小学数学自制教具对学生创新能力培养的研究

☉张彦勤

说到数学特征，抽象和逻辑特征非常重要，而且比其他学科更有难度。小学生以形象思维为主，在理解和运用数学概念、知识点、规律和特点方面存在一定困难。自制教具更加直观，合理利用可以帮助学生理解抽象的数学概念和知识，培养观察思考能力，获得数学素养，不断提高学习能力。教师应鼓励学生在学习数学知识的过程中，参与教具的创作实践，以此加深学生对数学知识的理解。此外，教师需要教会学生仔细观察生活中简单的事物，充分发挥他们的想象力和创造力。为了增加学习学科知识的直观性和有效性，将创建一些简单的数学学习材料［1］。本文主要从以下几个方面探讨如何有效利用自制教材，提高小学生的创新能力。

一、自制教具的原则

在小学数学课堂教学中，常常会因为缺少专用的教具或者学具，导致学生不能很好地掌握相关的数学知识内容。这时候，需要教师就地取材，采用自制教具进行学习的方式解决这一问题，使学生能够通过直观的观看或者触摸掌握抽象的数学知识内容。教师自制教具必须要在掌握教材内容和教学实际需求的基础上来进行，同时还应遵循以下几个原则：首先必须要掌握学生的生理、心理特点和学习方式；其次是要保证数学知识的生活化可以得到有效实现；最后是要使教具的制作符合教材的特点，使教学目标可以在自制教具的帮助下更容易完成。在进行数学教具的制作过程中要重视以下几个特点：首先要保证教具具有相对来说比较简单的结构，同时其色彩也较为鲜艳，可以使学生通过触摸对比等方式掌握相关的知识点内容；其次要保证教具必须要坚固耐用，可以反复多次的使用；再次要保证教具的安全与卫生，教具在制作完成之后，其表面不应该有任何尖锐的突出物，避免伤害到学生；最后要保证将教具进行分类，确保每一个教具都有其独特的名称、用途以及相应的使用说明，从而使学生在使用这些自制教具的时候，能够更加轻松快捷［2］。

二、利用自制教具，培养学生的观察能力和思维能力

观察是思想的触角，是一种特殊的感知，是人们认识事物的起点，也是孩子认识世界的重要途径。科学证明，人类90%的大脑信息是从视觉和听觉中获得。所以，自制教具可以帮助学生更好地透过现象看本质，培养想象力、概括能力、创造性思维能力，更好地提高能力、发展智力、增长知识。教师通过带领学生使用生活中的材料自制教具，可以激发学生的兴趣和创造力，大胆地实践他们的思想、想象、发明和创新。选择实用的材料和设计完善的实验方法对于激发学生的创造性思维，重新认识周围事物和现象具有重要的启迪作用。同时，在自制教具的过程中，学生不仅要去寻找合适的材料，还要动脑筋解决制造过程中的各种问题。通过不断更新和探索，不断实践和演示，逐步培养学生敏锐的观察力、创造性的思维以及判断、分析和处理问题的能力。

通过使用自制教具，使学生在寻找材料的过程中可以进一步认识到生活与知识的紧密联系。在制作教具时，学生还需要积极动脑，才可以解决在制作过程中遇到的各种困难，只有通过不断的实践与演示，才可以使实验装置得到进一步的完善和更新，使实验结果得到有效的探究，从而使学生的观察能力得到有效的培养，调动学生的思维能力进一步发展，提高学生对于问题的处理分析能力。因此可以说，自制教具对于学生的创造性思维培养有着非常重要的作用，所以必须要重视使用自制教具，使学生的观察力和思维能力都得到进一步的培养。

三、运用自制教具学具培养学生动手能力

小学生受家庭环境和年龄的影响，实践能力相对薄弱。在数学课堂教学时，学生需要具备一定的实践能力，才能更牢固地掌握新知识。以往教师在教学时，对于如何培养学生这方面的能力并没有很强的意识，使用的方法也相对有限。在这个阶段，教师要充分发挥自制教具的作用，指导学生参与学习工具的制作，锻炼实践技能，不断提高想象力。例如，在学习理解时间相关知识点时，教师制作了个性化时钟，使用罗盘等工具来解释表盘的形状，以及12 个大刻度和60 个小刻度，然后学生分别选择三个指针来作为时针、分针和秒针，具体取决于它们的长度。在手工制作钟表的过程中，老师让学生发挥自己的想象力，制作出菱形、三角形等不同类型的钟表，并单独设计表盘上的数字，设置时钟的颜色等。这样，既有效调动了学生的学习兴趣，又加深了学生对知识的获取，有效提升了学生数学学习的实践能力。

四、应用自制教具，激发学生的学习兴趣

兴趣是学生创新的最佳动力，小学生对很多新鲜事物充满好奇，希望在日常生活中充满新鲜感。但是，在以往的数学教学中，教师使用的教学方法相对简单、乏味，教学过程也相对枯燥。同时，受教师传统观念等因素影响，没有把学生放在教学中的主体地位，积极调动其学习兴趣。因此，为了提高数学教学的有效性，教师需要创造一些能够结合学生年龄特点，又激发学习兴趣的自制数学教具。自制学习材料能够吸引学生的注意力，鼓励他们更好地获得数学知识。因此，教师需要善用自己的教具，激发学生对数学的兴趣。例如，在教《长方体的认识》时，老师用铁丝作为长方体的框架，用3 种不同颜色的纸画出6 个面，同色面相对应。在教学示范的过程中，教师可以将六个面进行划分，让学生更直观地了解面部知识，进而发现长方体的每个面的关系［3］。通过比较相同颜色的两个面，学生可以在长方体的另一侧找到相同的特征。同时，还可以让学生数铁丝数，找出长方体的棱数，这种直观的体验让学生能够更深入地了解长方体的本质。此外，教师可以指导学生制作长方体，提前准备材料，让学生以3 ～4 人为一组进行合作。在这个过程中，学生积极参与研究长方体的学习，可以充分激发他们的学习兴趣，同时培养他们的凝聚力和合作精神。这种教学方式让学生在轻松愉悦的氛围中获得数学相关的知识和概念。同时，自制教具可以将学生所学的知识加以运用，当学生参与到自制教具的过程中，可以有效地培养他们的兴趣，对培养其创新能力也非常重要。当教师使用自制的教具时，需要积极鼓励学生多想多做，以改变传统的学习形式，从被动接受转变为主动探究、发现和创新。

五、运用自制教具学具强化学生探究能力培养

在小学阶段，学生理解事物的基础是用图像思考。直观的教学活动可以帮助学生更深入地理解抽象数学知识，克服学习中遇到的重点和难点，提高学生解题能力，灵活运用数学知识，突破传统数学教学的瓶颈。教师通过指导学生自制教具让学生进行体验式学习，丰富了学生的学习体验，让学生更好地认识事物的本质，保持探索能力。例如，在教授观察事物时，教师可以鼓励学生充分利用周围的材料，制作自己喜欢的东西。有的学生选择适当硬度的纸，旋转压缩，制作一个空心圆柱体，用剪刀剪出一个比圆柱体底部稍大的圆盘，然后把圆柱体放在圆盘上面做成一个笔筒，并将做好的笔筒送给最喜欢的同学和老师。这样，学生在创作的过程中可以更好地体验、感受和观察物体，课堂教学的有效性进一步增强。

六、应用自制教具，激发学生的创新思维

小学生生活经验、认知能力有限，对抽象事物和概念的理解能力较弱。因此，小学数学教师需要借助教具，鼓励学生认真思考，让抽象的知识更为直观，这有助于学生理解和学习。通过这种方式，学生可以在课堂上更加活跃，更好地体现自己的主体性，培养他们的创造性思维能力。例如，在学习《圆柱的表面积》时，传统的教学方法是教师将圆柱进行划分，让学生直接观察圆柱的边长与矩形的关系。这种方法很乏味，也有很大的局限性。因此，教师可以在课堂教学中指导学生独立搭建圆柱体，进行独立的探索性操作。在考察圆柱体表面积的过程中，老师会指导学生剪出圆柱体的侧面。根据学生的作品，一些可能是矩形、正方形或平行四边形，会让学生大吃一惊，给他们很多启发。之后，学生在自我探索的过程中，逐渐发现新知识，获取新知识。不仅可以体验动手实践的乐趣和解决数学问题的乐趣，还可以激发学生的创新感觉，培养他们的创新能力［4］。众所周知，兴趣可以调动学生对于知识点内容的学习。同时在研究心理学之后可以发现，只有让学生保持强烈的兴趣，才可以保证学习活动顺利进行，因此，兴趣是学生开展学习活动的主要条件之一。所以，教师在教学中必须重视激发学生的兴趣，才可以使学生有热情进行课程知识的学习，能够积极主动地进行知识点内容的研究，从而营造出一个开放活跃的课堂，进一步提升教学效果。自制教具主要是使用生活当中常见的材料来进行教学活动，因为这种材料都是来自于生活当中，所以十分容易取材，同时制作起来也没有太大的难度，还会使课堂更加生动有趣。通过使用这种自制教具，可以使学生对于所学新知识的神秘感得到消失，能够自然地激发学生浓厚的学习兴趣，进一步调动学生的探究兴趣，从而使学生在实验过程当中获得相关的收获，进一步保证教学课程的趣味性，也进一步保证学生学习的稳定性。

七、利用自制教具，有利于学生体验科学探究，培养科学方法

英国科学家麦克斯韦说：“演示实验中使用的材料越简单，学生越熟悉，他们就越想得到经过验证的结果。”随着教学的发展和教学投入的增加，学校教学变得越来越完美、容易，在生活中适时使用材料，对实验可以带来意想不到的结果，自制教具让学生享受科学探索的乐趣。同时，在这个探索过程中，学生尝试用科学的方法分析和解决问题，并且学习科学的方法提高对知识的理解，从被动到主动，培养他们的创造性思维，使得课堂教学真正“生动”，并让学生从中获得灵感。

总之，教学在不断变化，我们的教育支持必须灵活。在小学数学教学中，教师与学生一起参与学习材料的创作，并在课堂上合理运用，可以使学生对抽象数学的了解更加直观，学生的操作能力不断提高，并增加了学生的学习兴趣以及学习的实际效果。因此，在教育教学中，教师要想在课堂上取得成功，就必须根据学生的年龄特点，运用先进的教学理念，适当利用和结合自制教具，以便充分调动学生的学习积极性，激发学生学习数学知识的主动性，培养学生的创造性思维，更好地发展每个学生的个性和特长。通过教材的合理创作和使用，促进数学教育的有效性，促使学生的综合数学素养得到有效提高。这也要求教师必须要重视使用自制教具这一方法，使学生的各个方面得到有效的锻炼，培养学生的创新能力和创造能力，进一步锻炼学生的创造性思维，只有这样才可以使学生的数学学习得到进一步的发展，全面提高学生对于数学知识的探究兴趣。同时在这一过程当中，教师要重视选择正确的教学理论和教学方式，才能与自制教具这一方式进行有效结合，从而促进学生的全面发展，保证学生的数学学习效率得到有效提升，也可以使数学课堂教学的质量得到进一步的改善和提高。