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在自主质疑中孕育创新精神

2022-06-01王静

小学教学参考(数学) 2022年3期
关键词:创新精神

王静

[摘 要]数学教育既要传递足以应付日常的数学知识,又要发挥数学学科本身具有的促进思维发展的功能,这些功能是其他学科不可替代的。研究与创新是数学永恒的主题,如果缺少创新精神,数学就会停滞不前。在小学数学教学中,教师应引导学生质疑,让学生在自主质疑中孕育创新精神。

[关键词]自主质疑 ; 创新精神;包容错误

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2022)08-0066-03

数学,看似充斥枯燥乏味的公式、数字,其实蕴含着无穷变化,其中的道理也是深刻而有趣的。在数学学习过程中,即使是一些看似简单的操作,一些看似毋庸赘言的结论,也应该充分调动学生的多种感官参与学习,或者促使学生质疑,使学生通过各种渠道获取信息,积极研究,归纳学习方法,积累基本的活动经验,让学生全身心地投入观察、思辨、分析、操作、总结、反思等活动中,亲身完成数学知识结论的得出过程,使学生切身体会到学习的快乐,培养学生的创新精神。那么,如何在小学数学教学中培养学生的创新精神呢?

一、言论自由,给质疑行方便

2011年版课程标准指出:“学生自行发现问题才叫作创新。”因而,学会质疑是良好的学习开端,不能自主发现问题,创新也就是无从谈起。因此,教师应引导学生练就一双数学的慧眼,学会从稀松平常的事物中敏锐地发现奇特新鲜的数学问题。

【案例1】“假设法真的是虚假的吗?”

出示题目:朝鲜开城工业园有两块绿茵场,草坪乙的长和宽分别是草坪甲对应长和宽的[58]和[25],草坪乙的面积是多少?

学生的解法:

方法一:64÷4=16(米),64÷16=4(米),[58] ×16=10(米),[25] ×4=[85] (米),甲×[85]=16(平方米),故草坪乙的面积为16平方米。

方法二:[58] ×a×[25]×b=a×b×[58] × [25]=64×[58] × [25]=16(平方米)。

方法三:[58] ×[25]=[14] ,64×[14]=16(平方米)。

方法四:S乙=[a×58] ×[ 25×b]=ab×[58] × [25],ab=64,64×[58] × [25]=16(平方米)。

师:请说说你对这四种方法的看法。

(面对学生的不同解法,教师没有盖棺定论,而是让学生畅所欲言。)

生1:我质疑方法一,它直接给长和宽赋值16米和4米,答案也是16平方米,实属巧合。

生2:是的,我觉得应该将长和宽设为未知数a、b,如此最为妥当。方法一的做法有些生硬野蛮。

【评析:在展示环节让学生自评互评,学生能够提出善意、中肯的批评。有部分学生认为直接赋值给长和宽,实属侥幸做法。】

师:果真如此吗?不妨再来假设另一种可能。

生3:我设矩形甲的长为64米,宽为1米,[64×58] × [1×25]=16平方米。最终结果也是16平方米,这怎么解释?

生4:我就不信每次都这么凑巧,再换一个可能试试看。

生5:这次我设长和宽都是8米。[8×58] × [8×25]=16平方米。

生6:为何会这样,长和宽都在变,为什么结果恒定呢?

教师要求学生把所有假定的可能全部罗列出来,然后仔细对比。

[32×58] × [2×25] =32×2×[58] × [25]=16(平方米)

[64×58] × [1×25]=64×1×[58]×[25]=64×[58]×[25] =16(平方米)

[8×58] × [8×25]=8×8×[58]×[25]=64×[58]×[25]=16

(平方米)

[a×58]×[b×25]=a×b×[58]×[25]=64×[58]×[25]=16(平方米)

(当所有算式一一“亮相”后,学生惊奇地发现,三道算式均可以变形化简为“64×[58]×[25]”,数据不同,最后却殊途同归。看似偶合,实则必然,其中蕴含着数学运算定律。)

没有学生一开始的大胆质疑,或许简单解题就不了了之了。在多数时候,寻找解题思路就是不断尝试,学生也是心里没底,认知也是含含糊糊、朦朦胧胧,制订解题思路的能力并未提高。学生的突然“找茬挑刺”,能促进大家继续深入探寻真理,在这过程中搜证的方法就是一次次的创新,学生的创新能力不断得到提高。

二、包容错误,给思维留一片净土

教学中,教师尊重学生的个体差异,实施分层教学,那么学生的学习动力、创新动机就会高涨。教师应当努力制造机会让学生发现问题,甚至故意露出破绽,鼓励学生找出问题所在,并在操作活动中包容学生的错误,善待学生的疑虑,让他们自主探究,享受创新的乐趣。

【案例2】“假設每只兔子和鸡都做了截肢手术”

“鸡兔同笼”是历史悠久的一道名题,为了激活学生的创新能力,教师让学生自行审题、破题。学生给出了很多奇思妙想。

题目:在一个铁笼里有鸡和兔若干。数一数,共有头8个,腿22条,这个铁笼里鸡、兔各多少只?

方法一:画图法。先画8个图表示所有动物数量,兔子画4“肢”,鸡画2“肢”,如果全画2“肢”,还剩6“肢”,就要移植到3只鸡上,这3只鸡就“变”为兔子,所以兔子3只,鸡5只。

方法二:假设全是兔。假设全是兔子:4×8=32(条)(全是兔子有32条腿),32-22=10(条)(多了10条腿,每只鸡“追补”2条腿),10÷(4-2)=5(只)(多算腿的就是鸡数,8-5=3(只)。

方法三:假设全是鸡。8×2=16(条)(如果全是鸡,腿数就是16条),22-16=6(条)(少了6条腿),6÷(4-2)=3(只)(缺少的6条腿“追加”到3只鸡身上,也就是兔子),8-3=5(只)。

方法四:列方程解。

方法五:假设兔子“站”起来了。兔子和鸡共有22条腿、8个头。假设兔子全部“站立”,鸡和兔子就都是两腿动物了,还是8头,按此假设,落地的腿就有8×2=16(条),又22-16=6(条),兔子抬起的有6条腿,6÷2=3(只)(每只兔子只抬起两腿,于是有3只兔子),8-3=5(只),鸡就有5只。

方法六:“截肢法”。8×2=16(条)(每只动物“截断”两腿),22-16=6(条)(剩下6条腿全部是兔子的,鸡的腿全没了),6÷2=3(只)(剩余的6条腿分派给3只兔子),8-3=5(只),这是鸡的只数。

给学生一颗花种,他们就会种出一片春天。当有学生虚构情节并提议“把每只兔子和鸡都‘截肢’”后,很多学生都说太血腥了,但听完解法后,个个都钦佩不已,并投之以赞许的目光。还有的学生赫然列出了“二元一次方程”,还用“换元法”解开方程。磨刀不误砍柴工,看清方向才能少走弯路。对教师而言,在课堂中只有多给时间让学生探路,学生探究起来才会一帆风顺。

三、體悟反思,使思想节节登高

即使是聪明绝顶的学生,如果他在完美答题后就将书本搁置一旁,那么他将白白错过了一次反思的机会。教师要指导学生在成功解题后,反思策略制订过程,唯有如此,才能帮助学生积累深厚的分析题意的经验,从而提高学生解决问题的能力。

【案例3】“溢出去的水量就是秤砣的体积”

在教完“长方体、正方体的体积”(苏教版教材六年级上册)之后,教师开展了探索操作活动:测一个不规则物体的体积。因为受到器材和场地的限制,故将实验活动安排在课外开展,但在课堂上设计好了实验记录单,要求学生详细记录操作流程和操作反思。

生1(“溢出去的水量就是秤砣的体积”):我物色了一个长方体透明玻璃容器,量出它的长和宽均是10.8厘米,高是9.5厘米。我把秤砣放入其中,然后倒满水,再捞取秤砣,发现水位降至5.4厘米。如果先将透明玻璃容器盛满水,再放入秤砣,水势必就会溢出,溢出的水量就相当于秤砣的体积。

生2(“被挤走的水量就是秤砣的体积”):把一个秤砣放进长方体透明玻璃容器里,放满清水后,测量出玻璃容器的长和宽分别是12厘米和9厘米,再把秤砣捞出,水位下降了0.8厘米,12×9×0.8=86.4(立方厘米)。秤砣是一个实物,会将水排开,秤砣本身有多大就能排开多少水。

生3(“秤砣的不规则形状实际上转化成了长方体”):我先找到一个长、宽都是10厘米的长方体水槽,注满水,水位是8厘米。我预测,一旦将秤砣放进清水中,就会排出一个秤砣所占空间的水量,水位自然会上升,而上升的水柱的体积即为秤砣的体积。秤砣放进之后,水位升至9.8厘米,接下来就好办了,因为秤砣的形状神奇地转换成了长方体。9.8-8=1.8(厘米),10×10×1.8=180(立方厘米)。

生4(“上升的水量就是鹅卵石的体积”):准备一个量杯,一块鹅卵石,在量杯里注满水,再把鹅卵石放进去,观测水位上涨值,1毫升=1立方厘米,直接读取上涨体积即可得出鹅卵石的真实体积。我先备好一个100毫升的量杯,然后投入一枚戒指。经过观测,发现水位上涨5毫升,1毫升=1立方厘米,所以5毫升就等于5立方厘米,于是这个戒指的体积就是5立方厘米。

生5(“秤砣加水的体积-水的体积=秤砣的体积”):这个长方体水槽的长、宽、高分别是10.5厘米、10.5厘米、8.2厘米。我把秤砣放进水槽,再在水槽中注满水,然后小心翼翼地取出秤砣,待水面下降后,量出后来的水位高度是6厘米,然后算出长方体水槽的容积10.5×10.5×8.2=904.05(立方厘米),再算出取出秤砣后的水量10.5×10.5×6=661.5(立方厘米),长方体水槽的容积即等于“水的体积+秤砣的体积”,所以只要用“秤砣加水的体积-水的体积=秤砣的体积”,即得到904.05-661.5=242.55(立方厘米)。

很多学生在实验记录单上写下感想:不规则物体在水的“包装”下摇身一变,就转化成了一个长方体。这些发现对于成人来说或许是不言自明,但对于学生来说,却是一项重大发现。如果只操作不反思,这样积累的经验只是动作惯性;只有经历过反思的经验,才是深刻的。学生在掌握基础知识的同时获得积极有用的体验,并进行有益的思考,学生的思维能力和创新能力才能得到发展和增长。每个学生经过操作,测量运算能力都有长进。如果仅仅让学生口头陈述,他们一定会束手束脚、吞吞吐吐,而采用填写实验记录单的形式记录操作过程,写下反思心得,每个学生都有直抒胸臆、一吐为快的机会。每个学生的思维过程都展示在字里行间,淋漓尽致。

让学生操作、寻找问题,让他们在激动兴奋中完成对答案的追寻,让他们在记录、反思中完成对真知的捕获,这正是当前课堂所追求的至高境界。这种“邂逅的美丽”,让数学教学更有人情味,更具人性和创新空间。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 黄倩倩.基于课堂生成谈学生创新思维培养:由北师大版小学数学六年级下册《面积的变化》教学引发的思考[J].小学教学参考,2021(9):35-36.

[2] 乔玺卉.创新路径:让数学思维可视化[J].数学教学通讯,2021(4):31-32.

[3] 张平平.知行合一,学以致用:小学数学教育的一些思考[J].安徽教育科研,2020(15):58-59.

[4] 李军辉.培养学生创新思维能力初探:以小学六年级数学教学为例[J].教育界,2020(29):74-75.

【本文是江苏省教育科学规划领导小组办公室“十三五”规划2020年度普教重点自筹课题“自我调节学习效能感与小学生数学学业成绩的关系研究”(课题批准号:B-b/2020/02/134)的阶段性研究成果。】

(责编 黄春香)

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