指导学生自制学具 开展数学实验活动

教育家陶行知先生提出“六大解放”的教育思想，他主张要解放儿童的头脑、解放儿童的双手、解放儿童的眼睛、解放儿童的嘴、解放儿童的空间、解放儿童的时间。这一思想给教育带来了重要影响，为我国素质教育的实施提供了宝贵的经验。教师指导学生利用自制学具开展数学实验活动的教学模式，很好地契合了“六大解放”的教育理论，对于课程改革的推进具有积极的现实意义，有助于提高课堂教学的有效性，促进学生全面发展。

一、开展数学实验活动 发展小学生数学核心素养

数学是一门实践性很强的学科，一些抽象知识的理解、定律性质的认识、测量方法等都需要通过亲自体验自主建构。正所谓“行是知之始，知是行之成”。研究性学习、综合实践活动课程是数学学科素养培养的重要途径，教师组织学生开展数学实验活动，能够有效调动他们的思维，发展其数学核心素养。

二、探究自制学具在数学实验活动中的重要意义

小学生正处于由具体形象思维向抽象思维的过渡时期。借助教具开展数学实验活动能够给予学生亲身感受的机会，可将复杂抽象的问题转化为简单直观的问题，从而有效加深学生的理解，提高他们的学习效率。苏霍姆林斯基曾说：“儿童的智慧在他们的手指尖上。”手与脑有着密切的联系，学生们在自制教具的过程中，观察能力、动手操作能力、思维能力都会得到进一步的发展。引导学生自己制作学具能够让学生从传统的教学方式中解脱出来，有助于提高创造能力。

三、多策并举 提高数学实验活动有效性

结合学生的认知规律与具体教学内容，科学合理地应用教具，能够显著提高课堂教学的有效性。教师在组织数学实验活动时，如何高效地指导学生自制学具、自主学习呢?

1.就地取材 激发应用意识

在日常生活中，有很多物品可以直接被用作学具。教师在教学时，可以引导学生以“信手拈来”的方式对身边的物品进行运用，使学生认识到数学与实际生活的密切联系，激发他们的应用意识。

例如在对《口算乘法》这一节内容进行教学时，为了使学生通过数学实验活动提高口算能力，笔者引导学生自制了简易学具——数学计算盘，并让学生利用学具自主完成了口算训练。

师：“今天老师要向你们介绍一种可以训练乘法口算能力的教具——乘法盘，乘法盘由内盘和外盘组成，使用时将乘法盘随意转到一个位置，内盘和外盘相对应的数就可以组成不同的算式，例如6×12，4×10等。”随后将乘法盘的构造与形状在黑板上以画图的方式展示了出来，并向学生说道：“利用乘法盘可以帮助大家提高口算的熟练度，这节课我们学习的内容主要是多位数乘一位数，结合这节课的所学内容，大家觉得应该怎样制作乘法盘呢？”笔者引导学生积极发表自己的看法，有学生说道：“我觉得内盘和外盘应该分别是一位数和多位数，例如内盘是1到9，外盘可以是像10，20，100，300这样的各种数字。”在学生的讨论下，大家逐渐意识到制作乘法盘的具体要点与注意事项，于是引导学生开始利用身边的物品制作一个简易的乘法盘。在制作过程中，学生用剪刀将纸剪成了大小不同的2个圆形纸片，并在纸片的边缘写上了数字。为了使圆盘能够转动，学生开动脑筋，有的将2个圆纸整齐地叠放在一起，用图钉穿了起来，有的在2个圆纸中心各自扎了一个小洞，然后放上了一根细细的小木棒……最后大家利用制作好的学具顺利地展开了一位数乘多位数的口算练习。

在上述教学活动中，通过引导学生就地取材，展开动手操作的实验活动，成功激发了学生的创造意识与应用能力，对课堂教学起到了画龙点睛的作用。

2.直观展示 增强抽象思维

自制学具具有直观形象化的特点，教师在教学过程中合理使用自制教具，有助于将抽象复杂的数学问题简单形象化，提高学生们对知识的理解，使他们在动手操作过程中获得直观的体验，发展其抽象思维能力。

例如，在对《角的初步认识》这一节内容进行教学时，组织学生通过自制教具展开数学实验活动，探究决定角大小的因素。首先向学生抛出问题：“大家已经知道了角的定义以及构成，那么现在能不能利用手边的材料制作一个可以活动的角呢？”随后学生利用材料制作各种各样的活动角。首先将2张白纸滚成2个细细的长筒并由胶带、胶棒将长筒固定成形，随后用图钉将2根长筒的一端固定在一起，这样就形成了一个可以活动的角。紧接着引导学生利用自制的活动角展开了实验探究活动，学生通过转动活动角，很快便发现：角的张口越大角就越大。引导学生思考：“现在大家试着用剪刀把长筒剪短一些，看看角的大小会发生改变吗？”学生通过实验发现，角的大小与边的长短没有关系。

在上述教学活动中，教师没有直接向学生讲述角的大小的取决因素，而是引导他们通过自制教具展开了实验探究，利用教具直观展示，加强了他们对抽象知识的理解。

3.自主探究 理解认知过程

建构主义理论强调，学习是学生主动探究学习完成意义建构的过程。教师在引导学生通过自制教具开展数学实验活动的过程中，应当善于通过适当的引导使学生展开自主探究，提高其自主学习能力。

例如在对《长方体和正方体》这一节内容进行教学时，让每个学生课前都准备了一个长方体的实物，然后让学生利用学具探究一下长方体的表面积。在实验过程中，学生用彩笔将长方体实物的前后两面、上下两面、左右两面分别涂上3种不同的颜色，然后将长方体纸盒沿着棱展成平面，学生通过对其进行直观的观察与分析，最后探究得到了长方体表面积的公式为：（长×宽+长×高+宽×高）×2。

在上述教学活动中，通过引导学生利用教具展开自主探究活动，深化了学生对课本知识的理解与认知，使他们体验了主动探究与建构知识的过程，显著提高了学生们的学习效率。

4.动手操作 强化创新精神

苏霍姆林斯基曾经说过：“儿童的智慧在他们的手指尖上。”由此可见，手与脑有着十分密切的联系。著名教育学家陶行知先生也曾说过：“手脑双全，是创造教育的目的。中国教育革命的对策是使手脑联盟。”科学合理的动手操作活动能够有效激发学生的思维，使他们在既动手又动脑的过程中获得灵感与启发，强化创新精神。

例如在对《三角形》这一节内容进行教学时，引导学生通过动手操作探究三角形的稳定性这一性质。用两两相等的4根棒和4个小铁钉制成了一个长方形，然后拿着长方形的对角向相反的方向拉，并向学生讲道：“像这样拉长方形，会出现什么情况呢？”通过观察，学生们发现长方形变成了四边形。抛出问题：“请大家利用手中的木条和铁钉等材料展开实验活动，制作一个工具使得拿着长方形的对角向相反的方向拉时，长方形不变形。”学生针对上述问题展开了活动，最后通过不断地摸索与尝试，学生发现，可以在长方形的相邻两条边上用铁钉再固定一个木条，使得长方形分成的图形中有三角形，这样长方形会变得非常稳定。学生们设计出了好多方案，如图1所示。

图1

在上述教学活动中，通过组织学生进行动手操作活动，利用该实验活动让学生进一步加深了对三角形稳定性的认知，提高了他们的数学应用能力，高效完成了预设的教学目标。

5.发现个性 培养个人特长

学生的动手动脑能力和思维方法各有不同，教师在指导学生自制学具的过程中，应当善于发现每个学生的个性，然后加以正确的引导，培养个人的特长，实现全面的发展。

例如在对《圆柱和圆锥》这一节内容进行教学时，考虑到学生理解“钢铁在熔铸过程中，只是形状发生了变化，体积并没有发生变化”这一知识点比较困难，笔者组织学生通过自制学具展开了数学实验活动。首先让学生利用事先准备好的橡皮泥捏出来一个圆柱体，并把该圆柱体想象成是需要熔铸的钢铁。再让学生把捏好的圆柱体重新捏成一个圆锥体，学生可以发现，橡皮泥由圆柱体变为圆锥体的过程中，没有去掉或增加任何材料，这说明体积是没有发生变化的，引导学生对上述知识点进行理解。在学生实验过程中，笔者发现学生M捏圆柱体或圆锥体时，不仅速度快，而且制作的成果非常美观、整齐，很有做手工的天赋，于是笔者课下对该学生说道：“你具有很好的手工天赋，课下可以多参加一些手工课，制作一些自己喜欢的艺术品，发展一下自己的特长。”

在上述教学活动中，通过在学生们自制教具的过程中留心观察，发现了学生们的优点与个性，很好地肩负起教书育人的使命。

四、结语

教师通过采用上述“信手拈来”“直观展示”“自主探究”“动手操作”“结合电教”这几点策略，能够充分发挥学具在数学实验中的作用，提高学生们的探究能力与创造能力。总之，自制学具的利用能够有效提高课堂教学的质量，培养学生的创造精神，具有很好的应用价值。