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Scientific Education Research

数学实验,让数学学习真正发生

作者

郑淑敏 邓锦娟

江苏省扬州市邗江区黄珏学校

俗话说:“眼过千遍,不如手过一遍。”《数学课程标准(2022 年版)》明确指出:学生的学习应是一个主动的过程,认真听讲、独立思考、动手实践、自主探索、合作交流等是学习数学的重要方式。[1]小学数学实验是小学生自主运用各种不同的学具进行的操作、实践、探索及创造活动。[2]学生充分参与到活动中,积极思考,真实经历探究、验证的过程,通过动手做与动脑思考的结合不断提升能力,发展数学核心素养。

一、小学数学实验的实施现状

笔者在一所农村学校执教小学数学,去年校内教研活动时,发现:现在的小学数学课堂普遍存在着同样的问题,就是学生无话可说,不太会回答教师提出的问题,比如:学生喜欢填空式回答问题,经常回答一个词,不喜欢回答一句完整的话;甚至有时教师激情地提问后,学生哑口无言,满眼期待教师自己的回答。数学实验课上有操作、有实践、有探究,这样的数学课一定好玩,孩童的天性是爱玩,小学生自然会喜欢。长期下去,小学数学课堂应该是有话可说的

为了了解数学实验在我校小学数学课堂的实施现状,笔者对学校里的全体小学数学教师和部分年级的学生开展了问卷调查。调查数据显示,所有的数学教师认为数学实验是促进小学生数学思维发展的有效方法。可为什么还会出现如此不堪的课堂现象呢?学生们是很喜欢数学实验,但不少学生反映还不太清楚数学实验,这说明学生很可能是因为对数学实验的操作太少,很多数学实验都由少数实验能力强的学生操作,大多数学生只是旁观者,并没有真正参与其中,导致很多学生的实验能力都存在问题(如:课堂实验步骤不清晰、实验方法不准确、实验目标不明确等) ,学生的实验能力有待提升。当然,这也有教师方面的因素,如:个别教师担心数学实验会影响课堂教学进度,也有些教师开展数学实验的经验太少导致实验设计不明确。

为了更有效地推进数学实验教学,笔者基于以上问题,结合自己熟悉的数学课堂展开了进一步的研究与实践。

二、小学数学实验的教学实践

(一)备课组集体备课时进行数学实验能够有效促进精心预设。

教师备课时需要精心预设课堂上学生可能出现的问题,普通的数学课好预设,可是数学实验课可能会出现教师个人无法预设的问题。如,苏教版五年级下册第六单元学习《圆》的知识,第 15 周我们五年级数学备课组集体备课时发现了以下两个问题:

1、在研究《圆的周长》这节课时,有两种测量圆片周长的方法——绕绳法和滚动法,我们教师用教具实验时发现:绕绳法测量出来的数据基本上符合“圆的周长是直径的 3 倍多一些”,可是用滚动法测量圆的周长时,圆片很容易滑跑,导致测量出来的数据很不准确,比如直径 5 厘米的圆片测量出来的周长只有 8 厘米,圆片必须紧贴着小尺慢慢滚动测量出来的数据才是直径的 3 倍多一些。

2、在研究《圆的面积》这节课时,把一个圆平均分成若干份后,要把两个半圆中不同颜色的扇形交叉拼接并不难理解,教师用教具轻而易举就拼好了。可是,在尝试用书上提供的圆时,发现:把圆剪下来分成两个半圆后,在剪半圆里的扇形时必须保证不剪断且只留一点边线处的连接;交叉拼接时更是显得很不方便,纸片太薄了,容易移动,在拼后面的时候前面拼好的却又移动开了,即使两个人合作,也需要较长时间。

鉴于以上实验,我们备课组做了以下两个决定:1、《圆的周长》这节课时,在开始实验之前一定要让学生先思考:“要想量得准确些,操作中应该注意什么?”并交流得知:用绳子量的时候要记好起点和终点的位置,滚动时不仅要标好记号,还要把圆片紧贴着小尺慢慢滚动。学生实验的过程中,教师还要去关注每个小组的学生有没有按照前面的方法进行。2、上《圆的面积》这节课时,学生进行实验前,教师可以提醒学生小组合作时,第一个人拼,第二个人把拼好的部分按住,第三个人用胶带把拼好的部分粘住;有条件的话可以给孩子们统一提供塑料的学具,这样更有利于学生操作,节省课堂时间。

备课组集体备课时,不同的教师代表不同的学生进行数学实验时出现的问题能很好地为课堂做预设,教师在课前知道了学生课堂上很可能会出现的问题,并早早的做好应对措施,避免课堂上出现问题时教师无法应对的情况,学生的实验更有效,课堂更高效。

(二)数学实验有问题导向,能让学生经历真实的实验过程。

小学里,每一个数学实验都承载着一个数学问题,学生不是随意玩玩。如果教者在实验前没有引导学生做实验是为了研究什么问题,那么很多学生就会云里雾里,只是机械地按照要求操作,没有任何思考,就不是真正的数学实验。因此,在进行数学实验前,教师一定要有问题引领学生边操作边思考,学生才能进行有效的实验探究。[3]

笔者曾经听过校内一位教师执教的《3 的倍数的特征》一节课。这位教师课前为每个小组准备了一个计数器,学生圈出百数表中的 3 的倍数并交流后,该教师让学生任意找几个 3 的倍数(两位数)用计数器拨珠表示出来,学生拨完后,教师问:“你刚才每次拨珠的颗数与两位数有什么关系?”很多学生听完后懵了,因为已经记不清楚每个两位数对应的拨珠颗数,只有两个学生举手。笔者思考后,认为可以做以下改进:如果在学生拨珠之前,教师说清楚要求:“任意找几个 3 的倍数(两位数)记在练习本上,用计数器拨珠表示出来后,看看各用了多少颗珠并记下来。”学生实验后,再提问:“你刚才每次拨珠的颗数与两位数有什么关系?你有什么发现?”想必此时会有很多学生有了教师想要的答案——“拨珠的颗数都等于两位数的个位与十位上数字的和,和也都是 3 的倍数”,这也会促使学生有更进一步的思考,并能顺利地提出猜想:“3 的倍数的各个数位上数字的和是 3 的倍数。”

学生带着明确的问题进行数学实验,数学实验才能真正的进行,实现其价值,帮助学生更准、更快地思考数学问题。

(三)数学实验要注重交流,能够促进学生获得真实的感悟。

数学实验是获得数学知识的一种重要方法,通过实验能把问题导向结论,解除学生心中的疑惑以直面正确的结论。

如,苏教版六年级上册《认识体积和容积》一课中有好几个数学实验,在区别体积和容积本质的环节,教材中的“试一试”是提供两个大小不同的玻璃杯让学生先猜猜哪个杯子的容积大,再想办法比一比。笔者觉得只是这样比较两个杯子的容积大小,并不好让学生找出其原因究竟所在。笔者将其改为:拿出一个一次性纸杯和一个玻璃杯,问:“你能比一比这两个杯子的容积,哪个杯子的容积大吗?先猜一猜。”交流时,很多学生猜:“玻璃杯的容积大,因为玻璃杯一眼看上去大。”“玻璃杯一眼看上去大是指它的体积大,对面?”紧接着,笔者请学生做实验比两个杯子的体积:把两个杯子依次沉浸在装有水的烧杯中(水面高于杯子),并依次记录上升后的水面,师生明确玻璃杯的体积大。通过交流、实验,笔者发现很多学生会错认为:因为玻璃杯的体积大,所以玻璃杯的容积也大。笔者问:“体积大,容积也大。是这样吗?怎么来验证呢?”接下来,再通过倒水实验验证:先将纸杯倒满水,再将其往玻璃杯里倒,玻璃杯倒满时,纸杯里还有水。由此实验帮助学生发现纸杯的容积大。这时,笔者问:“为什么玻璃杯的体积大,却是纸杯的容积大呢?”一石激起千层浪。一名数学成绩有很大上升空间的学生很激动地说:“老师,玻璃杯太厚了,而纸杯很薄。一次性纸杯里面能装的水比玻璃杯能装的多,这说明了纸杯的容积大。”是啊!每一位学生通过刚刚的倒水实验都悟出了这个原因。笔者紧接着再次追问:“刚开始你们为什么会认为玻璃杯的容积大呢?是因为大家一眼看出玻璃杯的体积比一次性纸杯的体积大。

现在请你思考一下这个问题:一个物体的体积大,它的容积就一定大吗?”这个问题把学生的思维直接推向深处,使学生最终明白:“一个物体的体积大,它的容积却不一定大。因为容积要看容器的里面,而体积则是要从物体的外面看。”

这样,在实验前交流猜想,在实验中交流验证,在实验后交流感悟,每一位学生都积极思考,这样的数学实验推动了学生思考的深度,透过表象看本质,帮助学生加深对知识本质的认识和区别。

总之,数学实验不仅让学生玩得开心,还让学生学得扎实,学生的学真正放在了第一位。通过有趣的数学实验,原本枯燥的数学学习就变得生动活泼起来。学生积极参与实验,主动探究其中的数学奥秘,真正体验到数学的美妙和真谛。数学实验课,让学生逐步发展数学核心素养。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准(2022 年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]芮金芳.数学实验:让数学学习真正发生[J].小学数学教育,2021,(20):4-6.

[3]王义东.数学实验教学需要关注的三个环节[J].小学数学教育,2022,(18):20-21.

本文系江苏省扬州市教育科学“十四五”规划课题《数学实验:农村义务段学校数学学科育人的实践研究》(编号:2021/N/048)的阶段性研究成果

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教学效果的评价相对不足。对于《桥》和《为人民服务》这类课文的教学评价,往往只关注学生是否记住了文章的内容和相关知识点,而忽略了学生对社会主义文化价值观的理解、认同以及在行为上的体现。这种不完善的评价体系使得教师在教学过程中更倾向于追求语文知识和技能的教学,而忽视了社会主义文化目标的落实。

四、实践对策

(一)提升教师素养

学校应定期组织教师参加关于社会主义文化的专题培训,邀请专家学者深入解读统编版教材中社会主义文化目标的内涵与意义。以《桥》和《为人民服务》为例,专家可以剖析老支书舍己为人精神以及为人民服务理念在社会主义文化体系中的重要地位,帮助教师加深理解。同时,鼓励教师自主学习,通过阅读相关书籍、研究学术论文等方式,丰富自身社会主义文化理论储备。教师自身素养提升后,在教学《桥》时,就能更深入地引导学生探讨老支书行为背后的文化根源,在教授《为人民服务》时,也能结合当下社会热点,如抗疫英雄们为人民服务的事迹,让学生切实感受到社会主义文化的时代价值,从而更好地将社会主义文化目标融入教学过程。

(二)丰富教学方法

1.角色扮演法:在《桥》的教学中,教师可组织学生进行角色扮演,让学生分别扮演老支书、村民等角色,通过模仿人物的语言、动作和神态,深入体会人物的内心世界。学生在扮演老支书指挥村民撤离的过程中,能更加真切地感受到其无私奉献和临危不惧的精神,这种亲身体验比单纯的讲解更能触动学生的心灵,加深对社会主义文化价值观的理解。

2.小组合作探究法:针对《为人民服务》这类理论性较强的文章,教师可以组织学生开展小组合作探究。例如,提出“在我们的校园生活中,如何践行‘为人民服务’的精神”这一问题,让学生分组讨论。各小组成员通过分享自己的想法、列举身边的事例,共同探讨为人民服务在校园场景中的具体表现。这种方式不仅能激发学生的学习兴趣,还能培养学生的合作能力和自主思考能力,使学生在交流中深化对社会主义文化的认识。

(三)完善教学评价体系

建立多元化的教学评价体系,除了考查学生的语文知识和技能,还应重点关注学生对社会主义文化的理解、认同和践行情况。对于《桥》和《为人民服务》的教学评价,一方面可以通过课堂提问、作业等方式,了解学生对文章所传达的社会主义文化价值观的理解程度,例如让学生结合生活实际,谈谈对舍己为人或为人民服务的看法。另一方面,要观察学生在日常行为中的表现,是否将所学的社会主义文化价值观落实到行动中,如是否主动帮助同学、参与班级公益活动等。通过综合考量学生的知识掌握、情感态度和行为表现,全面评价社会主义文化教学效果,促使教师更加重视社会主义文化目标的达成,推动小学语文教学中社会主义文化教育的有效开展。

五、结语

在未来的教学中,我们应持续关注社会主义文化在统编版教材中的教学情况,不断优化教学模式,让社会主义文化如春风化雨般滋润学生的心田,使学生在学习语文知识的同时,深刻理解并自觉践行社会主义文化价值观,成长为有理想、有担当、有文化自信的社会主义建设者和接班人。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育语文课程标准(2022 年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

本文系福建省教育科学“十四五”规划课题《基于课程思政的统编版小学语文教材中的“三种文化”教学探究》成果 立项批准号:FJJKXX24-041