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数学实验教学是指通过创设实际情景或模拟现实条件,引导学生通过亲自参与,动手实践,自主探索,观察,思考与合作交流等,提出问题,探索解决问题的方法的一种教学活动。它创设了理论密切联系实际的学习过程。这个过程有助于学生终身的发展,而且在实践中建立起数学与实际生活的天然联系,体验到数学的有用和实际意义,有助于培养学生学习数学的兴趣。
一、通过数学实验教学,激发学生的数学学习兴趣
数学实验教学是学生参与操作的探索过程,在很大程度上能够使学生的好奇、好玩、好动的天性得到满足,进而激发学生的数学学习兴趣,激励学生主动学习。“兴趣是最好的老师”,在讲解数学概念时以实验的方式,让学生通过动手操作,亲身经历数学知识的形成过程,可以使学生在一个充满探索的过程中有效地理解数学知识,把已经存在头脑中的非正规数学知识体验顺利化为科学结论。
例如:“一元一次不等式组”的概念教学时,我先提出问题:怎样用天平来估计一颗螺母的质量?利用实物天平,先让两位学生根据老师的要求,上台操作。实验1:把螺母放在天平的左侧托盘内,移动游码至刻度2g,发现天平向左侧倾斜,怎样表示这颗螺母的质量呢?提问得:x>2(教师板书)。这样又让学生体验到了不等式的来历。实验2:再次移动游码至刻度3g,发现天平向右侧倾斜,又怎样来表示这颗螺母的质量呢?同理得:x<3(教师板书)。实验同学回到座位后我总结:“原来这颗螺母的质量为大于2g而小于3g,把这两个不等式合在一起作为限制条件。我们用大括号连接起来,这样的式子就叫做一元一次不等式组。”通过这样的概念导入,学生实现了实验的参与,提高了注意力,概念教学也更直观。
二、通过数学实验教学,有助于培养学生的创造性思维
数学家发现数学规律的过程是坎坷的,甚至是经历多次失败的。尽管学生在老师指导下发现真理与科学家发现真理的过程是不完全相同的,但学生发现那些在科学上早已被发现的东西的时候,他们是像首次发现者那样去推理的,这是已经被教育心理学家肯定的。如果我们在教学中直截了当地给出数学结论,学生会感到乏味,提不起兴趣,因为这仅仅是灌装知识,抑制了学生的创造性思维。如果在教学中剪辑一些发现者的经历,让学生重复再现,其结果是学生好像自己发现结论那样兴奋。
例如:在“三角形三边关系”一课学习时,课前我先请同学准备三根细竹条和一把剪刀,先让学生首尾顺次连接围成一个三角形,我同步指导操作。设问:是否任意长度的三条线段都能首尾顺次连接组成一个三角形?接着请同学各自量出三角形三条边的长度,并记录下来,然后把最短的边剪去一小段,再去围三角形,观察会出现什么现象?这样重复到不能组成三角形为止。根据实验和记录,我引导学生思考:三边长度(数)的变化是怎样影响三角形(形)的变化的。在我引导下,大部分同学很自然地导出“三角形任何两边之和大于第三边”的三角形三边关系。最后让学生口算验证自己的实验结果,初步巩固实验结论。然而要理性地认识这个结论,还要从“两点之间线段最短”加以引证,找到它的理论根据来稳固实验结论。这是学生动手、观察、想象、归纳和论证等各方面能力的集中训练,是学生再现发现数学结论的全过程。通过实验,学生手脑并用,既体现了数形结合的教学程序,又培养了学生的创造性思维。
三、学生通过数学实验过程的参与,使各个方面的能力得到了提升
学习数学其主要目的是培养学生的思维能力,运用数学的思想方法研究解决实际问题,而应用知识的能力和应用意识是不能仅凭教师的讲解来传授的,它必须在相应的实践活动中才能得到发展。只有通过实践才能培养实践能力和应用意识。除此之外,实践还可以培养学生的想象力、思维能力。例如,学生在观察、实验中,需要细致敏锐的感知和观察力,来获得一些重要信息,从而培养观察能力。老师设计一些测量方案、分析某些问题的结果等,可以锻炼和培养学生的想象力和分析能力,在探究﹑归纳﹑概括和形成概念的过程中,要进行概括﹑抽象的逻辑思维和辩证思维,通过分析﹑比较﹑判断﹑推理等能培养逻辑思维能力(归纳能力,分析能力等);通过想象﹑假设能锻炼和发展想象能力,创造能力;在实际操作和汇报结果的过程中,学生还能培养组织能力﹑合作能力,以及语言表达能力,等等。如,可以让学生自己设计实验方案,大家讨论确定最佳方案等,这样每一个学生都能利用自己掌握的理论知识,动手操作,体验到成功的欢乐和科学的魅力,从而对创造性思维的发展产生积极的作用。
四、实验教学有助于培养学生与他人合作的意识和习惯
“自主探索与合作交流是学生学习的重要方式”。现代技术的发展很使得分工越来越细,很多活动仅凭一个人的力量是远远不够的,这就需要彼此间的相互合作与交流。数学中的实验教学给学生提供了这种机会。它能给每一个学生提供最大限度地展示自我的机会,学生的自主性得以充分发挥,同时,学生在相互合作与讨论中取长补短,都获得不同程度的进步;还培养了合作精神与集体荣誉感,形成积极主动的学习氛围。学生在评议﹑质疑﹑辩论中进行反思,从而培养健全的人格,促进全面发展。数学实验教学还有助于良好师生关系的建立。
五、数学实验教学有利于整合数学课程
课程内容的调整有利于数学实验教学与数学课程的整合。新课程改革高度重视教材的优化,加强了教材内容与学生生活及现代社会科技发展的联系,因此,数学学科课程内容的调整和重新定位成为可能而且必要。比如说一些新增的课程内容,如统计与概率、生活中的轴对称、图形的平移与旋转、视图与投影等,都可以作为数学实验教学的内容。信息技术的发展促进了数学实验教学与数学课程的整合。数学实验恰处在以计算机技术为核心的现代教育技术与数学教材的交集部位,因此,数学实验教学与课程的整合是数学教育的发展方向。整合是通过数学实验建构一种理想的学习环境,能充分体现学生的主体地位,让学生在“自主、探究、合作”中亲历“数学发明创造的过程”,认识数学的本质。
“学生的数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程”。通过数学实验这种方式,去帮助学生完善认知结构,去帮助学生本质地理解数学、认识数学,培养学生发现、创造的能力时,我们就把握住了数学教育的时代性、科学性,就深入到了数学素质教育的核心。可以预见,随着课程改革的逐步深入,数学实验教学必将会以其独特的教育功能,在数学教育中呈现出旺盛的生命力。
一、通过数学实验教学,激发学生的数学学习兴趣
数学实验教学是学生参与操作的探索过程,在很大程度上能够使学生的好奇、好玩、好动的天性得到满足,进而激发学生的数学学习兴趣,激励学生主动学习。“兴趣是最好的老师”,在讲解数学概念时以实验的方式,让学生通过动手操作,亲身经历数学知识的形成过程,可以使学生在一个充满探索的过程中有效地理解数学知识,把已经存在头脑中的非正规数学知识体验顺利化为科学结论。
例如:“一元一次不等式组”的概念教学时,我先提出问题:怎样用天平来估计一颗螺母的质量?利用实物天平,先让两位学生根据老师的要求,上台操作。实验1:把螺母放在天平的左侧托盘内,移动游码至刻度2g,发现天平向左侧倾斜,怎样表示这颗螺母的质量呢?提问得:x>2(教师板书)。这样又让学生体验到了不等式的来历。实验2:再次移动游码至刻度3g,发现天平向右侧倾斜,又怎样来表示这颗螺母的质量呢?同理得:x<3(教师板书)。实验同学回到座位后我总结:“原来这颗螺母的质量为大于2g而小于3g,把这两个不等式合在一起作为限制条件。我们用大括号连接起来,这样的式子就叫做一元一次不等式组。”通过这样的概念导入,学生实现了实验的参与,提高了注意力,概念教学也更直观。
二、通过数学实验教学,有助于培养学生的创造性思维
数学家发现数学规律的过程是坎坷的,甚至是经历多次失败的。尽管学生在老师指导下发现真理与科学家发现真理的过程是不完全相同的,但学生发现那些在科学上早已被发现的东西的时候,他们是像首次发现者那样去推理的,这是已经被教育心理学家肯定的。如果我们在教学中直截了当地给出数学结论,学生会感到乏味,提不起兴趣,因为这仅仅是灌装知识,抑制了学生的创造性思维。如果在教学中剪辑一些发现者的经历,让学生重复再现,其结果是学生好像自己发现结论那样兴奋。
例如:在“三角形三边关系”一课学习时,课前我先请同学准备三根细竹条和一把剪刀,先让学生首尾顺次连接围成一个三角形,我同步指导操作。设问:是否任意长度的三条线段都能首尾顺次连接组成一个三角形?接着请同学各自量出三角形三条边的长度,并记录下来,然后把最短的边剪去一小段,再去围三角形,观察会出现什么现象?这样重复到不能组成三角形为止。根据实验和记录,我引导学生思考:三边长度(数)的变化是怎样影响三角形(形)的变化的。在我引导下,大部分同学很自然地导出“三角形任何两边之和大于第三边”的三角形三边关系。最后让学生口算验证自己的实验结果,初步巩固实验结论。然而要理性地认识这个结论,还要从“两点之间线段最短”加以引证,找到它的理论根据来稳固实验结论。这是学生动手、观察、想象、归纳和论证等各方面能力的集中训练,是学生再现发现数学结论的全过程。通过实验,学生手脑并用,既体现了数形结合的教学程序,又培养了学生的创造性思维。
三、学生通过数学实验过程的参与,使各个方面的能力得到了提升
学习数学其主要目的是培养学生的思维能力,运用数学的思想方法研究解决实际问题,而应用知识的能力和应用意识是不能仅凭教师的讲解来传授的,它必须在相应的实践活动中才能得到发展。只有通过实践才能培养实践能力和应用意识。除此之外,实践还可以培养学生的想象力、思维能力。例如,学生在观察、实验中,需要细致敏锐的感知和观察力,来获得一些重要信息,从而培养观察能力。老师设计一些测量方案、分析某些问题的结果等,可以锻炼和培养学生的想象力和分析能力,在探究﹑归纳﹑概括和形成概念的过程中,要进行概括﹑抽象的逻辑思维和辩证思维,通过分析﹑比较﹑判断﹑推理等能培养逻辑思维能力(归纳能力,分析能力等);通过想象﹑假设能锻炼和发展想象能力,创造能力;在实际操作和汇报结果的过程中,学生还能培养组织能力﹑合作能力,以及语言表达能力,等等。如,可以让学生自己设计实验方案,大家讨论确定最佳方案等,这样每一个学生都能利用自己掌握的理论知识,动手操作,体验到成功的欢乐和科学的魅力,从而对创造性思维的发展产生积极的作用。
四、实验教学有助于培养学生与他人合作的意识和习惯
“自主探索与合作交流是学生学习的重要方式”。现代技术的发展很使得分工越来越细,很多活动仅凭一个人的力量是远远不够的,这就需要彼此间的相互合作与交流。数学中的实验教学给学生提供了这种机会。它能给每一个学生提供最大限度地展示自我的机会,学生的自主性得以充分发挥,同时,学生在相互合作与讨论中取长补短,都获得不同程度的进步;还培养了合作精神与集体荣誉感,形成积极主动的学习氛围。学生在评议﹑质疑﹑辩论中进行反思,从而培养健全的人格,促进全面发展。数学实验教学还有助于良好师生关系的建立。
五、数学实验教学有利于整合数学课程
课程内容的调整有利于数学实验教学与数学课程的整合。新课程改革高度重视教材的优化,加强了教材内容与学生生活及现代社会科技发展的联系,因此,数学学科课程内容的调整和重新定位成为可能而且必要。比如说一些新增的课程内容,如统计与概率、生活中的轴对称、图形的平移与旋转、视图与投影等,都可以作为数学实验教学的内容。信息技术的发展促进了数学实验教学与数学课程的整合。数学实验恰处在以计算机技术为核心的现代教育技术与数学教材的交集部位,因此,数学实验教学与课程的整合是数学教育的发展方向。整合是通过数学实验建构一种理想的学习环境,能充分体现学生的主体地位,让学生在“自主、探究、合作”中亲历“数学发明创造的过程”,认识数学的本质。
“学生的数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程”。通过数学实验这种方式,去帮助学生完善认知结构,去帮助学生本质地理解数学、认识数学,培养学生发现、创造的能力时,我们就把握住了数学教育的时代性、科学性,就深入到了数学素质教育的核心。可以预见,随着课程改革的逐步深入,数学实验教学必将会以其独特的教育功能,在数学教育中呈现出旺盛的生命力。