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实验,让数学课堂绽放异彩

 

【作者】 康树德

【机构】 湖南省永兴县油麻镇三塘中心学校

【摘要】

【关键词】
【正文】  说到实验,大家也许很快就会想到物理、化学、生物等学科的实验等,很难跟数学联系起来吧,其实数学课也是可以做实验的。“数学实验”是为了探索数学规律、建构数学概念、检验数学猜想(或假设)而进行的动手操作活动。在实验活动中,可以解除传统课堂教学对学生的束缚,让抽象的数学知识在实验的过程中变得形象,从而降低学习的难度,帮助学生形成良好的认知结构。
  一、验证性实验,探究知识本质
  “猜想—验证”不仅是学生学习数学的有效方式,更是一种重要的数学思想。在小学数学课堂教学中,教师应引导学生对所学新知进行猜想,然后借助验证性实验,让学生对感性材料进行思考、分析和加工,使他们从知识感性认识上升到理性认识。
  例如,教学《3的倍数特征》时,教师首先请学生猜想3的倍数有什么特征,学生根据2、5倍数的特征,猜想如果一个数个位上的数是3的倍数,那么这个数就是3的倍数。教师此时对学生的猜想没有做出任何评判,而是让学生根据自己的猜想,任意写几个数进行验证,看它们是不是3的倍数。学生通过验证,很快便发现了问题,根据猜想写出来的数,有的的确是3的倍数,如63、246、1 089等,而有的却不是3的倍数,如16、169、1 003等,猜想的失败自然地激发了学生的求知渴望。教师趁势将学生的目光引向“63、246、1 089……”这些“3”的倍数,让学生再次猜想,有学生提出是不是与各个数位上的数字之和有关系呢?这个想法得到了班上其他学生的认可,学生进入到了新一轮的验证中……
  上述案例,教师联系学生的知识基础和生活经验,让学生猜想“3”的倍数特征,学生经历了“猜想—验证—再猜想—再验证”的学习过程,在不断接近真理的过程中体会到了数学学习的快乐。
  二、理解性实验,促进概念内化
  数学课本中有很多公式、性质、定理、规律方面的内容,这些知识的产生有其特定的背景,对学生的抽象思维能力要求较高,也给学生的学习带来了难度。教师应从学生的认知特点出发,为学生设计理解性的实验,让学生通过感性、直观的体验,从已知領域逐步走向未知领域,帮助学生将直观经验升华为认知结构和数学模型,从而构建完整的知识体系。
  例如,教学“体积的意义”时,为了更好地帮助学生理解体积的内涵,教师为学生设计了玻璃容器盛物品的实验。实验要求是这样的:先将玻璃容器里面装满沙子,然后倒出,再在玻璃容器里放入一个长方体木块,将先前的沙子倒进。这时容器满了,而沙子却剩下了。教师引导学生交流讨论发生这个现象的原因。此时,学生对体积的意义已经具有了初步的感性认识,但大部分学生的思维还是混沌的,不够清晰。教师再让学生将烧杯中倒满水,然后在杯子中放入小石块,水立即流了出来,显然是石块占去了杯子的一部分空间,所以水溢了出来。学生在实验活动中,理解了体积的意义:物体所占空间的大小叫做体积。
  上述案例,教师没有将体积的内涵直接告知学生,而是通过理解性实验,加强学生对体积概念的认知,活跃了学生的思维。
  三、探索性实验,完成知识建构
  活泼好动是学生的天性,他们对新鲜事物有着很强的好奇心,因此学生对陌生事物有着强烈的探究欲望。教师应打破传统教学直接呈现知识结论的做法,融数学知识于活动之中,并为学生提供更多探索的时间和空间。通过探索性的实验,让学生通过亲身体验,参与知识的形成和发展过程,进入“会学和学会”的境界,感悟数学知识的真谛与价值。
  例如,教学“长方形的面积”时,课前教师让学生准备了很多边长1厘米的小正方形。新课伊始,教师让学生拿出小正方形,小组合作拼出自己满意的长方形,然后观察,自己所拼长方形的长和宽,一共用了多少个小正方形,面积是多少平方厘米?在完成动手操作后,各小组分享了所拼的长方形,小组1:拼成的长方形的长是5厘米、宽是2厘米,用了10个小正方形,面积是10平方厘米。小组2:长方形的长是4厘米、宽是3厘米,用了12个小正方形,面积是12平方厘米。小组3:拼成的长方形的长是6厘米、宽是3厘米,用了18个小正方形,面积是18平方厘米。……在此基础上,教师让学生思考长方形的面积和长、宽有什么关系?应该怎样求出长方形的面积?在问题的引导下,学生顺利地总结出了长方形的面积计算公式。
  上述案例,教师通过设计探索性的实验,让学生参与长方形面积计算公式的推导过程,建立起数学模型,强化了学生对所学知识的理解。
  四、生活性实验,提升应用能力
  数学与生活有着非常密切的联系,生活是数学的源头活水,所学的数学知识最终也会运用到解决实际问题中。在课堂教学的过程中,教师可以为学生设计一些生活性的实验,将生活中的实例引入到数学课堂中,拉近数学与学生生活的距离,让学生学会用生活的眼光看待和分析问题,帮助学生在实践中巩固所学的知识,这是对学生应用能力的一种提升。
  例如,教学“校园绿化面积”时,教师让学生测量学校的绿化面积,学生经过思考、交流后,形成了初步的活动方案。教师为学生提供了卷尺、长绳等测绘工具,并将学生带出教室,让学生根据学校草坪、花圃、树林的形状,收集相应的数据。校园里有一个长方形的花圃,可在它的中间有了一条笔直的小路,在进行测量时,很多学生认为既要测量出花圃的长和宽,也要测量出小路的长和宽,然后用长方形花圃的面积,减去小路的面积。也有学生认为直接测量长方形花圃的长和宽,以及小路的宽,然后用花圃的宽减去小路的宽,与花圃的长相乘,就能得到花圃的绿化面积。学生运用已学知识,有效地解决了实际问题,真正实现了从“课本数学”走向“生活数学”,培养了学生的应用意识。
  总之,实验是触发学生灵感,帮助学生获取知识、发展智力的有效途径。在课堂教学的过程中,教师巧妙运用实验,可以变“听数学”为“做数学”,变“看演示”为“动手操作”,变“被动接受”为“主动探究”,提升了学生的综合素养,让数学课堂绽放异彩!
  • 【发布时间】2019/3/11 10:17:24
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