如何在数学教学中有效运用动手实践学习方式

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《数学课程标准》指出：动手实践、自主探索、合作交流是学生学习数学的重要方式。组织学生在实践操作中探究发现规律，可以充分调动学生的各种感官，从感性到理性，从实践到认识。数学的学习方式不再是单一枯燥的，以被动听讲和练习为主的方式，而应是一个充满生命力、富有个性的过程。苏霍姆林斯基曾说过：儿童的智慧在他的手指尖上。数学是做出来的，学生只有亲历知识的发现过程，才能真正理解和掌握。纵观现在的数学教学，学生的动手实践操作越来越受到老师们的重视，组织学生动手实践操作也是教师们越来越认同的达到良好教学效果的必要手段。这一可喜的转变使学生真正成为了学习的主人，主体地位更加明显。然而，怎样提高动手实践操作的有效性呢？笔者认为： 一、合理设计操作活动，促进操作的有效性。 有效的动手实践操作要求学生在活动中必须明确自己“为何而动”，懂得该“如何而动”，这些都有待于教师合理地设计操作活动。 （一）认真钻研教材 教师必须对自己的教学目标、学生活动方式等问题有全盘的考虑。“教什么？何时教？怎么教？如何帮助学习困难的学生？”等等。在备课时，教师一定要准确把握教材，把握教材的科学体系和逻辑结构；把握教材的重点内容和非重点内容；把握教材的难点和疑点。然后才能在忠于教材和尊重教材的前提下，研究相关的学习策略，设计各种新颖的活动形式，使学生能够学得轻松、有趣、有效。 （二）精心选择实践活动材料 数学是研究事物的数和形的，而不是物体的外部特征和属性。因此，选择操作材料的标准，首先要是看操作活动是否有利于促进学生认识活动，是否能有效的完成教学任务，实现教学目标，其次再去考虑它的生活化、趣味性和开放性。如果教师过多的考虑后者，学具可能就会变成“玩具”，事与愿违，起了消极的作用。在教学活动中，教师应根据实践活动内容的需要，和学生的年龄特点，考虑到材料的大小颜色等因素，在研究材料特点的基础上，精心选择、提供那些与揭示数学概念、数学道理有关的，能激发学生探索的材料，让学生放手实践。例如，教学《圆锥的体积》一课时，教师组织学生分组实验。分别给每组提供两套实验材料。一套空心的等底等高的圆柱与圆锥；另一套是空心的底高都不等的圆柱与圆锥。然后让学生借助水和沙子等材料，利用这些材料分组实验，探究圆锥与圆柱的体积之间的关系。 （三）深挖操作材料的思维容量 数学是思维的体操。数学学习的主要方式不是动手操作而是数学思维。所有的动手操作都是实现发展数学思维的一个载体。在40分钟的数学课堂上，教师所能利用操作材料的种类和时间是有限的，在精选操作材料的前提下，必须深挖每一种操作材料的价值，让它最大限度的为发展学生思维服务。 例如：在教学《分数的初步认识》时，两位教师都让学生准备了正方形的纸，一位教师是这样做的，师：“请你把正方形的纸上下对折，再左右对折，用彩笔涂出其中的一份，说一说涂色部分是这张正方形纸的几分之几？”学生就按照教师的要求很快操作完了，也很快说出了涂色部分是这张正方形纸的四分之一,而学生涂色得到的四分之一是完全一致的。即： 另一位教师是这样做的，师：“你能通过动手操作，把这张正方形的纸平均分成四份吗？并把其中的一份涂色上颜色，说一说涂色部分是这张纸的几分之几？学生按照教师的要求也很快得出了正确的结论，但学生的答案却是好几种： 同一个环节，同一种教具，但课堂效果却大不相同。在第一位老师的课堂上，学生只是“操作工”，正方形纸只是“道具”，所有的活动都是在教师的提问下进行的，“教师的脑，学生的手”，学生缺乏自主思考的时间与机会，数学思维的发展也仅限于对分数的机械理解与运用。在第二位老师的课堂上，学生成了“探究者”，正方形纸也变成他们手中的“金箍棒”，用它变换出不同的花样，学生的思维火花在这不同的操作中得以绽放。教学中只有操作是不够的，教师还要重视对学生操作活动的设计、指导、优化，充分发挥材料作用，使动手操作与数学思维紧密联系，具有足够的含金量，这才能达到动手操作的真正目的。 二、把握好学生动手操作的时机，促进操作的有效性。 小学生的思维特点是形象思维占优势，并逐步向抽象思维过渡，他们在学习新知识的过程中，必须要先用眼观察、动手操作、动口叙述，建立起事物的表象，特别是低年段学生，根据他们的年龄特征和认知规律，教具、学具在课堂教学中必不可少。可我们常常能听到教师为了保证课堂秩序，完成教学任务，课始说类似这样的话：“把……（学具）放在桌角，不让动的时候就不许动，比一比谁的小手最听话。”学具本应是孩子遇到问题时自觉用于解决问题的工具，而现在却变成由老师掌控的道具，面对自己无法解决的问题时，孩子选择的更多的是等待，他们不会主动利用手边的工具去试一试（除非老师有特别的说明），有时教师带领孩子动手实践，基本都是先安排同一时间，教师先提出操作要求，接着便是学生严格按照教师的指令进行操作。表面上看起来有条不紊，学生操作得也蛮起劲的。但仔细一想，为什么要进行操作，是不是学生提出的需要？其实在这一过程中学生没有任何的主动探索。整个过程是学生跟着教师的指令进行简单的操作与计算。所谓的探究，学生只不过充当了操作工的角色。虽然在学生动手操作前安排一个定向指导环节，帮助学生掌握正确的操作方法也很必要，但一定要注意尺度，点到为止，给学生的探究留有适当的难度，增强学生的挑战意愿，同时培养学生自主探究也十分重要。 三、创设情境吸引学生动手实践操作，促进操作的有效性。 小学生在学习过程中，往往不随意注意占主导。教学中，教师应该创设诱发学习动机的教学情境，把学生的不随意注意吸引到参与学习的兴趣中来，引导他们对数学问题积极思考与探索，从而达到掌握知识、发展智能的目的。 例如：在学习《20以内退位减法》时，教师创设了购物的情境，让同桌二人分别扮售货员和顾客，商店里有15支铅笔，卖出9支，还剩几支？学生利用摆小棒探求计算方法，有的把一捆小棒打开，拿出9根，还剩1根，1根与5根合起来是6根，还剩6根。有的把一捆拆开，拿出4根，与5根凑成9根拿走，最后也剩6根。还有的一根一根的数出9根拿走，最后得到结果。又如在教学认数7时，教师创设了动画片《白雪公主》中7个小矮人摘果子的情境，他们摘了7个大果子，拿了两个袋子，猜一猜他们是怎样装的？激发了学生自主学习的欲望，学生们积极动脑想办法，用7个小圆片、7个小三角、7个小棒代替7个果子，动手摆出了所有可能的结果，还有的用画果子的方法也得出了结果。 心理学认为良好的情感会影响认知的选择，可以提高认知的积极性，可以导致认知的优化，有利于认知的内化，增进认知的传递，达到润物细无声的境界。所以，我们通过创设轻松、愉快、富有情趣的数学问题情境，有效调动学生主动参与学习活动的积极性。让学生乐于活动，在活动中学习相关知识和道理，使动手实践活动成为有效的活动。 四、选择恰当的操作方法，促进操作的有效性。 操作方法虽然没有统一的模式、统一的要求，但随心所欲、信手拈来、草率从事的做法是不可取的。经过精心设计，合乎逻辑联系的操作方法，不仅能使学生获得知识更容易，而且有利干提高学生的逻辑思维能力。 　　例如：在教学《长方体的面积》一节时，在演示长方体表面积的操作过程中，有的教师是把表面积整体展开，得到一个组合的平面图形，然后分析推导求长方体表面积的方法；有的教师把三组相对的面逐次撕下来，贴在黑板上，然后分析推导求长方体表面积的方法。我认为以上这些操作方法不够妥当，因为无论是认识长方体表面积的概念，还是探索长方体表面积的计算方法，都必须凭借三维空间才能实现。在分析探索长方体前后两个面的面积和左右两个面的面积的方法时，必须凭借“体”的形象或“体”的表象进行，让学生直观地看出，求这4个面的面积是用“长×宽× 2”和“宽×高×2”。但如果离开“体”的形象，把两组对面放在一个平面上考察、研究，学生往往会产生心理眩感－－求这两组对面的面积似乎是“长×宽×2”。由此可见，用展开法的操作方法探求长方体表面积的方法是不恰当的，也是不可取的。在演示长方体表面积的操作活动前，应制作活动教具（可逐次展开相对的两个面，且可马上复原），操作时，凭借“体”的形象，用功态演示，突出感知对象，把一组对面先展开，展开时这组对面仍不离开“体”，学生看清楚后，马上把这组对面复合“体”上。这样通过操作，不仅可以让学生从部分到整体综合归纳出求长方体表面积的一般方法，还可以培养学生的空间想象能力，发展学生思维。　　 五、培养学生有序动手实践操作的习惯，促进操作的有效性。 心理学研究表明：小学生的思维，处于无序思维向有序思维的过渡阶段，因此，教师要积极引导和帮助学生度过这个阶段，训练思维的条理性。在操作活动中，学生的思维是随着操作的顺序进行的，操作程序反映了学生接受的思维过程，反映了一定的逻辑顺序。如果操作的程序混乱，学生的大脑中就无法形成一条清晰的思路。有序的操作有利于学生形成清晰流畅的思路，发展学生的思维。学生在操作活动中，经过分析、综合、抽象、概括的思维活动，思维的条理性可得到提高，如：在教学《9加2的进位加法》时，教学程序分三步。第一步操作：先拿出9个皮球，放在盒子里，再拿出2个皮球放在盒子外面，问：现在把9个皮球和2个皮球合起来，怎样计算呢？第二步问：盒子里面已有9个，再添上几个就刚好成一盒10个？（再添1个）操作：把盒子外面的2个分成1个和1个。第三步操作：拿起盒子外面1个放在盒内（学生说：9十1=10），老师再用手势表示盒内10个与盒外1个合并（学生说10＋1＝11）这样教学，体现了简单的直观综合能力的培养，边操作、边思考，用操作促进思维，用思维指挥操作，所以操作活动要培养学生有序动手实践操作的习惯，精心设计操作程序，要做到有条有理。 六、正确引导，使学生获得动手实践操作经验，促进操作的有效性。 在对学生进行动手实践能力的培养过程中，教师并非无目的地放手让学生去实践，而应注重指导，引导学生从具体的实践操作中抽象出数学概念和结论。 （一）让学生在课前实践，参与知识的构建。 很多数学内容的学习，除了课前应了解学生在某一方面知识已积累了哪些生活经验，更应让学生在课前去实践，不断积累感性经验，做好课堂教学的铺垫，使学生主动构建自己的认知结构。例如，教学《利息和利率》一课时，教师在课前一周就布置学生主动去银行调查了解有关存款利率的知识。有了课前的实践活动，这节课的学习将由枯燥变得生动，使学生主动参与知识构建的过程，也培养了学生搜集资料的习惯与能力，感受到了课前实践的乐趣，也提高了课堂实践活动的效率。 （二）让学生在课中实践，主动探究，获取知识。 在课堂教学活动中，教师要让学生在有限的时间和空间里多动手、多思考、多实践，成为真正的探索者。例如，教学在《圆的周长计算公式》时，教师可让学生利用课前准备的圆片、铁丝圈、直尺、彩带等材料，测量圆周长。当学生探讨出不同的测量方法后，教师演示（拿着一个一端系有小球的绳子，手执另一端并不停地甩动形式成圆的轨迹），设疑；你们还能用刚才的方法测量出这个圆的周长吗？然后让学生猜一猜，圆的周长可能与它的什么有关？接着让学生把圆的周长与直径比一比，看看它们有什么关系？并让学生小组合作量出圆的周长和直径，算出圆的周长与直径的比值。通过实践探索，学生不难发现圆的周长与直径之间的倍数关系。这样学生就很自然地推导出圆的周长公式。由此可见，学生借助学具自主操作亲自去经历、去实践，获得的圆的周长公式，比教师直接灌输的知识理解得更深刻、记忆更牢固。 (三)让学生在课后实践，不断创新知识。 创造源于实践，实践活动是一个连续、完整的过程。仅仅满足于课前和课中的实践是远远不够的，教师还要用实践作业的方式安排学生课后的实践任务。例如教学《长方体的表面积》，课后可布置这样的实践作业：超市想把12盒酸奶包成一包，进行促销，请你设计几种不同的包装方式，你认为哪种方式最好？通过这一实践活动，学生的实践能力得到了培养，同时也使学生认识到，通常情况下表面积越小越好，越省材料。这样学生也从中体会到数学的价值。 （四）引导学生从具体实践中抽象出数学结论。 在教学过程中，学生进行了具体的实践之后，教师在关注活动设计的外在表现方式的同时，应更多地注重活动的内在品质，并将活动不断深化，即经过不断的概括化、言语化、简缩化而逐步向思维的抽象化转化，以达成学生认识和思维水平的深化，真正实现对知识的掌握，帮助学生成为问题的思考者。教师应该以语言为中介帮助学生将形象思维抽象为数学知识，再应用于实际，形成能力。如果就停留在动手实践阶段，学生只能做到“理解”，谈不上掌握和应用，也无从谈动手能力的提高。因此教师在教学中应经常让学生说说从实践中所获得的认识。 七、提高操作后成果的利用率,促进操作的有效性。 　　新课程实施以来，课堂教学发生了许多的变化：教师的讲解少了，学生的活动多了；课堂气氛活跃了，学生动手的机会多了；课堂不再是教师个人的舞台，学生成为了主角。而操作活动正是在这种背景下在课堂里生机勃勃起来。这些操作活动，有多少是内容，有多少是形式，它的有效性如何呢？如何利用好操作的成果呢？ 　　我们知道，语言是思维的外壳。人们借助语言把获得的感觉、知觉、表象加以概括，形成概念、判断，进行推理；通过语言表达来调节、整理自己的思维活动，使之逐步完善。因此，为了促进操作和思维，必须充分地让学生描述操作的过程和结果、表达自己的想法和认识。同时，教师为了了解学生的思维活动情况，也需要让学生用语言表达。我们可以把点名发言、小组交流和同桌两人对讲等不同方式结合起来，使学生都有口头表达的机会。通过倾听学生的表达，发现学生操作、思维过程中的闪光点与存在问题，给予肯定或纠正。同时，注意组织学生认真听取同学的叙述，参与评价其操作、思维过程正确、合理与否。在这一过程中要有意识地鼓励、帮助学习有困难的学生发言，促进和推动他们积极思维，逐步提高语言表达能力。例如在教学《有余数除法的初步认识》时，教师让学生利用自己手中的小棒摆图形，最多能摆几个这样的图形，还剩几根？然后根据自己所摆的图形，列出算式，学生兴趣很高。教师又让学生上前面摆图形，他用4根小棒摆了一把伞，在他没有摆完时，教师让其他学生猜想可能会剩下几根小棒？学生猜想出可能剩下1、2、3根小棒？教师又问道：“这是为什么呢？”学生很快说出剩下的不可能是4根、5根，因为那样就可以继续摆一把小伞了，结果会是小棒正好用完或剩1根。学生很轻松地自己得出了余数比除数小的结论，并明白了道理。 八、评价激励，关注学生动手实践操作能力的发展，促进操作的有效性。 关注人的发展已成为新课标中的首要目标。《标准》指出：“评价要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程……要关注他们在数学活动中所表现出来的情感与态度，更要帮助学生认识自我、建立自信。”这是新课程提倡激励性评价的宗旨。让学生在活动中发展是一切课堂活动的落脚点，也是评价学生活动是否有效的标尺。为此我们应注意指导与评价的及时性，要引导学生着重对活动过程中的体验、认识和收获进行总结与反思；引导学生学会尊重和分享他人的成果，注意采用多元的评价方法引导学生自评、互评和他评。比如，有的教师用激励的语言或用赞赏的眼神、手势对学生活动加以肯定，有的教师在课内巧妙地引导学生对自己、对他人的活动表现加以评述……所有这些，都让学生获得了积极的、成功的体验，通过评价激励，更多的学生从活动获得自信，在活动中发展技能，在活动中习得知识和经验，把“在活动中学习，在活动中发展”的理念真正落实到实处。 爱迪生说过：“我从来没有做过一次偶然发明，我的一切发明都是经过精思熟虑、严格实验的结果。”实践是创新的基础，小学生的思维正处于具体形象思维向抽象思维发展的过渡阶段，动手实践是学生学习数学的重要方式之一,在教学中,应让学生在熟悉的生活环境中建立概念、在有意义的实践活动中理解概念、在综合运用练习中深化概念。倡导动手实践的学习方式应突出学生的主动学习,强调围绕已定的主题进行,并使学生有足够的时间进行操作和思考,老师可变示范性教材为探究性材料、变封闭式提问为开放性课题、变终结性结论为过程性研究,努力为学生合理设计动手操作活动，把握好学生动手操作的时机，创设情境吸引学生动手实践操作，选择恰当的操作方法，培养学生有序地动手实践操作的习惯，正确地引导使学生获得动手实践操作经验，提高操作后成果的利用率，重视评价激励，关注学生动手实践操作能力的发展，创设动手实践的氛围、提供动手实践的机会、养成动手实践的习惯、培养动手实践的能力、让学生在活动中得到发展，从而保证动手实践的有效性。因此，只有这样我们的教师才能够在新课程背景下的课堂教学活动中提高动手实践操作的有效性，还可以最大限度地提高课堂教学的效果。