■张占英
数学实验课在数学教学中的作用
■张占英
数学实验的教学目的是提高学生学习数学的积极性,提高学生的数学应用意识,培养学生利用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。数学实验课不直接把现成的结论教给学生,而是根据数学思想发展脉络,创造问题情境,充分利用有关工具(如纸、拼图、作图工具和使用一些测量工具以及运用计算机多媒体的某些软件)进行折纸、拼图、作图和实验,引导学生对某一数学知识进行探究,从而引入、猜想、归纳和验证及理论证明,使学生亲历数学建构过程,逐步掌握认识事物、发现真理的方式和方法,培养创造能力,提高数学素养。
在平时的教学中,经常会发现一些学生对数学概念的本质属性认识不够,往往是知其然而不知其所以然。这就要求教师在教学中不仅仅满足于定义、性质等方面的讲解,还应根据学生已有的知识背景和活动经验,提供大量的操作、思考与交流的机会,让学生经历观察、实验、猜测、推理,实现由感性到理性的升华,形成教学概念。
数学教学是一种“过程教学”,它包括知识的发生、形成、发展的过程,也包括人的思维过程。而在传统的数学课堂中,教师对数学原理的教学大都是直接展示给学生,而忽略知识的来龙去脉,淡化学生对新知识学习的思维过程。因而,学生一知半解,似懂非懂,造成感知与概括之间的思维断层。学生只是记着教师讲的公式、性质,然后简单套用,完全处于一种被动地位,谈不上主观能动性的发挥。教师应创设情境,让学生通过实验猜想出数学知识中某一性质(或规律),从而学习科学家思考问题的方式和方法。
学生主动进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学实验教学活动是一种让学生经历知识探究过程,发现新知识、新信息,提出新问题,解决新问题的创造性学习。教师设计好教学过程,通过数学实验这一形式,让学生积极参与知识的形成、发展过程,自己探究、发现知识,使思维得到进一步的开发,能力得到进一步的培养。如在教学多边形内角和时,教师首先给予探究性问题;多边形内角和与多边形的边数有什么关系?然后让学生在纸上画一个三角形、四边形、五边形、六边形,从多边形内部任取一点并与各顶点连接,引导学生观察所分三角形的个数与多边形的边数,由此得出:多边形的内角和应该是这些三角形的内角和减去一个周角,即n×180°-2×180°=(n-2)180°。
学生的学习过程往往是教师事先设计好的,遵循着学科的逻辑程序,学习的一般是陈述性知识和程序性知识,因而对知识缺少体验。而体验是人类的一种心理感受,与个体的经历有着密切的联系,体验不仅对学生的感性认识有帮助,而且在发展学生的情感、意志和动机等方面有独特的作用。数学实验能提供给学生体验知识的机会,它是通过对知识结论的验证知道其或正或否,一方面可以培养学生的科学精神,另一方面也可以巩固所学知识。
现代教育观指出,教师教给学生的知识不应该是死水一潭,而是随时可激活的知识。因此,教师在练习的安排上应有意识地让学生做一些开放型、拓展型的习题,以此来激活学生的思维,达到培养创新能力之目的。因此,教师应在学生原有知识的基础上对原题进行变式,拓宽学生的思维,使学生对知识掌握得更牢固,更能融会贯通地运用知识解决实际问题。
教育的本质在于参与,即充分调动学生的积极性、主动性和创造性,让学生最大限度地参与到教学中去,让学生用自己的思维方式主动获取知识。而使所有的学生的智能得到充分发展,是每个家庭的期盼、教师的希望、社会的需要。数学实验教学能够提供使每个学生达到他们可能达到的最高学习水平的学习条件。在数学实验教学中,让每个学生玩自己手中的学具,看有什么发现。提到玩,每个学生都感兴趣,无论他发现的结论是浅显,还是深刻,都是他最真实的体验和感受,都已充分调动他的参与性和探究性。再者,有的学生理论知识不足,但动手能力较强。在实验过程中,他能充分发挥自己的长处,得到鼓励而增强学习的信心,消除“数学难、学不好”的恐惧心理,萌发要学好数学的愿望,引发学习动机,使他们以学为乐,主动进取,提高学习效率。
总之,数学实验为数学的思想和方法注入更多、更广泛的内容,让学生有效地掌握了数学知识,更重要的是提高了学习数学的积极性,使学生摆脱了繁重的、乏味的数学演算和数值计算,促进数学同其他学科之间的结合,从而使学生有时间去做更多的创造性工作,有利于培养独立思考的学习品质和探索精神,有利于分析和解决问题的能力真正提高。
(作者单位:河北省河间市职教中心)
10.3969 /j.issn.1671-489X.2010.17.131