朱玉珍
[摘 要]數(shù)學實驗是一種探究性活動過程,也是活躍數(shù)學教學的一種有效手段。在教學中,教師應聚焦可行性,提升實驗操作的設計力;聚焦科學性,提升實驗操作的洞察力;聚焦拓展性,提升實驗操作的探究力,將枯燥的課堂生動化、抽象的問題具體化,從而更直觀形象地幫助學生理解抽象的數(shù)學概念,提升課堂學習的興趣。
[關鍵詞]數(shù)學實驗;設計力;洞察力;探究力;核心素養(yǎng)
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2017)08-0069-01
數(shù)學實驗是借助學生已知的生活經(jīng)驗,將實際問題抽象成數(shù)學模型進行理解與應用,使學生真正形成對數(shù)學的感悟,提升學生的思維能力和創(chuàng)造能力。因此,教師要根據(jù)不同的教學內容,創(chuàng)造機會將數(shù)學實驗融入課堂教學,讓學生在動手操作實驗中歷練數(shù)學思維。
一、聚焦可行性,提升實驗操作的設計力
行之有效的數(shù)學實驗必須要讓學生明確實驗的價值,讓學生感受到實驗的必要性。在教學中,如果一味迎合課程標準提出的“動手實踐”,這樣的數(shù)學實驗只能停留于形式的表層,并不能很好地提升學生的數(shù)學認知。真正的數(shù)學實驗要依循學生的主體地位,充分給予學生自己理解、設計實驗活動的空間,并在此基礎上相互交流,明確最佳的操作方案,最后進行實驗操作。
如教學“測量物體的體積”時,教師出示了一個蘿卜,引導學生思考:如何測量這個蘿卜的體積。有的學生提出先將蘿卜攪碎,再放入量杯量出體積;有的學生提出先稱出整個蘿卜的重量,然后將蘿卜切出一塊1立方厘米的小塊,并稱出小塊的重量,對比重量間的倍數(shù)關系后,就能算出整個蘿卜的體積;有的學生提出將蘿卜放入量杯,再倒入適量的水,將蘿卜全部浸沒并記錄水的位置,然后取出蘿卜,再次記錄水的位置,利用兩次記錄的數(shù)值差就可以求出蘿卜的體積。在隨后的討論中,第一種方法很快被否決了,因為蘿卜和蘿卜泥的密度不同,所以這樣的測量結果不科學,最終確定后兩種方法都是切實可行的。
整個數(shù)學實驗的執(zhí)行,有明確的指向性,由如何測量不規(guī)則物體的體積,到設計多種實驗方案,接著進行實驗方案可行性的確認,最后進行實驗,記錄實驗中的數(shù)據(jù)和問題。這樣的實驗過程,拓展了學生的創(chuàng)新思維,積累了操作經(jīng)驗,真正將數(shù)學實驗落到實處。
二、聚焦科學性,提升實驗操作的洞察力
在數(shù)學實驗的過程中,學生還需要正視遇到的問題,快速找出解決的方法。同時,不能止步于完成實驗、得出結果,而忽視實驗過程和數(shù)據(jù)的客觀分析和評價,學生只有對實驗過程中的細節(jié)進行揣摩和分析,對實驗環(huán)節(jié)的合理性、有效性進行反思,才能真正把控實驗,并既得實驗成效。
如教學“圓錐的體積”時,在學生認識了等底等高的圓柱體積是圓錐體積的3倍的基礎上,教師組織學生用兩個等底等高的圓柱和圓錐展開實驗。實驗中,學生發(fā)現(xiàn)在利用圓錐往圓柱中倒入3次水后,圓柱并沒有滿。針對這一發(fā)現(xiàn),教師及時組織討論交流,學生總結出“圓錐裝水時 沒有裝滿”“圓錐雖然裝滿水,但是在倒的時候很容易濺出來”“水倒入圓柱時容器壁上有殘留,沒有完全倒進去”等原因,教師乘勝追擊:“如果再進行一次實驗,你會怎么做?”有學生提出可以先往圓柱里裝滿水,再倒入圓錐,看能倒?jié)M幾次。這樣就減少了來回裝、倒的環(huán)節(jié),接下來的兩次實驗,學生的實驗結果明顯比第一次精確了很多。
在實驗中,如果教師沒有對出現(xiàn)的問題深度挖掘,學生對數(shù)學實驗的態(tài)度就不會嚴謹,對數(shù)學知識的學習就不會透徹,從而影響學生良好實驗意識的形成。
三、聚焦拓展性,提升實驗操作的探究力
實驗過程中動手又動腦,不僅滿足了學生的好奇心,更能帶給學生直觀形象的體驗。在教學中,教師需要為學生提供更多自由的空間,利用學生對數(shù)學的親近感挖掘數(shù)學知識的本質內涵,感受數(shù)學的有趣性、適用性,為構建豐富的數(shù)學體系網(wǎng)絡奠定基礎。
如教學“三角形的內角和”時,如何讓學生真正掌握“三角形的內角和是180度”是課堂教學的難點。教師可以引導學生通過實驗操作的方法進行探究,先用紙片裁剪成各種大小、形狀不一的三角形,要求學生探尋三角形的三個內角和是多少度?學生紛紛拿出量角器進行測量,很快得出了“三角形內角和是180度”的結論。但教師并沒有就此“鳴金收兵”,而是要求學生用自己的方法再次進行論證。有的學生將不同三角形的三個角向內折,發(fā)現(xiàn)形成了一個平角;有的學生將三角形的三個角剪下來,拼接在一起,也形成了一個平角,生動直觀地論證了“三角形內角和是180度”的結論。
通過實驗的論證,學生不僅發(fā)現(xiàn)了數(shù)學知識的內在規(guī)律,理解了數(shù)學概念的深刻內涵,而且還豐富了學生探究的智慧,提升了學生的探究能力和興趣。
實踐證明,數(shù)學實驗可以引領學生揭開數(shù)學知識的本質,開發(fā)思維創(chuàng)新意識,提升應用能力,也激活了學生探究數(shù)學的熱情,領悟了數(shù)學學習的價值,這對于培養(yǎng)學生自主探究、構建數(shù)學知識體系起著非常重要的作用和意義。
(責編 李琪琦)