借助数学实验提升数学素养,本文是数学实验方面有关本科论文范文跟素养和数学和实验相关论文怎么写.
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［摘 要］数学实验是操作学习的有效形式之一.在课堂教学中,教师借助互动实验、操作实验、探究实验和开放实验培养学生的学习兴趣,进而培养学生的数学兴趣,有效地提升学生的数学素养,促进学生个性的发展.
［关键词］数学实验；自主探索；方案；引导
［中图分类号］ G623.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（201８）17-０0８３-02
《数学课程标准》强调,教师在教学中要引导学生“做数学”,数学实验是学生“做数学”的有效形式之一.在小学数学课堂上,教师开展数学实验就是要让学生积极参与到数学探究中,促使学生对数学学习产生浓厚的兴趣,并能通过实践和切身体会去感受数学的价值和真谛,提升学生的数学核心素养.
一、借助互动实验,理解数学知识
在传统的课堂教学中,教师通常不会让学生进行数学实验,而是把所要讲解的相关知识通过灌输式的教学模式传授给学生.操作学习是《数学课程标准》倡导的主要学习方式之一,在小学数学课堂教学中,教师要善于引导学生在互动实验中理解数学知识的本质,提升他们的数学核心素养.
例如,在教学“可能性”一课时,教师引导学生开展操作实验.首先,教师让学生从装有8个小球的黑袋子里随机摸球,如果摸到的是红球,则学生赢,如果摸到的是黄球,则教师赢.由于每次结果都是教师赢,于是学生要求看一看黑袋子里的球.当学生看到袋子里都是黄球时,直喊“上当了”.然后,教师在原来的袋子里放入4个红球,再抽男女生代表各一名上台摸球,如果摸到黄球则女生赢,如果摸到红球则男生赢.这种比赛性质的实验极大地调动了学生的积极性.实验过程中,学生发现一会能摸到红球,一会又能摸到黄球,就会对摸球结果进行统计,学生用到的统计方式有打勾、写正字和画图形三种.最终的实验结果自然是女生赢了.这时,教师倒出袋子里的小球,并提问：“要使男生和女生赢的可能性一样,需要怎样在袋子里放球？”让学生自己设计一个公平的摸球游戏.学生在设计摸球游戏时,也开展了摸球实验来验证游戏是否公平.在这个过程中,学生对随机摸球的“可能性相等”有了切身的体会,也明白了即使游戏规则公平,也会有输有赢.
通过摸球实验,教师有效地激发了学生学习数学的积极性与主动性,使学生对“可能性”的相关知识有了深刻的领悟.
二、借助操作实验,激活数学思维
所谓操作实验,就是通过具体的实验操作把抽象的数学知识展现出来的实验形式.在引导学生开展操作实验时,教师要把数学思想渗透到全过程,帮助学生提升个人的逻辑思维能力,进而实现对学生数学思维的培养.
例如,在教学“土豆的体积”一课时,教师设计了这样的教学计划：在课堂上把土豆放入一个装有部分水的圆柱容器里,保证水全部淹没土豆,然后对比放入土豆前后的水面高度,并计算出圆柱容器的底面积,从而得到土豆体积的大小.在开展活动时,教师并没有自己动手,而是先让学生在小组内讨论求土豆体积的具体方法,制定出最终的实验步骤.学生制定的实验步骤如下：先把一定量的水导入容器内,读出水面的高度；然后把土豆完全浸没在水里,读出水面的高度,并计算水面上升了多少；最后进行数据整理,得出土豆的具体体积.
这样的操作实验具有层次性,有利于学生逐步理解圆柱的体积公式,同时还丰富了学生数学实验的经验,有效地激活了学生的数学思维.可见,教师在教学中开展操作实验不但能有效地解决数学问题,而且能使学生形成数学思想方法,高效地完成数学学习.
三、借助探究实验,引导数学发现
小学数学教材里有很多需要验证的数学定义和理论.对于这些内容的教学,很多教师一般会提前规划好要做什么实验和怎么做,然后学生按教师的要求进行实验操作,这样的实验对培养学生的创新意识和探究能力极为不利.在教学中,教师基于教材内容引导学生开展探究实验,能很好地对学生的数学潜能进行挖掘,从而促使他们在实验中发现数学.这里所说的探究性实验,是指实验需要学生自主完成,教师只在其中适当地进行引导.这种实验方式与学生能力的发展规律和学习需要是相匹配的.
例如,在学习“钉子板上的多边形”一课时,学生猜想“多边形的面积大小是不是与图形内和图形边上的格点数量相关”,于是教师让学生小组讨论怎样用实验来证明自己的猜想.有学生说：“可以先研究正方形、长方形和梯形等简单规则的图形,因为我们已经知道了这些图形的面积计算公式.”也有学生说：“应该根据格点数量从少到多的顺序进行研究,例如先研究图形内只有一个格点的情况,再研究两个的,以此类推.”在这个过程中学生主动思考了如何进行实验,并简单地进行了操作.通过小组讨论,最终学生制订出的实验方案如下：首先围出图形内只包含一个格点的多边形；然后数出多边形边上的格点数量；最后从所记录的数量和面积的对应关系中,寻找图形内和边上的格点数与图形面积的关系.在实验中,学生逐渐发现了很多数学问题,向数学真理一步步迈进了.实验后学生得出结论：当内点只有一个时,面积等于边点÷2等于内点×边点÷2；当内点有两个时,面积等于（内点+边点）÷2；当内点有三个和四个时,面积等于（内点+边点+1）÷2,面积等于（内点+边点+2）÷2,简化为边点÷2+2,边点÷2+3……学生不断地对结论进行思考和整理,最终得出一个统一的公式——面积等于边点÷2+内点-1.
学生不断地探索和发现,最终得出了“皮克定理”.通过完成探究性实验,学生不仅对教材内容进行了验证,还深刻地认识和理解了相关的数学知识,对自身的数学能力进行了培养,使数学潜能得到了有效地激发.学生学到了知识,获得了成长.
四、借助开放实验,促进个性发展
在课堂教学中,教师可以用开放性实验替代封闭性实验,培养学生的创新意识,发展学生的个性.教师还应在其中发挥好引导者的角色,引导学生进行探究和讨论,从而制定出有效的实验方案,顺利展开实验.
例如,在教学“认识升和毫升”一课时,教师准备了两个高度相同但截面大小不同的瓶子,在里面装满水,让学生思考哪个瓶子里的水多一些,并设计探究实验进行验证,以加深对升和毫升的理解.学生在小组内讨论后,得到了三种实验方案：（1）准备一个大的杯子,把一个瓶子里的水全部倒进去,标记水面的位置,然后倒掉,再把另一个瓶子里的水倒入杯中,比较水面和刚才所作标记的高低；（2）准备两个完全相同的杯子,分别把两个瓶子里的水倒入杯子里,比较水的多少；（3）直接用量杯对瓶子里的水进行测量.形成实验方案后,教师让学生按上述三个实验方案进行操作,并在操作的同时,给学生介绍量筒和量杯这两种测量液体容量的容器,告诉学生“Ｌ”表示升,“mＬ”表示毫升.通过实验学生准确地理解了升和毫升的概念.实验后,教师把日常生活所接触到的液体引入到课堂中,让学生对其容量进行讨论,例如一大瓶可乐是多少升、一袋酱油是多少毫升等等.通过讨论生活中用升和毫升计量的液体类型,教师实现了数学与生活的链接,有效地培养了学生把理论知识应用到实践中的能力.
综上所述,教师在小学数学课堂上开展数学实验教学,能很好地培养学生的学习能力、数学兴趣和数学思想,使学生的数学素养得到有效地提升.
（责编 唐先丽）
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