《数学课程标准》明确指出“有效的数学学习活动不能单纯依靠模仿和记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式”。在教学中赋予学生更多自主活动、实践活动、亲身体验的机会,不仅能有效解决数学知识的抽象性与学生思维形象性的矛盾,而且对激发学生内在学习动机,提高动手操作能力,进而培养学生合作探究意识和数学思维的发展有积极的意义。于是,在课堂教学中,尤其是公开课、比赛课中,老师越来越注重让学生“动动手”。然而,“没有数学思维,就没有真正的数学学习”,离开了数学思维的动手操作活动是无效的数学活动。因此应该提升数学思考,努力把外显的动作活动与内隐的思维活动紧密联系起来,使之成为“思维的动作”和“动作的思维”。
一、动前思考,在操作活动前合理地估计与预测
案例:可能性的大小
师:(出示盒子)同学们,这个盒子里放有白色和黄色的球共6个,但这两种球的个数是不相等的,不打开盒子看,你们有办法知道哪种颜色的球多吗?
生1:我猜是白球多一些。
生2:我猜是黄球多一些。
师:那怎样才能确定呢?
生3:(迟疑地)老师,我有个办法,能不能用二年级时摸球的方法,即每次摸出一个球看看颜色,然后放回去再摸。多摸几次,最后看摸出哪种颜色的球多,就说明盒子里这种颜色的球多。
师:你们认为这个办法行吗?
生:行
师:好,下面就来试一试。(同时出示活动要求)
在操作活动之前,老师设置了具有一定思维价值的问题,引导学生对下面的操作活动进行思考,寻找解决问题的办法,充分调动了学生研究积极性,让每一个孩子都参与到活动之前的思考中。学生在自己思考出解决问题的方法后再去动手操作,这样操作活动目的明确,程序清晰,学生做起来也十分有效。
二、动中思考,在操作活动中分析与思考
案例:长方体与正方体的认识
课前,教师实物投影一个土豆,同时也给每张桌子上的两位同学准备一个土豆与一把小刀。
师:请每一小组的同学拿起小刀,将桌子上的土豆沿竖直方向切一刀。(学生操作)
师:用手摸一摸,现在的切面与原来的有什么不同?
生:现在的切面是平的,而原来的面是个曲面。
师:对,切一刀,就切出了一个平面。
请大家将切面朝下,沿竖直方向再切一刀。(学生操作)
现在土豆又有什么新变化?
生:多了一条边。
师:这条边是怎么形成的?
生:由两个面相交形成的。
师:这条由两个面相交形成的边我们把它叫棱。
请大家将土豆横过来,沿竖直方向再切一刀。(学生操作)第三刀土豆又有什么新变化?
生:又多出了两条棱,同时也出现了一个端点。
师:端点是怎么形成的?
生:由切出的三条棱相交而形成的。
师:由几条棱相交而形成的点,数学上叫作顶点。
刚才我们在切土豆的过程中,认识到了面、棱和顶点。如果继续再切三次,这个土豆就变成了一个长方体。(课件演示)请同学们数一数,长方体各有几个面?几条棱和几个顶点?
在操作活动中,引导学生用手去操作,用心去观察,用脑去思考,从而形成鲜明的表象。不仅增强了操作活动的有效性,而且充分挖掘了学生思维参与的深度。
三、动后思考,在操作活动后深入探究
案例:长方体棱的特征的研究
师:高楼大厦的建造一般是以长方体框架为基础引入,让我们也来当一回“小小建筑师”,试着用小棒来制作长方体框架,从中寻找长方体更多的奥秘。
活动提示:
材料说明:材料中配有颜色不同的小棒和连接小棒的接头。
学会合作:四人小组合作完成一个长方体框架。
自主探究:仔细观察完成的作品,结合活动单在小组内交流自己的发现。
学生动手操作。
汇报交流。
在操作活动结束后,引导学生观察作品,思考一些有价值的问题,交流发现的特征,进一步理解长方体棱的特征。说的过程是数学名词、数学概念结合操作体验,但通过汇报语言实现转化的过程,把感知经验上升为数学认识,由感悟上升为理性认识。
数学课堂中动手操作的目的是进行数学思考,促进学生对数学的理解。数学思考才是数学活动的本质。所以,只有促进思维发展的操作才是有效的操作,也只有在思维指导下的操作,才能真正拓展探索的空间。