创设小学数学实验角,提升学生学科素养

王珍珍

当前在小学数学实验角的创设上还存在一些问题,首先是实验角的设备配置有限,缺乏多样性和创新性。其次,实验角的空间布局和环境设计欠缺个性与美感。另外,实验角的实施和指导方式亦需改进。为了提升学生的学科素养,教师需要优化小学数学实验角的创设。这就需要教师增加一些数学实验仪器、美化环境设计、改进实施和指导方式等,以营造一个鼓励创新和实践的学习场所。通过这样的优化,教师能够有效地提高学生的数学思维能力和实践能力,从而提升他们的学科素养。

一、 价值探析,明晰实验角创设的方向

(一)利于小学生数学学习兴趣培养

教师通过创设实验角能有效地培养小学生学习数学的兴趣,首先,通过实验角提供的实践环境和丰富的数学实验内容,教师能让学生在实际操作中直观地感受和体验数学的应用和乐趣。这种亲身参与的学习方式能够激发学生的主动性和好奇心,增加他们对数学学习的兴趣,他们不再将数学局限于纸上的符号和公式,而是将其融入实际生活中,使学生更加主动地探索和发现数学的奥秘。其次,实验角的开设为学生提供了一个富有挑战性和创造性的学习环境。在实验中,学生不仅可以运用已学的数学知识解决问题,还能在面对新情境和未知情况中培养他们的问题解决能力和创新思维。通过实践中的探索和发现,学生能够对数学知识的应用和实际意义有更深刻的理解,从而增强对数学学习的兴趣和动力。此外,实验角还提供了学生合作与交流的机会。在实验过程中,学生可以与同伴一起合作解决问题、讨论实验结果,分享彼此的见解和思考。这种合作与交流的过程不仅能够促进学生的团队合作和沟通能力的发展,还能够激发更多的思维火花和创新思路,增加学生的互动和参与感。

可见,教师建构实验角能改变学生学习的态度,能改变学生学习的方式,使他们将数学学习当成爱好,当成自己的需求,进而在感知快乐的同时获得学科素养的发展。

(二)利于数学教师教学观念的转变

创设实验角可以有效转变教师的教学观念。首先,实验角提供了一个全新的教学环境,鼓励教师从传统的教师主导型教学方式向学生主体性、探究性的教学方式转变。在实验角中,教师不再是知识的灌输者,而是学生学习的引导者和合作伙伴。通过实践和探索,学生能够主动参与、独立思考,而教师则以指导者的角色提供必要的支持和引导,激发学生的学习兴趣和主动性。其次,实验角的创设促使教师从重视结果和答案向重视过程和思维转变。在传统教学中,教师通常注重学生对知识点的理解和掌握程度。而在实验角中,教师更关注学生的实验过程、思维方式和解决问题的能力。通过实验活动,教师可以更全面地了解学生的思考过程,发现他们的问题和困惑,并通过针对性的指导和反馈加以解决。这种转变的教学观念有助于培养学生的创新精神和问题解决能力,提高他们的学习质量和深度。此外,实验角的创设也使得教师具备了更多的教学资源和手段。教师可以借助实验角中的各种实验仪器、工具和材料,开展形式多样的实验活动,丰富教学内容和方法。同时,教师也可以通过观察学生的实验操作和交流,及时了解学生的学习情况,进行有针对性的调整和改进。这种教学观念的转变和资源的充分利用,提升了教师的教学能力和教学效果。

由此可以看来,教师之前是牵着学生学,在实验角中教师更多的是引导学生学,给他们足够的空间,让他们成为学习的主人。这种教学观念的转变,有利于学生更全面地发展自己。

(三)利于教师创设开放的高效课堂

教师构建实验角能有效地提升课堂教学的质量,能推动学生向着深度学习迈进。首先,实验角能提供一个真实、实践性的学习环境,让学生通过实验和探究的方式主动参与学习。对教师来说,实验角是一个理想的实践场所,可以鼓励教师运用多样的教学法和资源,创造丰富而有趣的学习活动,从而激发学生的学习兴趣和主动性。其次,实验角有助于教师开展多元化的教学策略。在实验角中,教师可以通过实际操作、观察和探索,引导学生主动掌握关键概念和解题技巧。教师可以根据学生的实验结果和反馈,及时调整教学方法和策略,满足学生的不同学习需求。通过多元化教学,教师能够提高课堂的活跃度和互动性,培养学生批判性思维、合作精神和问题解决能力。此外,实验角也为教师提供了更多的教学资源和工具。在实验角中,教师可以充分利用各种数学实验仪器、工具和材料,进行生动、直观的教学展示和实践活动。这些资源可以激发学生的好奇心和探索欲望,增加他们对数学的兴趣和理解。总之,建构实验角有利于教师建构高效的小学数学课堂。

高效的课堂体现在学生在有限的时间里能积极地投入学习活动中并激发思维的生长,显然实验角能给学生这样的体验。在实验角中,学生自主学习的能力得到强化,解决问题的能力得到发展,发现问题的能力也得到锻炼,这些自然地就促进高效课堂的生成。

二、 具体措施,明确实验角的创设路径

(一)明确实验角的建设目标

实验角的创设目标是给学生提供一个创新、实践和探索的学习环境,进而促进他们素养的发展。因此在创设实验角的过程中,教师首先要通过实验角的开设,培养学生的数学思维能力、实践能力和问题解决能力。让学生在实验中通过观察、探索和分析,深入理解数学的概念和原理,掌握数学的基础知识和技能。其次,教师要能激发学生的学习兴趣和动机。实验角可创设有趣、富有挑战性和创新性的数学实验项目,使学生在实际操作和探索中体验到数学学习的乐趣。通过引导学生主动参与实验活动,激发他们的好奇心和求知欲,培养他们对数学的积极态度和兴趣。再次,教师要培养学生的探究精神和合作意识。实验角的创设可激发学生主动参与实验、提出问题、探索解决方案,并通过合作与交流进行团队合作。通过与同伴的互动与讨论,学生能够培养合作精神、沟通能力和解决问题的能力。最后,教师要促进教学转变和创新发展。实验角的创设不仅仅是为学生提供学习空间,也应为教师提供教学实践的机会。教师可以通过实验角的教学活动,积极探索和运用多元化的教学策略和资源,从而逐步地提升自身的教学能力和素养。

只有明确实验角的建设目标,才能有助于教师为小学数学实验角的创设路径确定方向和策略。当有了明确的目标,实验角的功能就能得到彰显,学生才能获得长足的进步。

(二)明确实验角的场域建设

通过明确实验角的场域建设,教师可以根据班级和学校的资源情况选择合适的方式。无论是专用实验室、班级实验角还是家庭实验区,都能为学生提供一个创新、实践和探索的学习环境,促进他们的数学学习和素养的全面发展。

1. 专用实验室

在学校内划定一个专用的实验室空间作为实验角,配备合适的数学实验仪器和设备。这种方式能够提供完整和专业的实验条件,有利于进行更复杂和专业的实验项目。专用实验室的建设需要考虑实验室的布局、安全设施以及对实验仪器的管理与维护。

教师可根据教学大纲和学生年级的特点,制订具有针对性的实验课程和项目。确保实验内容与课堂教学相衔接,并能够满足学生的学习需求。根据实验项目的难度和复杂程度,建立合适的实验操作指南和实验安全规范。同时,教师要安排具有不同难度和主题的实验活动,包括个体实验、小组合作实验和全班参与的实验等。通过合理规划实验活动的时间和内容,让学生在实验中获得学习经验和掌握数学知识与技能。教师可以根据学生的学习表现和反馈,及时调整教学策略和实验内容,以达到更好的教学效果。在实验过程中,教师应给予学生适当的支持和指导,帮助他们理解实验目的和方法,鼓励他们自主思考和解决问题。教师还可以通过观察和记录学生的实验过程和成果,进行个别化的评价和反馈,帮助学生发现和纠正错误,提升实验技能和批判性思维。

通过有效地利用专用实验室,教师可以提供更丰富、具有深度和专业性的数学实践环境,丰富学生的学习体验,培养他们的探索精神和创新能力。同时,教师的正确引导和指导也能够帮助学生更好地理解和应用数学知识,提高他们的学习成绩和学科素养。

2. 班级实验角

教师可在每个教室内设置一个小型的实验角,为班级内的学生提供实践和探索的机会。这样的实验角可以根据班级教学资源和学生年级的特点进行设计,在教室的一角或者特定的区域设置实验桌、仪器和材料。班级实验角的建设有利于教师更加便捷地开展实验活动,提高学生的学习参与度和实践能力。

首先,教师要安排实验活动的时间和频次,确保每个学生都有机会参与实验,教师可以提前准备好实验所需的材料和仪器,确保顺利进行。其次,在实验进行过程中,教师可以通过引导和激发学生的思考,促进学生的实践和探索。根据学生的不同水平和需求,提供适当的指导和支持,帮助他们理解实验原理、分析实验数据,并进行总结和归纳。再次,教师可以组织学生进行小组合作实验,鼓励他们互相交流和合作解决问题。同时,也可以鼓励学生在实验后进行结果展示和反思,借此机会分享和交流实验心得和经验。

通过有效地利用班级实验角,教师可以提供更具实践性和探索性的学习机会,激发学生的学习兴趣和专注力。同时,班级实验角也能够加强学生之间的合作和分享,培养团队协作和沟通交流能力。

3. 家庭实验区

教师可引导家长在家庭环境中创设一个小型的实验区,鼓励学生和家长一起参与数学实验活动。这样的实验区可以设置在家中的书房、客厅或者阳台,配备基础的实验仪器和材料。家庭实验区的建设有利于加强学校和家庭之间的合作,扩展学生的学习空间和实践机会。

首先,教师可与家长一起制订一个家庭实验计划,安排适当的时间参与子女的数学实验活动。其次,教师和家长一起激发学生的兴趣和主动性,鼓励他们在家庭实验区中参与数学实验活动。通过提出具有指导性和启发性的问题,帮助学生思考和解决数学实验中的挑战。再次,教师可引导家长与学生共同设置实验情境,鼓励学生提出问题和观察现象,并与他们进行交流和讨论,以加深对数学知识的理解。

通过充分利用家庭实验区,教师和家长能够共同营造一个积极的家庭学习氛围。这种家校合作能够扩展学生的学习空间和实践机会,促进他们的数学学习和发展。因此教师要多与家长联系,以让家庭试验区有声有色。

三、 明确实验角中开设的实验课例

(一)聚焦教材中已有的实验

教师通过深入研究教材中的数学实验内容,确定一些具有代表性和重要性的实验项目,并将其纳入实验角的开展计划中。这些实验可以直接与教材内容相关,帮助学生更好地理解和应用所学的数学知识。

以苏教版小学数学四年级上册《可能性》的教学为例,教师让学生在实验室开展掷骰子的概率实验,当教师以《可能性》教材中的概率主题为例,在实验室开展掷骰子的概率实验,首先,教师要介绍概率的概念,解释概率是事件发生的可能性。接着,教师向学生展示一枚六面骰子,并说明每个面的数字代表着骰子可能出现的结果。提醒学生要确保骰子的公平性,即每个面的出现概率应相等。再接着,教师向学生解释实验的规则,每个学生轮流投掷骰子,并记录结果。学生应投掷20次,以获得足够的数据。再然后,学生依次进行骰子投掷,并记录每次投掷的结果。每个学生都要自己记录自己的数据,保持独立性。在完成实验后,学生将记录的数据整理成一个频数表或条形图,展示每个数字出现的次数。教师指导学生计算每个数字出现的概率,即出现次数除以总次数。

通过这个实验,学生将通过亲身实践了解概率概念,并通过实验结果与理论概率的比较,加深对概率的理解和应用。

(二)研究教材中没有的实验

教师可以进一步探索和研究一些与教材内容相关但尚未涉及的数学实验项目,扩展学生的数学实验领域。这些实验可以采用个别创新的方法或者结合当下热点和实际应用,让学生在实践中探索并发现新的数学知识和规律。

教师可开展“旋转几何”的实验,以让学生探索几何图形的旋转对称性质,并发现与旋转相关的数学规律。在教室的实验角,学生准备纸和剪刀,将纸剪成正方形、长方形、三角形等不同的几何形状。

学生再将图形固定在桌面上,使用图钉将图形中心固定在桌面上,用铅笔将图形中心打上标记。接着,学生再选择一个图形,并固定住图形中心的图钉,手握铅笔,以图钉为轴心旋转图形,他们观察图形经过旋转后的形态和位置变化,记录每次旋转的角度和结果。最后,学生统计不同角度的旋转对应的结果,尝试发现数学规律,并进行讨论。

通过创设这样的实验,可以培养学生的实践能力、观察与推理能力,并引发学生对数学概念和规律的思考与探索。同时,这样的实验还能激发学生的创新思维和解决问题的能力,提高他们对数学学习的主动性和兴趣。

(三)拓展教材范围外的实验内容

除了在实验角中开展教材已有的实验以及研究教材中没有的实验,教师还可以进一步拓展实验内容,引入更多丰富多样的数学实践项目。这些实验旨在培养学生的创新思维和实际应用能力,并让他们在实践中体验到数学的乐趣和实用性。

教师可让家长与学生一起在家庭试验区准备纸板、铅笔、剪刀、直尺、量角器等,以做一个有关“勾股定理”的实验,这能激发他们的民族自豪感与学习数学的热情。这个实验可以让学生通过实际操作来验证勾股定理,并直观地理解勾股定理的几何意义。

通过这个实验,学生能够在实践中发现数学的规律和关系,培养观察、测量和推理的能力。同时,学生也能通过实验加深与父母的交往,增强家庭学习的氛围,同时也对勾股定理有更深入的理解。基于上述的三个实验案例,可以看出,通过明确实验角中开设的实验课例,教师能够为学生提供更具挑战性和启发性的数学实践活动,这能进一步开发学生的创造潜能,培养他们的数学思维和实践能力。