在小学数学课堂上组织数学实验的实践与思考
2023-01-03何娟
【摘要】小学阶段是启蒙心智、发展思维的重要时期,在这一时期,学生的思维发展尚未完全,其数学语言表达能力也相对较弱。因此,小学数学教师需注重培养学生的数学思维。数学实验有利于培养学生的思维,教师可以以数学教材为基础,在数学课堂上开展多元的实验活动,为小学生搭建沟通形象与抽象思维的桥梁,提升学生数学思维能力。文章立足于小学数学课堂,就如何科学开展数学实验展开详细讨论,旨在优化数学教育质量,促进小学生数学思维品质提升。
【关键词】小学数学;数学实验;实验途径
数学理论的产生,背后往往有成千上万次的实验。不论何时,实验活动始终是数学教育体系中的重要一环。在面对小学生时,由于他们认知能力有限,逻辑思考能力不足,教师尤其需要借助实验教学,帮助小学生内化数学概念,明确数学理论,掌握数学内容,并激发学生的实验热情,让学生深入探究数学知识,从而发展学生的综合能力,培养学生的数学素养。
一、创设情境,营造轻松的实验氛围
小学生看待事物的眼光与成年人不同,他们的思维具备直观性,因此在面对抽象的数学内容时,很难快速理解和吸收。数学本身是一门十分严谨的学科,内容相对晦涩、深奥。如果数学教师一味讲解数学概念,教学氛围枯燥、单一、沉闷,势必会打击学生的学习积极性[1]。所以在日常的数学教学中,教师需尊重学生的身心发展特征,从学生的立场出发,尊重学生的思维规律,回应学生的学习诉求,打造轻松的数学课堂,让学生在良好的学习环境之中,自主参与实验活动。在数学课堂上,教师还应鼓励学生畅所欲言,表达自我,积极思考与探索,从而强化其表达欲望,启发其心智,让学生有发挥自主性的空间,使其乘着思维的东风,在数学的世界里自在飞翔。
比如,在教授“可能性”前,教师需要带领学生进一步了解随机现象,判断随机事件的可能性大小,此时教师就可以在数学课堂中创设情境,组织实验活动,让学生联系生活,观察日常中的随机现象,并利用数学知识,解释生活现象。在实验开始之前,数学教师准备好充足的实验材料,在两个造型完全相同的、无法直接观察其内部的盒子里放入若干包装好的小狗玩偶、小猫玩偶。在课堂上,教师创设比赛情境,激发学生的参与积极性:“同学们,大家看到我手上的大盒子了吗?在这两个盒子里面,放着许多小狗玩偶和小猫玩偶。下面,同学们可以以一列为一组,然后派出小组长,上台找玩偶。每个小组长有三次找玩偶的机会,找到小狗玩偶最多的小组获胜。”在这种情况下,找小狗玩偶其实就是一种随机事件。对于活泼好动的小学生而言,这种动手操作活动的吸引力远远胜过书面讲授,教师无须刻意引导,小学生就积极地加入了课堂活动,自觉参与数学实验。在抓玩偶的过程中,第一个小组选择了左边的箱子,连续抓了三次,全部都是小狗玩偶。第二个小组选择右边的箱子,连续抓了三次,小狗玩偶数量为零。第一个小组的成员纷纷庆幸,感慨运气太好。第二个小组的成员却是愁云惨淡,感慨运气太差。等到第三组、第四组抓玩偶结束以后,班级氛围却悄然发生了变化,这时有学生已经认为自己找到了规律。等到比赛结束,只选择左边盒子的小组,都抓到三个小狗玩偶,只选择右边盒子的小组,都抓到三个小猫玩偶。此时学生情绪激动,纷纷猜测:“左边盒子全部都是小狗玩偶吗?右边盒子全部都是小猫玩偶吗?那选择左边盒子抓玩偶的,一开始就赢了。选择右边盒子的,无论抓几次,结局都是输。”在学生讨论之后,教师揭晓谜底,为学生展示左右两个盒子的玩偶情况,果不其然,左边盒子装着的都是小狗玩偶,右边盒子装着的都是小猫玩偶。看到这一结果,有学生感慨道:“左边盒子都是小狗玩偶,那摸到小狗玩偶的概率肯定是百分百啊!”也有学生说:“右边盒子没有小狗玩偶,怎么也不可能摸出小狗玩偶嘛。”此時学生探究兴趣正浓,教师顺势导入新课,为学生科普“可能性”这一数学概念。
在这样的课堂上,数学概念与实验活动结合在一起,学生能够更好消化数学内容,完成学习目标。可见,良好的学习情境,可以让学生在轻松的学习氛围中探索,多样化的外部因素会驱动学生自主探究,提升学生的内部学习动力。在动力的加持下,小学生能够更加高效地开展实验活动,并通过实验吸收数学知识,掌握数学概念,实现自我提升。
二、联系生活,拉近学生与数学知识的距离
生活,是学生认知发展的起始点,生活之中蕴含的学习元素,足够学生受用终身。当然,学生从生活中受益的前提是学生具备良好的观察能力,懂得从生活之中汲取灵感,在点滴细节之处探寻知识的魅
力[2]。尽管数学知识的复杂性与晦涩性,会在一定程度上影响学生的学习动力,打击学生学习的信心,但教师可以将生活元素引入数学课堂,选择小学生熟悉的生活素材,将其融入日常实验活动,提升小学生的探究兴趣,拉近数学与学生之间的距离,让学生懂得从生活之中探寻数学规律,学会利用数学知识解决生活问题。
比如,在教授千克和克时,考虑到这是两个重量单位,学生需要明确两者之间的区别,并学会准确运用这两个重量单位,于是在正式授课之前,数学教师便为学生布置了实验任务。该实验任务为:在父母的陪伴下,走进超市,通过手提、测量、比较等多种方式,感受克和千克。听到这一实验任务后,学生十分积极地响应,看起来兴致勃勃。到了正式授课时,教师先请学生上台分享自己完成实验任务的经历。许多学生表示,虽然一袋面粉的重量是一千克,但提面粉时总觉得实在太沉了,没想到原来一千克这么重;尽管一袋薯片的重量可能是三百克,但学生拿薯片时却觉得十分轻松,还可以同时拿多包薯片。在这样的实验活动中,学生初步认识了克与千克,并明白了实际重量与感受到的重量会有差别。在此基础上,教师开展了“我爱做食物”的实验活动,拿出提前准备好的香蕉、牛奶、蛋糕、面粉、油、苹果、盐等多种素材,以及几个大小不一的秤,让学生在课堂之中,亲自选择食材、搭配食材、对食材称重。在动手实践的过程中,学生对克与千克的意义有了更深的感受,对数学知识也有了更多的兴趣。
在数学实验中导入生活元素,能够让原本枯燥、单一的数学课堂,变得更具真实感。由于数学知识相对复杂,一些学生在解决数学问题时受挫,学习自信心有所下降,学习动力也逐渐匮乏。为解决这样的问题,数学教师要积极联系生活元素,打造更加直观、生动的数学课堂,让学生在有趣的数学实验之中,通过动手操作掌握数学知识,提升学习热情。
三、借力游戏,激发学生的探究兴趣
在数学实验之中导入游戏,可以有效提升学生的实验热情,为沉闷的数学课堂带来活力。游戏的形式与种类丰富多样,难度各不相同,游戏难度过高,会打击小学生的学习信心;游戏过于简单,则不具备启发性,无法支撑实验活动的顺利进行。要在数学课堂之中有效开展游戏活动,数学教师需要结合教材内容、学生喜好以及学生的年龄特点,认真做出选择。为此,数学教师应在平时的课余时间,认真观察小学生的游戏方式,将学生喜欢的课间小游戏创编到教学方案之中,从而吸引小学生的注意力,提升小学生课堂参与度[3]。
比如,数学教师可参考魔术表演,在课堂之中设计猜数字小游戏。在课程伊始,教师便可介绍游戏规则:“同学们,我们一起来玩个猜数字小游戏吧!大家需要在1到63之中,随意选择一个整数,写在自己的课本上。当老师向你提问时,如果该数字出现在老师手持的卡片之中,你需要回答有;如果该数字不在老师手持的卡片之中,你需要回答没有。接下来,老师就会结合你的回答,猜测你写的数字,如果猜中了,老师就赢了。”多轮游戏后,学生心生疑惑,因为学生发现,每一次教师都可以顺利地猜出他们所写数字,这让学生忍不住惊叹:“老师太厉害了!”“老师,你是不是有读心术啊!”对于学生的肯定,教师不置可否:“其实只要你们掌握了其中的数学规律,你们也可以拥有读心术。”学生的好奇心瞬间被调动起来,等待着教师传授秘诀。之后,教师引导学生以小组为单位展开合作,继续开展猜数字小游戏,鼓励学生在游戏过程进行详细记录,然后根据记录内容进行合理猜想,并通过一些实验对自己的猜想进行验证。最终,学生在反复游戏之后,逐步找到该游戏隐藏着的数学规律。通过这一游戏,学生的学习信心逐渐提升,他们也逐渐能够从探究数学知识中获得乐趣。
可见,将游戏融入小学数学实验,能够提升学生的参与积极性,让小学生从数学探究中获得乐趣。
四、增加实践,让数学实验成为重要的学习工具
在数学课堂中,数学教师不能够过于注重理论讲述,而忽略实践活动。实践活动有着重要的意义,要更好地培养学生的综合素养,数学教师需要增加实践内容的比重,为小学生提供多种实践渠道,让学生在自主操作过程之中,直观地感受到数学魅力,获得数学思维的发展。而且动手实践、亲自操作能够有效提升学生的创新能力,帮助学生打破单一的思考模式,让学生学会从多个角度思考问题,看待问题,解决问题,完成深度学习。
比如,在教授长方体和正方体的相关知识时,数学教师先要求学生通过自主观察,总结两个立体图形的特点,找出两者的相同之处与不同之处,并分别列举十个生活中常见的长方体物体与正方体物体。这一任务难度不高,学生的探究热情十足,在数学教师的点拨下,学生很快解决了问题。此时学生探究兴趣正浓,数学教师提出下一个探究任务,要求学生将教师提前准备好的长方体纸盒和正方体纸盒用剪刀分别剪开,剪完以后,观察其展开图,探讨其构成。在动手实验的过程中,学生注意到,要沿着立体图形的棱进行裁剪,才能确保其完整性。在这一观察活动中,学生逐渐掌握了长方体和正方体的图形特征,并获得了完成实践任务的成就感。
在数学教学中,数学教师应当增加实践内容的比重,并鼓励小学生积极动手,亲身实践,直观地感受数学知识,探索数学的奥秘,让数学实验成为学生学习数学知识的重要助力。
结语
数学本身是一门相对抽象的学科,数学教学也更侧重理性思维的培养。为达成数学教学的目标,教师可以在数学课堂中组织多样化的数学实验,在抽象的数学内容之中,融入感性元素,让学生将知识与实践结合起来。当然,数学实验的设计,要尊重小学生的身心发展规律,符合学生的认知情况、思维特点、兴趣爱好等。在组织实验活动的过程中,教师要带领学生通过思考、觀察、探索、交流、互动完成探究任务,让小学生更好地参与数学实验,利用亲身实践掌握数学规律,消化数学知识,完成学习目标。
【参考文献】
[1]孙娟.基于数学核心素养培养的小学数学“空间与图形”实验教学策略研究[J].学周刊,2021(33):29-30.
[2]黄庆松,梁杰瑜.基于小学数学实验的学生“量感”培养实践策略:以“长度单位”教学为例[J].西藏教育,2021(09):31-33.
[3]倪晶.数学实验让儿童思维外显化:小学数学实验教学中促进儿童思维外显化策略初探[J].小学教学研究,2021(26):80-81.
作者简介:何娟(1977—),女 ,江苏省南通市通州区通州小学。