讓小學(xué)數(shù)學(xué)實驗成為提升學(xué)生思維品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)平臺

史俊

【摘要】小學(xué)數(shù)學(xué)是學(xué)生小學(xué)學(xué)習(xí)階段的重要內(nèi)容，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中不僅要完成對數(shù)學(xué)知識的講解，還需要注重學(xué)生數(shù)學(xué)思維的養(yǎng)成，思維對學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升意義顯著。數(shù)學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的有效途徑，在教學(xué)實踐中教師借助數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌驗閷W(xué)生搭建更好的思維培養(yǎng)平臺。本文就數(shù)學(xué)實驗對學(xué)生思維培養(yǎng)的作用以及數(shù)學(xué)實驗的應(yīng)用方法進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實驗;數(shù)學(xué)思維

一、引言

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

二、借助數(shù)學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生的數(shù)學(xué)思考

對于小學(xué)生來說，學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)充滿樂趣，并具有較強(qiáng)的主觀能動性與個性特征。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中學(xué)生不僅要接受教師講解的知識，還應(yīng)當(dāng)有動手實踐的過程，在自主探索與相互交流中深化數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)。這就要求教師學(xué)會運用數(shù)學(xué)實驗，從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平出發(fā)，不斷引導(dǎo)、幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法，并形成有效的數(shù)學(xué)思維，從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中積累豐富的經(jīng)驗。例如在學(xué)習(xí)“圓錐體積”時，學(xué)生通過預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)能夠認(rèn)知到圓錐與圓柱體積的關(guān)系，接下來的教學(xué)就可以此為基礎(chǔ)。教師需要先為學(xué)生準(zhǔn)備底面積與高度相同的圓柱體與圓錐體容器，之后讓學(xué)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(guān)系。通過一系列數(shù)學(xué)實驗，學(xué)生能夠準(zhǔn)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(xué)生的參與度，能夠更好地幫助學(xué)生獲得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)思維來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。

三、借助數(shù)學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生的思維靈活性

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中，定理、概念等內(nèi)容是教學(xué)的重難點，該部分內(nèi)容較為抽象，加之小學(xué)生理解能力較為薄弱，因此學(xué)習(xí)起來難度較大。為了幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)知識，教師就需要依托實物展開更為直觀的教學(xué)活動，讓學(xué)生借助動手實踐構(gòu)建起正確的數(shù)學(xué)模型，幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中難免會出現(xiàn)思維上的斷點，借助數(shù)學(xué)實驗的開展能夠讓學(xué)生更快速地突破思維障礙，提升學(xué)生數(shù)學(xué)思維層面的靈活性。例如在學(xué)習(xí)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(shè)計來幫助學(xué)生理解，實現(xiàn)有效的思維遷移，構(gòu)建起正確的問題解決模型。假設(shè)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(xué)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(xué)概念都感到非常陌生。為了幫助學(xué)生拓展數(shù)學(xué)思維，讓學(xué)生明白題目內(nèi)容，教師就可以讓學(xué)生利用玩具汽車進(jìn)行場景還原，讓學(xué)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(shè)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(chǔ)上教師再對題目中包含的概念進(jìn)行講解，與同學(xué)一起分析，促進(jìn)學(xué)生對相遇問題概念的理解，最后總結(jié)出這類問題正確的解答模型，為學(xué)生接下來的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)實驗的增加不僅讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)出來，還讓學(xué)生感受到了探索式學(xué)習(xí)的樂趣，幫助學(xué)生形成靈活的數(shù)學(xué)思維，面對數(shù)學(xué)問題時能夠更好地運用發(fā)散思維來思考。

四、借助數(shù)學(xué)實驗啟迪學(xué)生的批判性思維

實踐能夠?qū)φ胬磉M(jìn)行檢驗，數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容的增加能夠驗證學(xué)生已經(jīng)得到的結(jié)論或猜想，并通過直觀的方法增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解。數(shù)學(xué)實驗的應(yīng)用還能在很大程度上啟迪學(xué)生的批判性思維，學(xué)生能夠通過長期積累形成科學(xué)探索與勇于質(zhì)疑的精神。例如在學(xué)習(xí)“可能性”內(nèi)容時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行拋硬幣的游戲，教師拿出硬幣問學(xué)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(xué)生認(rèn)為正反面出現(xiàn)次數(shù)相等，有些學(xué)生則認(rèn)為正反面出現(xiàn)次數(shù)不相等，為了驗證學(xué)生的猜測，就可以讓學(xué)生自己進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗論證。教師讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實驗，并對每次結(jié)果進(jìn)行記錄。為了增強(qiáng)數(shù)學(xué)實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，應(yīng)當(dāng)讓每個小組都重復(fù)三次實驗。統(tǒng)計全班學(xué)生的實驗結(jié)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(xué)生面對這一結(jié)果都很驚訝，之后教師帶領(lǐng)學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)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(guān)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行總結(jié)：從理論層面來說，正面與反面向上總數(shù)應(yīng)當(dāng)相同，但是該事件屬于隨機(jī)事件，最終出現(xiàn)的結(jié)果也具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，結(jié)果可能相等也可能不相等。很多數(shù)學(xué)家也針對這一問題進(jìn)行了實驗論證，同樣很少出現(xiàn)相同的情況。隨機(jī)事件結(jié)果的驗證需要以大量重復(fù)實驗作為基礎(chǔ)，因此學(xué)生實驗論證的結(jié)果是正確的。通過本節(jié)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生能夠清楚地認(rèn)識到面對問題不能想當(dāng)然地得出結(jié)果，要敢于提出質(zhì)疑并用事實論證結(jié)果。由此可知，通過數(shù)學(xué)實驗的應(yīng)用，能夠幫助學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑，使其用批判性思維展開接下來的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。

五、借助數(shù)學(xué)實驗催化學(xué)生創(chuàng)造思維

數(shù)學(xué)實驗環(huán)節(jié)的增加能夠有效促進(jìn)學(xué)生的大腦思維，讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的奧秘與樂趣，同時還能學(xué)會如何思考、如何創(chuàng)造。探索性實驗的開設(shè)能夠為學(xué)生提供探究學(xué)習(xí)的平臺，為學(xué)生創(chuàng)造驗證自身猜想的機(jī)會，推動學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。例如在學(xué)習(xí)“圓柱側(cè)面積”時，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生對圓柱側(cè)面積計算方法進(jìn)行探索研究。教師可以讓學(xué)生每人帶一個圓柱形薯片筒，讓學(xué)生用白紙將側(cè)面包裹起來，之后將恰好包裹住圓筒的紙鋪平，學(xué)生就能得到一個標(biāo)準(zhǔn)的長方形。之后引導(dǎo)學(xué)生對比長方形長寬與圓柱之間的關(guān)系，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的圓柱側(cè)面積計算方法。在學(xué)生對圓柱側(cè)面積有基本了解后，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生將圓筒外包裹的紙沿著斜線剪開，學(xué)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(cè)面積算法?；趯嶒灥奶剿鹘虒W(xué)，往往能夠讓學(xué)生收獲到更豐富的數(shù)學(xué)知識，學(xué)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(xué)實驗幫助學(xué)生養(yǎng)成良好習(xí)慣

數(shù)學(xué)實驗的趣味性是眾所周知的，除此之外它還具有很強(qiáng)的直觀性，與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平相吻合，在進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗時學(xué)生能夠保持愉悅的心情，進(jìn)而獲得更好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。學(xué)生內(nèi)心的快樂會對行為產(chǎn)生影響，通過數(shù)學(xué)實踐感受到成功的喜悅，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。例如在學(xué)習(xí)“平行四邊形面積”時，教師需要為學(xué)生布置學(xué)習(xí)準(zhǔn)備任務(wù)，讓他們制作長方形與平行四邊形。學(xué)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(xué)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(guān)知識，還能體會到動手的樂趣。通過長時間的數(shù)學(xué)素材制作，學(xué)生能夠養(yǎng)成動手實踐的習(xí)慣，并對動手結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，有助于其良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。

七、借助數(shù)學(xué)實驗促進(jìn)教師業(yè)務(wù)水平提升

教師的教學(xué)能力直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，要想保證學(xué)生思維品質(zhì)得到提升，就要注重教師業(yè)務(wù)水平的發(fā)展。教師是課堂教學(xué)的組織者與引導(dǎo)者，教師組織數(shù)學(xué)實驗的質(zhì)量關(guān)系著學(xué)生能力的發(fā)展情況。教師要在教學(xué)中總結(jié)自己的不足，對課堂教學(xué)進(jìn)行及時總結(jié)與完善，不斷優(yōu)化課堂教學(xué)質(zhì)量，在實踐中提升自身的業(yè)務(wù)水平，為更高質(zhì)量的數(shù)學(xué)教學(xué)活動的開展奠定基礎(chǔ)。通過數(shù)學(xué)實驗教師還能更好地總結(jié)實驗教學(xué)的類別，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生能夠更快速地投入到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。學(xué)生通過數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌蚋e極地參與到教學(xué)活動中，逐漸養(yǎng)成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，并對抽象的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行具體化理解，構(gòu)建起完善的數(shù)學(xué)知識體系。整個數(shù)學(xué)教學(xué)都離不開教師的引導(dǎo)，其地位非常顯著，教師只有具備強(qiáng)大的教學(xué)功底才能切實落實數(shù)學(xué)實驗教學(xué)。

八、結(jié)語

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

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭春梅.小學(xué)數(shù)學(xué)實驗開發(fā)與教學(xué)策略[J].中國教育技術(shù)裝備，2019（09）.

[2]黃磊.淺論如何培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力[J].文化創(chuàng)新比較研究，2018（12）.

[3]李新.如何培育小學(xué)生“數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)”素養(yǎng)[J].人民教育，2018（12）.

[4]魏芳.運用數(shù)學(xué)小實驗激活數(shù)學(xué)大課堂[J].中國教育技術(shù)裝備，2019（09）.