小學(xué)數(shù)學(xué)自制教具對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究

☉張彥勤

說到數(shù)學(xué)特征，抽象和邏輯特征非常重要，而且比其他學(xué)科更有難度。小學(xué)生以形象思維為主，在理解和運用數(shù)學(xué)概念、知識點、規(guī)律和特點方面存在一定困難。自制教具更加直觀，合理利用可以幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念和知識，培養(yǎng)觀察思考能力，獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)，不斷提高學(xué)習(xí)能力。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程中，參與教具的創(chuàng)作實踐，以此加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解。此外，教師需要教會學(xué)生仔細觀察生活中簡單的事物，充分發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力。為了增加學(xué)習(xí)學(xué)科知識的直觀性和有效性，將創(chuàng)建一些簡單的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)材料［1］。本文主要從以下幾個方面探討如何有效利用自制教材，提高小學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、自制教具的原則

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，常常會因為缺少專用的教具或者學(xué)具，導(dǎo)致學(xué)生不能很好地掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識內(nèi)容。這時候，需要教師就地取材，采用自制教具進行學(xué)習(xí)的方式解決這一問題，使學(xué)生能夠通過直觀的觀看或者觸摸掌握抽象的數(shù)學(xué)知識內(nèi)容。教師自制教具必須要在掌握教材內(nèi)容和教學(xué)實際需求的基礎(chǔ)上來進行，同時還應(yīng)遵循以下幾個原則：首先必須要掌握學(xué)生的生理、心理特點和學(xué)習(xí)方式；其次是要保證數(shù)學(xué)知識的生活化可以得到有效實現(xiàn)；最后是要使教具的制作符合教材的特點，使教學(xué)目標(biāo)可以在自制教具的幫助下更容易完成。在進行數(shù)學(xué)教具的制作過程中要重視以下幾個特點：首先要保證教具具有相對來說比較簡單的結(jié)構(gòu)，同時其色彩也較為鮮艷，可以使學(xué)生通過觸摸對比等方式掌握相關(guān)的知識點內(nèi)容；其次要保證教具必須要堅固耐用，可以反復(fù)多次的使用；再次要保證教具的安全與衛(wèi)生，教具在制作完成之后，其表面不應(yīng)該有任何尖銳的突出物，避免傷害到學(xué)生；最后要保證將教具進行分類，確保每一個教具都有其獨特的名稱、用途以及相應(yīng)的使用說明，從而使學(xué)生在使用這些自制教具的時候，能夠更加輕松快捷［2］。

二、利用自制教具，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力

觀察是思想的觸角，是一種特殊的感知，是人們認識事物的起點，也是孩子認識世界的重要途徑。科學(xué)證明，人類90%的大腦信息是從視覺和聽覺中獲得。所以，自制教具可以幫助學(xué)生更好地透過現(xiàn)象看本質(zhì)，培養(yǎng)想象力、概括能力、創(chuàng)造性思維能力，更好地提高能力、發(fā)展智力、增長知識。教師通過帶領(lǐng)學(xué)生使用生活中的材料自制教具，可以激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力，大膽地實踐他們的思想、想象、發(fā)明和創(chuàng)新。選擇實用的材料和設(shè)計完善的實驗方法對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，重新認識周圍事物和現(xiàn)象具有重要的啟迪作用。同時，在自制教具的過程中，學(xué)生不僅要去尋找合適的材料，還要動腦筋解決制造過程中的各種問題。通過不斷更新和探索，不斷實踐和演示，逐步培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力、創(chuàng)造性的思維以及判斷、分析和處理問題的能力。

通過使用自制教具，使學(xué)生在尋找材料的過程中可以進一步認識到生活與知識的緊密聯(lián)系。在制作教具時，學(xué)生還需要積極動腦，才可以解決在制作過程中遇到的各種困難，只有通過不斷的實踐與演示，才可以使實驗裝置得到進一步的完善和更新，使實驗結(jié)果得到有效的探究，從而使學(xué)生的觀察能力得到有效的培養(yǎng)，調(diào)動學(xué)生的思維能力進一步發(fā)展，提高學(xué)生對于問題的處理分析能力。因此可以說，自制教具對于學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)有著非常重要的作用，所以必須要重視使用自制教具，使學(xué)生的觀察力和思維能力都得到進一步的培養(yǎng)。

三、運用自制教具學(xué)具培養(yǎng)學(xué)生動手能力

小學(xué)生受家庭環(huán)境和年齡的影響，實踐能力相對薄弱。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)時，學(xué)生需要具備一定的實踐能力，才能更牢固地掌握新知識。以往教師在教學(xué)時，對于如何培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力并沒有很強的意識，使用的方法也相對有限。在這個階段，教師要充分發(fā)揮自制教具的作用，指導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí)工具的制作，鍛煉實踐技能，不斷提高想象力。例如，在學(xué)習(xí)理解時間相關(guān)知識點時，教師制作了個性化時鐘，使用羅盤等工具來解釋表盤的形狀，以及12 個大刻度和60 個小刻度，然后學(xué)生分別選擇三個指針來作為時針、分針和秒針，具體取決于它們的長度。在手工制作鐘表的過程中，老師讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象力，制作出菱形、三角形等不同類型的鐘表，并單獨設(shè)計表盤上的數(shù)字，設(shè)置時鐘的顏色等。這樣，既有效調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又加深了學(xué)生對知識的獲取，有效提升了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實踐能力。

四、應(yīng)用自制教具，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生創(chuàng)新的最佳動力，小學(xué)生對很多新鮮事物充滿好奇，希望在日常生活中充滿新鮮感。但是，在以往的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師使用的教學(xué)方法相對簡單、乏味，教學(xué)過程也相對枯燥。同時，受教師傳統(tǒng)觀念等因素影響，沒有把學(xué)生放在教學(xué)中的主體地位，積極調(diào)動其學(xué)習(xí)興趣。因此，為了提高數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性，教師需要創(chuàng)造一些能夠結(jié)合學(xué)生年齡特點，又激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的自制數(shù)學(xué)教具。自制學(xué)習(xí)材料能夠吸引學(xué)生的注意力，鼓勵他們更好地獲得數(shù)學(xué)知識。因此，教師需要善用自己的教具，激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣。例如，在教《長方體的認識》時，老師用鐵絲作為長方體的框架，用3 種不同顏色的紙畫出6 個面，同色面相對應(yīng)。在教學(xué)示范的過程中，教師可以將六個面進行劃分，讓學(xué)生更直觀地了解面部知識，進而發(fā)現(xiàn)長方體的每個面的關(guān)系［3］。通過比較相同顏色的兩個面，學(xué)生可以在長方體的另一側(cè)找到相同的特征。同時，還可以讓學(xué)生數(shù)鐵絲數(shù)，找出長方體的棱數(shù)，這種直觀的體驗讓學(xué)生能夠更深入地了解長方體的本質(zhì)。此外，教師可以指導(dǎo)學(xué)生制作長方體，提前準(zhǔn)備材料，讓學(xué)生以3 ～4 人為一組進行合作。在這個過程中，學(xué)生積極參與研究長方體的學(xué)習(xí)，可以充分激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，同時培養(yǎng)他們的凝聚力和合作精神。這種教學(xué)方式讓學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中獲得數(shù)學(xué)相關(guān)的知識和概念。同時，自制教具可以將學(xué)生所學(xué)的知識加以運用，當(dāng)學(xué)生參與到自制教具的過程中，可以有效地培養(yǎng)他們的興趣，對培養(yǎng)其創(chuàng)新能力也非常重要。當(dāng)教師使用自制的教具時，需要積極鼓勵學(xué)生多想多做，以改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)形式，從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄俊l(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

五、運用自制教具學(xué)具強化學(xué)生探究能力培養(yǎng)

在小學(xué)階段，學(xué)生理解事物的基礎(chǔ)是用圖像思考。直觀的教學(xué)活動可以幫助學(xué)生更深入地理解抽象數(shù)學(xué)知識，克服學(xué)習(xí)中遇到的重點和難點，提高學(xué)生解題能力，靈活運用數(shù)學(xué)知識，突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的瓶頸。教師通過指導(dǎo)學(xué)生自制教具讓學(xué)生進行體驗式學(xué)習(xí)，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生更好地認識事物的本質(zhì)，保持探索能力。例如，在教授觀察事物時，教師可以鼓勵學(xué)生充分利用周圍的材料，制作自己喜歡的東西。有的學(xué)生選擇適當(dāng)硬度的紙，旋轉(zhuǎn)壓縮，制作一個空心圓柱體，用剪刀剪出一個比圓柱體底部稍大的圓盤，然后把圓柱體放在圓盤上面做成一個筆筒，并將做好的筆筒送給最喜歡的同學(xué)和老師。這樣，學(xué)生在創(chuàng)作的過程中可以更好地體驗、感受和觀察物體，課堂教學(xué)的有效性進一步增強。

六、應(yīng)用自制教具，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

小學(xué)生生活經(jīng)驗、認知能力有限，對抽象事物和概念的理解能力較弱。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要借助教具，鼓勵學(xué)生認真思考，讓抽象的知識更為直觀，這有助于學(xué)生理解和學(xué)習(xí)。通過這種方式，學(xué)生可以在課堂上更加活躍，更好地體現(xiàn)自己的主體性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維能力。例如，在學(xué)習(xí)《圓柱的表面積》時，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師將圓柱進行劃分，讓學(xué)生直接觀察圓柱的邊長與矩形的關(guān)系。這種方法很乏味，也有很大的局限性。因此，教師可以在課堂教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生獨立搭建圓柱體，進行獨立的探索性操作。在考察圓柱體表面積的過程中，老師會指導(dǎo)學(xué)生剪出圓柱體的側(cè)面。根據(jù)學(xué)生的作品，一些可能是矩形、正方形或平行四邊形，會讓學(xué)生大吃一驚，給他們很多啟發(fā)。之后，學(xué)生在自我探索的過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)新知識，獲取新知識。不僅可以體驗動手實踐的樂趣和解決數(shù)學(xué)問題的樂趣，還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新感覺，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力［4］。眾所周知，興趣可以調(diào)動學(xué)生對于知識點內(nèi)容的學(xué)習(xí)。同時在研究心理學(xué)之后可以發(fā)現(xiàn)，只有讓學(xué)生保持強烈的興趣，才可以保證學(xué)習(xí)活動順利進行，因此，興趣是學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動的主要條件之一。所以，教師在教學(xué)中必須重視激發(fā)學(xué)生的興趣，才可以使學(xué)生有熱情進行課程知識的學(xué)習(xí)，能夠積極主動地進行知識點內(nèi)容的研究，從而營造出一個開放活躍的課堂，進一步提升教學(xué)效果。自制教具主要是使用生活當(dāng)中常見的材料來進行教學(xué)活動，因為這種材料都是來自于生活當(dāng)中，所以十分容易取材，同時制作起來也沒有太大的難度，還會使課堂更加生動有趣。通過使用這種自制教具，可以使學(xué)生對于所學(xué)新知識的神秘感得到消失，能夠自然地激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，進一步調(diào)動學(xué)生的探究興趣，從而使學(xué)生在實驗過程當(dāng)中獲得相關(guān)的收獲，進一步保證教學(xué)課程的趣味性，也進一步保證學(xué)生學(xué)習(xí)的穩(wěn)定性。

七、利用自制教具，有利于學(xué)生體驗科學(xué)探究，培養(yǎng)科學(xué)方法

英國科學(xué)家麥克斯韋說：“演示實驗中使用的材料越簡單，學(xué)生越熟悉，他們就越想得到經(jīng)過驗證的結(jié)果。”隨著教學(xué)的發(fā)展和教學(xué)投入的增加，學(xué)校教學(xué)變得越來越完美、容易，在生活中適時使用材料，對實驗可以帶來意想不到的結(jié)果，自制教具讓學(xué)生享受科學(xué)探索的樂趣。同時，在這個探索過程中，學(xué)生嘗試用科學(xué)的方法分析和解決問題，并且學(xué)習(xí)科學(xué)的方法提高對知識的理解，從被動到主動，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維，使得課堂教學(xué)真正“生動”，并讓學(xué)生從中獲得靈感。

總之，教學(xué)在不斷變化，我們的教育支持必須靈活。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師與學(xué)生一起參與學(xué)習(xí)材料的創(chuàng)作，并在課堂上合理運用，可以使學(xué)生對抽象數(shù)學(xué)的了解更加直觀，學(xué)生的操作能力不斷提高，并增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)的實際效果。因此，在教育教學(xué)中，教師要想在課堂上取得成功，就必須根據(jù)學(xué)生的年齡特點，運用先進的教學(xué)理念，適當(dāng)利用和結(jié)合自制教具，以便充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，更好地發(fā)展每個學(xué)生的個性和特長。通過教材的合理創(chuàng)作和使用，促進數(shù)學(xué)教育的有效性，促使學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到有效提高。這也要求教師必須要重視使用自制教具這一方法，使學(xué)生的各個方面得到有效的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力，進一步鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維，只有這樣才可以使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)得到進一步的發(fā)展，全面提高學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的探究興趣。同時在這一過程當(dāng)中，教師要重視選擇正確的教學(xué)理論和教學(xué)方式，才能與自制教具這一方式進行有效結(jié)合，從而促進學(xué)生的全面發(fā)展，保證學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率得到有效提升，也可以使數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量得到進一步的改善和提高。