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对小学数学操作实验教学的研究

2010-10-20  映雪的萤

对小学数学操作实验教学的研究

数学实验教学是近几年才被明确提出和广泛推广应用的重要教学方法。数学实验教学是让学生通过自己动手操作,进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动,最后获得概念,理解或解决问题的一种教学过程。数学实验能较好地激发学生的学习兴趣,培养学生良好的探究性学习习惯;数学实验教学可以促进学生全面发展,进一步推进新课程改革。

一、  小学数学操作实验教学前景辉煌

数学实验作为用具体操作实验的方法研究学习抽象的数学知识,加强数学与现实生活的联系,弥补数学的抽象性,使数学更容易被认识理解,具有巨大的发展前景。小学数学的操作实验教学更是前景辉煌。小学儿童年龄小,实际经验少,活泼好动,喜欢游戏模仿,喜欢动手操作,适于具体形象思维学习。因此,让小学儿童用自主操作实验的方法学习抽象的数学知识,不但非常适应儿童心理发展特点,适合儿童的认识规律,能激发起学生的学习兴趣;而且它有利于从小培养学生的探究实验能力和自主创新精神,有利于儿童的个性发展和科学世界观的养成。是新课程改革中较为理想的探究性教学方法。因此,小学数学操作实验教学非常值得推广应用,具有广阔的发展前景。

二、        小学数学操作实验教学需要实验工具

事实上,小学数学操作实验教学的优越性,人们早已有充分认识。它只所以未被发扬光大,其主要原因是因为开展小学数学操作实验教学,缺乏可以进行操作实验的实验工具和实验方法的指导。使大多数的课堂中无法进行操作实验,因而阻碍了小学数学操作实验教学的推广应用。要开展好小学数学操作实验教学,必须要有一套让学生能够便于操作实验,进行自主探究学习的实验工具。否则,小学数学操作实验教学就会难以开展,至多是纸上谈兵。因此,这就需要为小学儿童创造或选择一套具有探究实验功能的学具来作为实验工具。而方格认数学具的问世就正好符合了这一需要。

方格认数学具,把小棒、方块、计数器、图片等认数学具的优点统一在一种学具上,运用把实物先转化成照片,再把照片转化成方格,然后再把方格用数字符号表示。从而实现了具体与抽象之间的平滑连接,实现了数量的具体形象化。使数的认识和四则计算变得可以进行动手操作,使小学数学课堂教学变得可以大面积地进行操作实验教学

三、        小学数学操作实验教学的适用范围

由于方格认数学具把抽象的数具体化、形象化,使整数和分数的认识及四则计算变得可以进行操作实验,进行探究学习。因而小学数学大部分的课都可以进行操作实验教学。如:低年级段的10以内数的认识及加减法、1120以内数的认识及进位加法和退位减法、100以内数的认识及加减法、乘除法的认识和表内乘法及相应除法、万以内数的认识及加减法、两三位数乘一位数和除以一位数,以及混合运算和应用题等都可以运用该学具进行操作实验,进行自我探究学习。在简单几何形体和概率统计初步教学方面,也基本上都能用上学具操作,进行探究实验学习。在教学中若再结合运用上学生身边的一些实物操作,可使小学数学低年级(1 3年级)段的90﹪以上的课能进行操作实验教学。高年级段,在认识概念,推导验证公式、法则、定律,分析应用题数量关系,以及分数意义、性质、分数四则计算、简单几何形体教学等方面都可以进行操作实验教学。因此在高年级段也可有60﹪以上的课能够进行操作实验教学

四、 小学数学操作实验教学的一般步骤

开展小学数学操作实验教学一般分为:创设问题情境 提出探究问题——寻找解决问题方法 作出操作实验准备——动手操作实验 感知发现知识规律——教师引导归纳总结 形成知识结论——巩固练习 应用拓展 五个基本环节。

1创设问题情境 提出探究问题

教师通过用多媒体、讲故事或复习旧知识等形式引入学生生活中的实际问题,为学生创设出一个需要探究解决的问题情景,使学生形成问题意识,提出一个(或几个)需要解决的问题,并产生要解决这一问题的愿望

2寻找解决问题方法 作出操作实验准备

学生提出问题后,教师要启发引导学生寻找解决方法。教师通过多媒体演示或实物动作表演讲解,引导学生把要解决问题中的实际物体先想象为照片,然后再引导学生把照片转化为方格,即让学生通过思维想象把问题中的实际物体用方格代替出来。在用方格代替实物时,对不同实物的方格可用贴图片或写名称的方法区分开来,不同数量实物用不同数量方格表示,然后就可以用这些方格代替实际物体来思考寻找解决问题方法。

这一过程既是寻求解决问题的方法,也是为操作实验作思想认识准备和学具操作准备。在这一过程中,教师的主要任务是让学生充分地认识感受到,学具方格能代替这一具体实物进行操作实验。能设法让学生把方格学具想象成实际物体,让学生能身临其境地进行模拟操作试验。

3动手操作实验 感知发现知识规律

学生把问题中的实际物体用方格表示出来后,就可以根据要解决问题的实际情况,进行动手模拟操作实验。学生在动手操作实验中,手脑并用,产生实践经验,发现知识规律,得出初步的概念理解和规律猜想;学生再通过进一步的操作验证,就可以形成正确结论,从而达到自主探究学习的目的。

由此可见,这一过程是操作实验教学的核心,是整堂课的重点。在这一操作实验过程中,教师决不能急于求成,不能过多引导,要让学生充分地思考和反复地实验。从而获得感性——理性认识,形成初步的知识结论。

4、教师引导归纳总结 形成知识结论

在学生通过自主操作实验后,教师可提问着学生用教具或多媒体,把学生的操作实验过程再快速连贯的重演一遍,让学生加深认识理解,进一步认识发现规律,形成确信的知识结论。

这一过程具有三个功能:一是对学生的新知识认识形成过程作回顾总结,使学生加深认识理解;二是对学生的操作研究好的起强化鼓励作用,差的起指导启迪作用;三是让学生对自己的探索研究过程和结论找到评价标准,对自己的研究水平做出评价。

 5、巩固练习 应用拓展

    通过上面的操作实验学习,学生已形成初步知识结论。教师可让学生用操作研究学到的知识规律解答课本习题或学生生活中的实际问题。在这一过程中,学生可以根据自己对新知识的认识理解情况,采用具体操作、思维想象操作或运用得到的规律直接用操作表达式的方法进行计算、表达。教师可根据学生对课本知识掌握情况进行个别指导和方法建议。对学生的习题作订正或评价;对学生的作业量和方法选择根据学生实际情况作不同要求。

以上小学数学操作实验教学的五个课堂教学基本步骤,是研究性学习一般所需要的方法步骤,但它不是固定不变的模式。操作实验教学的方法步骤要根据教学内容需要和学生实际学习情况灵活掌握运用。只要在教学中充分调动了学生的自觉学习积极性,充分发挥了学生创造才能,使教学达到了最佳效果,方法、步骤是可以改变的。

五、小学数学操作实验教学的基本特点

小学数学操作实验教学的课堂结构中可以看出小学数学操作实验教学具有以下几个主要特点:

1小学数学操作实验教学以学生的自主动手操作学习为主,教师的演示讲解为辅,能激发学生兴趣,充分调动学生的自觉学习积极性。在操作实验教学中,一些概念、法则和规律的产生和发现学生都是从动手操作实验学习中认识获得的。数学计算是操作计算(即操作实验)的一种数学符号表达式,是操作计算的一种抽象简化形式。它的计算法则、规律都是由操作计算得来的。操作计算也是具体实物间的数量关系和抽象数学符号表达式相连接的纽带和桥梁。操作实验教学以学生的自主动手操作学习为主,教师的演示讲解为辅,充分调动了学生的自觉学习积极性。

2小学数学操作实验教学让学生的“探”在前,教师的“导”在后,注重的是知识获得过程和方法,注重的是探究能力培养操作实验教学法的最大特点是课堂教学中,先通过学生的自主操作研究学习,使学生初步发现认识知识规律,然后再通过教师的教具演示评价指导使学生进一步认识掌握知识规律。操作实验教学法在学习数学知识方面可能不如讲授法或其他教学法学得快,但它比讲授法使学生理解的深刻,记得牢固。操作实验教学法把知识形成过程作为教学重点,而把数学知识的获得作为培养探究实验能力过程中的载体、产物。

 

3小学数学操作实验教学用具体学习抽象,具有知识的本源性、方法的灵活性、错误矫正性。操作实验教学法因为是学生通过看的见、摸的着的学具操作学得知识,使抽象学习变成具体学习,使数学学习知识变得有本有源。因此,它可以在前面知识未掌握好的情况下学习新知识;可以探索比本节课知识更深的内容;可以根据自己的情况选择方法进行操作实验,可以自己认识到错误,从错误中寻找正确方法。所以它具有知识的本源性、方法的灵活性、错误矫正性。

4小学数学操作实验教学理论联系实际,把学习生活化、实践化,能充分体现学生为主体教师为主导的教学要求学生在实际动手操作中,可以把学具的图片和卡片想象为生活中的具体实物,把它的操作和具体实物的操作联系起来,从而把具体实物间的数量关系转化为数学计算,使学生的课堂学习和实际问题联系在一起。学生在教师的指导下,根据自己的选择积极地动手操作学习这就充分体现出了学生为主体,教师为主导的教学要求。

5、小学数学操作实验教学以研究性学习为主,能培养学生探索研究能力,发挥、发展学生的创新精神操作实验教学法主要是学生通过对学具的操作进行学习,学生在学习中可以自主的进行操作实验和正误检验。因此,应用操作实验教学法可以较好地进行研究性教学,培养学生探索研究能力,发挥、发展学生的创造精神。

    操作实验教学法让学生的学习从刚入学就能进入研究性学习情景进行探索性学习。根据皮亚杰的儿童心理学研究,刚入学的儿童思维方式刚从具体思维使其进入形象思维时期,因此,刚入学的儿童适宜在操作活动中学习。另外,儿童天真好奇喜欢问为什么,喜欢自己摆弄东西,天生有探索性学习需求。操作实验教学法正好可以在教师的指导帮助下满足和发展儿童的这一探索性学习需要,使儿童从一入学学习就进入研究性学习情景,进行自主探索研究性学习。从而为儿童的探究性学习打下了一个良好的基础。

六、操作实验教学法课堂教学活动要求简表

教学程序

主要活动内容

教学目标及要求

学生基本活动

教师基本活动

主要思维方式

研究性学习过程

课前准备

卡片排放图片

挑选图片装夹

填写卡片

上课前由教师或学生代表告诉学生课所需学具,让学生做好课前准备

根据教师的布置要求做好卡片的排放、填写和图片的挑选装夹

1、   和学生一样

做好教具的准备

2、布置、检查学生的课前准备

 

 

复习引入新课

1、   口算训练

2、   操作计算

复习回答问题

3、承上启下提出课本的研究学习课题

1、创设学习情境,使学生进入学习状态

2、   复习要有针

对性要为引入新课准备

3、提出本课研究课题,并引发出一些探索性问题

1.口答教具出示或自己移动卡片上的口算题 

2、根据教师要求操作计算

3、回答教师的提问或教具出示的问题

4.发现用原来方法不能解决的问题或原来未知的新知识

1.出示口算题或移动口算卡片

2.提出操作计算要求

3.提问或教具出示问题

4.总结评价复习情况承上启下引入新课题并提出本课学习要求

 

回忆联想——发现问题

发现问题

操作研究学习新课

1.指出操作程序及操作要求

2.进行操作研究并从操作中认识发现知识规律

3.得出研究结论并笔记

1.在原有知识的基础上自己发现新知识

2.掌握探索研究性学习方法,培养操作实验技能和创造学习精神

3.培养学习兴趣和自觉学习习惯

1.根据前面所掌握知识和教师提出要求,自己通过学具具体操作研究发现新知识规律或计算方法,做出自己的结论形成初步概念或理论。

2.同桌或小组讨论交流

3.对结论或操作表达式进行记录

为学生创设探索研究情境,提出操作要求和程序及操作中注意观察事项等

对学生的操作进行巡视性观看,对大多数同学都不会的要让小组讨论

根据学生的操作研究情况作好教具演示的准备工作

动作思维——形象思维

探究—明理

教师教具演示总结

1、提问学生操作情况

2、教具操作演示及主要内容板书

3、总结得出结论

1.对新知识的形成过程作回顾总结,使学生加深认识理解

2.对学生的操作起知道评价作用对好的起强化鼓励作用差的起指导启迪作用

3.使学生掌握研究学习方法,对自己的研究水平做出评价

1.根据自己的操作情况回答教师的提问

2.观察教师的演示与自己的操作对比,对自己的操作肯定或纠正

3.通过观察教师的操作系统认识和加深理解新知识的研究学习过程

4.根据自己操作与教师操作对比对自己的研究水平作出自我评价

1.提问学生,并把学生的操作进行删减式较快节奏的演示一遍,使学生更容易认识发现规律

2.对操作研究过程中的重点进行突出性演示并作必要的板书保留

3.对本课的知识研究过程作简单的理论总结

形象思维——抽象思维

总结评价

课堂练习及作业

1、出示或指出练习题

2、学生操作或列式计算练习题

3、检查订正布置作业

1、运用本课所掌握知识规律解答课本问题

2、对所学知识灵活运用加深认识

1、利用学具操作或思维想象操作解答课本习题

2、利用操作发现的规律直接用操作表达式解答课本问题

3、检查订正习题

1、提出或出示课堂练习题并指明做题要求。

2、巡视个别指导学生的练习

3、集体或小组订正课堂练习题

抽象思维——发散思维

知识运用

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