劉婷

提起實驗,很多人便會認為是物理、化學學科的專利,其實,數學課堂同樣可以引入實驗。進行實驗教學,有助于加深學生對所學知識的理解,提升他們的理解力和創造力。所謂數學實驗,就是在一定條件下,讓學生進行數學性的動手操作,掌握數學概念,探索相關規律或解決實際問題,屬于一種研究性學習。借助數學實驗,可以為學生提供動手操作的機會,讓數學學習自然發生,感受到學習數學的快樂,明晰知識的本質,構建富有活力的數學課堂。
一、引入實驗,掌握概念本質
概念是小學課堂中重要的教學內容,也是學生學習的難點。概念掌握得好壞,對學生邏輯思維的發展具有重要的影響。但在傳統的教學中,很多教師對概念教學并沒有引起足夠的關注,教學中比較隨意,要么直接呈現,讓學生進行閱讀,要么三言兩語,簡單地描述一下,學生無法深入、透徹地掌握概念,致使他們在后續的學習過程中,出現思維障礙,嚴重挫傷了學生學習數學的自信心。針對此,如何提升概念教學的效果,引起了廣大數學教師的關注,而引入實驗,無疑是有效的途徑之一。通過實驗,助力學生理解、掌握概念,探索科學的學習方法。
如在學習“立體圖形”時,發現學生對體積和容積的概念經常混淆,不能準確把握其實質。對此,教師在課前為學生準備了一些大小相同的長方體包裝盒,不過有一些是硬紙包裝盒,有一些是厚的木板包裝盒,然后為每個學習小組各分發了一個。教師向學生詢問:“2個包裝盒的體積是否相同?”學生分工協作,分別測量了包裝盒的長、寬、高,然后進行了計算,發現它們的體積是相等的。教師順勢追問:“它們的容積相等嗎?”問題驅動學生進入了探索中,很多學生從盒子內部進行了測量,然后計算出了容積,發現是不相等的。所以體積相同的物體,它們的容積不一定相等。在此實驗中,讓學生更好地明晰了體積和容積的概念。
在學生對概念理解出現困難時,教師可以運用實驗促進學生理解。上述教學過程,教師根據學生理解的偏差,為學生引入實驗,讓學生在實驗的過程中,懂得體積是從“外面量”,而容積是從“里面量”,掌握了概念的本質區別。
二、引入實驗,強化學生理解
當前,數學在很多學生的心目中已經悄然成為“抽象”“復雜”的代名詞,究其原因,是數學學習難度大,難以理解。加之學生的年齡尚小,生活經驗還非常欠缺,想要在課堂有限的時間里掌握所學知識,還是非常困難的。可見,教會學生思考顯得尤為重要,教師應打破傳統的教學桎梏,為學生引入實驗,讓學生在實驗的過程中,手腦并用,掌握知識的來龍去脈,深化他們對所學知識的印象。
在教學“長方形的面積”時,教師讓學生拿出20個邊長1厘米的正方形,動手拼一個長方形,看所拼長方形的長和寬各是多少?在此基礎上,思考長方形的面積該怎樣計算。這樣的操作實驗,難度不大,學生很快融入其中。在實驗中,學生拼出的長方形如下:
表格整理好后,教師沒有急于“鳴金收兵”,而是繼續引導學生對表格中的數據進行觀察、比較,看有什么發現?長方形的面積該怎樣計算?學生經過觀察、交流,想到長方形面積的大小與它的長和寬有關,可以用“長×寬”算出它的面積。可見,這樣的探索過程,可以深化學生對長方形面積計算公式的理解。
公式的推導是小學數學課堂中重要的教學內容。上述教學過程,教師對長方形的面積計算公式沒有采取直接告知的方式,而是為學生設計了實驗,讓學生在實驗中知道了公式的由來,培養了學生的思考能力。
三、引入實驗,促進規律探索
現行的蘇教版小學數學課本,在編排的過程中安排了很多“探索規律”的內容,旨在培養學生探索規律的意識,形成運用規律的能力。那么什么是規律呢?規律是數和形在變化中保持不變的特征或關系,始終存在于變化之中。規律探索,對處在小學階段的學生來說,還是頗有難度的,為了促進學生更好地探索規律,教師在教學中,可以適時地引入實驗,讓學生從變化的角度,探索規律的本質內涵。
在教學“百分數”時,教師為學生引入了這樣的一個實驗:任意拿出一張正方形紙,從中剪下一個最大的圓,這個圓的面積占正方形面積的百分之幾。學生先量出正方形紙的邊長,然后算出正方形的面積。在正方形中剪下一個最大的圓,圓的直徑是正方形的邊長,然后根據圓的面積計算公式,算出所剪圓的面積。進而根據求一個數是另一個數百分之幾的方法,算出結果。當匯報結果時,學生驚奇地發現,盡管大家所用正方形紙的大小不一樣,但結果卻是一樣的,都是78.5%,順利地得出了規律。
規律探索是學生學習的難點,為了降低學生的探索難度,教師可以為學生引入實驗,讓規律性知識變得具體、形象,這有助于加快學生探索規律的歷程,體會變與不變數學思想的魅力。
四、引入實驗,提升數學能力
教育的目的是為了在生活中進行應用,回歸生活亦是數學教學的最終追求。在傳統的教學中,很多數學教師在完成例題教學后,會圍繞例題設計相應的練習,讓學生在解答中強化對例題的理解。這樣的教學過程,盡管完成了教學任務,但距離培養全面發展的人的育人目標還相距甚遠,因為那樣做,完全固化了學生的思維,將學生禁錮在課堂之中,無法溝通數學與生活的聯系,不利于學生運用所學知識解決實際問題,無法體驗學習數學的價值。對此,教師可以為學生引入應用性實驗,豐富學生的體驗,開闊學生的眼界,提升他們的數學綜合能力。
在教學“比”的知識后,教師將學生帶出教室,來到校園,尋找樹葉中的學問。學生發現樹葉有大有小,且形狀各異,有長長的、有圓圓的、有扁扁的……不同的樹,樹葉的形狀一般有差異;相同的樹,樹葉的大小雖然不同,但形狀也大致相似。教師拋出問題:“觀察校園里的樹葉,你打算怎樣比較它們的形狀?”此時,有學生提議測量出相應樹葉的長和寬,然后比較,也有學生提議算出同一種樹葉長和寬的比值,再求出總的比值,最后進行比較。后面的提議,得到了班級絕大多數學生的肯定,于是沿著這個方向進行了探索。在此過程中,學生發現不同樹的樹葉,長與寬的比值一般不同,而同種樹的樹葉,長與寬的比值會比較接近。另外根據比值,也可以判斷出樹葉的形狀,即如果比值大,可以判斷樹葉狹長。在這樣的探索實驗中,學生發現樹葉中的學問還真不少。
可見,在踐行數學教學觀時,教師應將學生的生活和數學學習緊密地融合起來,讓數學教學中有生活,生活實踐中又包含著數學教學。為了取得這樣的教學效果,教師應以實驗為橋梁,將生活與數學教學整合在一起,相輔相成,互相促進,真正使數學教學與時俱進,凸顯生命的活力。
總之,實驗教學是切實可行的教學方式,可以喚醒學生的學習欲望,讓他們積極地融入課堂,高效地探索數學知識,觸及知識的內涵,提升課堂教學成效。在以后的教學中,為了實現學生的全方位發展,教師應做有心人,為學生設計形式多樣的實驗,發揮他們的能動性,讓學生在實驗中輕松地獲取知識,增進理解,提升學生的實踐能力,發展他們的心智能力,讓學生獲取數學知識的過程更加順暢,并能領略數學的魅力,使數學課堂凸顯生命的律動。
(作者單位:江蘇省泰州市田河小學)
(責任編輯 ?張妤)