙兩車從相距320千米的A、B兩城市同時相向行駛，甲車速度為55千米/時，乙車速度為70千米/時，兩車行駛多久能夠相遇？學生第一次面對這類問題難免會覺得無從下手，對很多數(shù)學概念都感到非常陌生。為了幫助學生拓展數(shù)學思維，讓學生明白題目內(nèi)容，教師就可以讓學生利用玩具汽車進行場景還原，讓學生對題目中的“同時”與“相向”有充分理解，為解答題目尋找正確的切入點。在實踐中可以將課桌兩個相對邊設定為A、B兩個城市，同桌相互配合將兩輛汽車放在邊緣位置，保持車頭相對，之后讓兩汽車自由行使，觀察汽車相遇時的狀態(tài)。在此基礎上教師再對題目中包含的概念進行講解，與同學一起分析，促進學生對相遇問題概念的理解，最后總結出這類問題正確的解答模型，為學生接下來的數(shù)學學習奠定基礎。數(shù)學實驗的增加不僅讓學生的學習興趣被激發(fā)出來，還讓學生感受到了探索式學習的樂趣，幫助學生形成靈活的數(shù)學思維，面對數(shù)學問題時能夠更好地運用發(fā)散思維來思考。

四、借助數(shù)學實驗啟迪學生的批判性思維

實踐能夠對真理進行檢驗，數(shù)學實驗內(nèi)容的增加能夠驗證學生已經(jīng)得到的結論或猜想，并通過直觀的方法增強學生對知識的理解。數(shù)學實驗的應用還能在很大程度上啟迪學生的批判性思維，學生能夠通過長期積累形成科學探索與勇于質疑的精神。例如在學習“可能性”內(nèi)容時，教師可以帶領學生進行拋硬幣的游戲，教師拿出硬幣問學生：“我們拋擲硬幣20次，正面與反面朝上次數(shù)是相同的嗎？”有些學生認為正反面出現(xiàn)次數(shù)相等，有些學生則認為正反面出現(xiàn)次數(shù)不相等，為了驗證學生的猜測，就可以讓學生自己進行數(shù)學實驗論證。教師讓學生以小組為單位進行實驗，并對每次結果進行記錄。為了增強數(shù)學實驗的嚴謹性，應當讓每個小組都重復三次實驗。統(tǒng)計全班學生的實驗結果可知，拋擲硬幣沒有出現(xiàn)正面與反面次數(shù)相同的情況。很多學生面對這一結果都很驚訝，之后教師帶領學生對實驗結果進行分析，發(fā)現(xiàn)沒有一組實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)過相等的情況，但是兩者總數(shù)相差較小。這時教師就可以對相關數(shù)學知識進行總結：從理論層面來說，正面與反面向上總數(shù)應當相同，但是該事件屬于隨機事件，最終出現(xiàn)的結果也具有很強的隨機性，結果可能相等也可能不相等。很多數(shù)學家也針對這一問題進行了實驗論證，同樣很少出現(xiàn)相同的情況。隨機事件結果的驗證需要以大量重復實驗作為基礎，因此學生實驗論證的結果是正確的。通過本節(jié)教學內(nèi)容，學生能夠清楚地認識到面對問題不能想當然地得出結果，要敢于提出質疑并用事實論證結果。由此可知，通過數(shù)學實驗的應用，能夠幫助學生學會質疑，使其用批判性思維展開接下來的數(shù)學學習。

五、借助數(shù)學實驗催化學生創(chuàng)造思維

數(shù)學實驗環(huán)節(jié)的增加能夠有效促進學生的大腦思維，讓學生在實踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學的奧秘與樂趣，同時還能學會如何思考、如何創(chuàng)造。探索性實驗的開設能夠為學生提供探究學習的平臺，為學生創(chuàng)造驗證自身猜想的機會，推動學生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。例如在學習“圓柱側面積”時，教師就可以引導學生對圓柱側面積計算方法進行探索研究。教師可以讓學生每人帶一個圓柱形薯片筒，讓學生用白紙將側面包裹起來，之后將恰好包裹住圓筒的紙鋪平，學生就能得到一個標準的長方形。之后引導學生對比長方形長寬與圓柱之間的關系，進而得到準確的圓柱側面積計算方法。在學生對圓柱側面積有基本了解后，教師就可以引導學生將圓筒外包裹的紙沿著斜線剪開，學生將得到的紙平鋪在桌面上發(fā)現(xiàn)，得到的是平行四邊形，而該平行四邊形的底邊與長方形底邊長度相同，高與圓柱高相同，這樣仍然能夠得出圓柱側面積算法?；趯嶒灥奶剿鹘虒W，往往能夠讓學生收獲到更豐富的數(shù)學知識，學生在實踐中思維也能迸射出更多創(chuàng)造性的火花。

六、借助數(shù)學實驗幫助學生養(yǎng)成良好習慣

數(shù)學實驗的趣味性是眾所周知的，除此之外它還具有很強的直觀性，與學生的認知發(fā)展水平相吻合，在進行數(shù)學實驗時學生能夠保持愉悅的心情，進而獲得更好的數(shù)學學習效果。學生內(nèi)心的快樂會對行為產(chǎn)生影響，通過數(shù)學實踐感受到成功的喜悅，進而促進學生良好學習習慣的養(yǎng)成。例如在學習“平行四邊形面積”時，教師需要為學生布置學習準備任務，讓他們制作長方形與平行四邊形。學生利用家里的手工卡紙自己動手完成平行四邊形與長方形的制作，在素材制作過程中學生就能發(fā)現(xiàn)兩者之間的區(qū)別，并在實踐中感受到知識獲取的樂趣，既能了解圖形的相關知識，還能體會到動手的樂趣。通過長時間的數(shù)學素材制作，學生能夠養(yǎng)成動手實踐的習慣，并對動手結果進行總結，有助于其良好學習習慣的養(yǎng)成。

七、借助數(shù)學實驗促進教師業(yè)務水平提升

教師的教學能力直接影響著學生的學習情況，要想保證學生思維品質得到提升，就要注重教師業(yè)務水平的發(fā)展。教師是課堂教學的組織者與引導者，教師組織數(shù)學實驗的質量關系著學生能力的發(fā)展情況。教師要在教學中總結自己的不足，對課堂教學進行及時總結與完善，不斷優(yōu)化課堂教學質量，在實踐中提升自身的業(yè)務水平，為更高質量的數(shù)學教學活動的開展奠定基礎。通過數(shù)學實驗教師還能更好地總結實驗教學的類別，激發(fā)學生興趣，讓學生能夠更快速地投入到數(shù)學學習中。學生通過數(shù)學實驗能夠更積極地參與到教學活動中，逐漸養(yǎng)成積極主動的學習態(tài)度，并對抽象的數(shù)學知識進行具體化理解，構建起完善的數(shù)學知識體系。整個數(shù)學教學都離不開教師的引導，其地位非常顯著，教師只有具備強大的教學功底才能切實落實數(shù)學實驗教學。

八、結語

綜上所述，小學數(shù)學是孩子步入學習階段后重要的基礎課程，對學生日后的學習與發(fā)展都有著重要意義。在小學數(shù)學教學實踐中，教師如果能夠將數(shù)學實驗融入其中，就能夠很好地促進學生思維發(fā)展，實現(xiàn)學生數(shù)學綜合水平的提升。此外，實驗內(nèi)容的運用還能提升學生的動手實踐能力，讓學生全面發(fā)展。學生在參與數(shù)學實驗時既能鞏固所學知識，還能加深對課內(nèi)知識的理解，使知識向能力的轉化。教師借助數(shù)學實驗還能全面提升自身的業(yè)務水平，更新教學理念與教學方式。

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