借實驗操作 助學生成長

唐永玲

摘 要數學教學不是簡單的告訴，而是要引導學生在問題中思考、在思考中探究、在探究中體驗、在體驗中感悟、在感悟中理解。借助數學實驗可以重新“激活”靜態的書本知識，喚起學生學習的內在需要和激發數學學習的興趣，提高學生主動探索的欲望和培養學生創造的精神。

【關鍵詞】數學實驗；經歷過程；核心素養

《2011版數學課程標準》中指出“學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流”。這里所說的實驗就是指數學教學可以通過“實驗”形式進行，借 “實驗操作”幫助學生經歷知識的形成、發展過程，更好地學習數學知識，探究數學規律，提升數學核心素養。

如，六年級的《表面涂色的正方體》一課，教學內容是將一個表面涂色的大正方體的棱平均切成棱長為1的小正方體，探究沒有面涂色的小正方體有幾個？1面涂色的有幾個？2面涂色的有幾個？3面涂色的有幾個？正方體表面涂色問題，如果沒有實物的直觀輔助，對于六年級的學生來說是個比較抽象的問題，因此這部分知識的學習不能單純地進行模仿、講解與記憶，而應該借助動手實驗、操作探索、自主發現與合作交流的學習方式，調動學生的多種感官參與探索“表面涂色的正方體各有多少個”的學習過程，讓學生在動手操作、觀察猜想、實驗驗證的數學活動中，深化正方體特征的認識，理解其涂色的規律，學會分析解答這類數學問題。在實驗操作、觀察想象、推理交流等活動中，把握問題的共性，從而發現三面涂色、兩面涂色、一面涂色和沒有面涂色的小正方體的個數與大正方體頂點、棱、面之間的關系，在探究規律的過程中，積累數學活動經驗，發展空間觀念。

1 借實驗操作，助探究方法的習得。

教是為了不教，學習的目的是學會學習，平時的學習過程中教師要有意識地教給學生學習的方法，學生有了“方法”之后才能主動地投入到相關領域或新領域的學習中去。

2 在實驗操作中經歷從簡單入手解決復雜問題的規律探究的方法

復雜的問題，可以從簡單入手。從簡單中逐步尋找規律，接著就可以應用發現的規律解決比較復雜的問題，這是規律探究的一種方法。

以《表面涂色的正方體》一課為例，要想探究把一個棱長是6的表面涂色的正方體，切成棱長為1的小正方體，探究沒有面涂色的、1面涂色的、2面涂色的和3面涂色的小正方體各有幾個？這樣復雜的問題就可以從簡單的棱長是3的、棱長是4的表面涂色的正方體開始研究，運用學具實驗操作，把正方體拆開，按表面涂色的不同進行分類，分別找出每類各有幾個？再嘗試找出其中蘊藏的規律，復雜的問題也就迎刃而解了。在此過程中學生就經歷并習得了研究復雜的問題可以從簡單入手的規律探究的方法。

3 在實驗操作中經歷發現問題——形成猜想——-操作驗證——獲得結論的科學探究的方法

《表面涂色的正方體》一課就可以引導學生利用已有經驗，動手實驗操作，把一個棱長是3 的表面涂色的正方體拆開，分類計數，得出初步的結果后，讓學生觀察、猜想，每一類涂色的小正方體的個數可能與什么有關呢？初步形成猜想后，再動手拆分棱長是4 的表面涂色的正方體，學生在實驗的過程中感知每一類涂色正方體的個數可能與什么因素有關？教師在學生動手操作的過程中留給學生充分的探索、思考的時間。當學生有了一定的感覺之后，再帶著這種感覺觀察棱長是5的表面涂色的正方體，如果不動手實驗，想象推斷一下每一類涂色的小正方體各有幾個？在小組內交流自己的想法。最后追問：我們的猜測對不對呢？再動手實驗，拆開大正方體驗證自己的猜想。

4 借實驗操作，助空間觀念的發展。

小學階段，學生以動作思維和直觀形象思維為主，正處于向抽象思維過渡時期。這一時期，課堂中要盡可能多的讓學生通過自己動手操作、實驗探究、觀察發現、思考分析、歸納概括等思維活動，體會數學知識產生的來龍去脈，明晰它們之間的關系，最后獲得概念、規律進而解決問題。

這一節課中沒有面涂色的、1面涂色的、2面涂色的和3面涂色的小正方體它們分別在什么位置上，每一類各有幾個？跟什么有關？教學中，可以根據學生實際操作的情況配用多媒體課件直觀展示學生探究的過程，如右圖所圖示，直觀地呈現正方體內部知識之間的聯系，從而達到多次引導學生回顧想象每一類涂色小正方體的位置，即知識的形成過程，及時地引導學生舉一反三。在經歷實驗、觀察、想象、對比、發現的學習過程中多次勾聯每一類涂色小正方體的個數與大正方體的頂點、棱長、面的關系，逐步發展了學生的空間觀念和空間想像能力，如圖1所示。

5 借實驗操作，助核心素養的養成。

著名學者成尚榮認為，“教育是培養人的活動，教育的過程就是不斷認識人、發現人、開發人”的過程。所有的學科教師首先應該是一個兒童研究者，只有給孩子更多的時間、自由和機會，孩子的可能性才會被喚醒、被開發。

《表面涂色的正方體》這節課，教師完全可以給學生創造更多的自主學習時間和空間，引導學生在動手實驗操作的探究過程中不斷地獨立思考：每一類涂色小正方體的個數到底與什么相關？在獨立思考的基礎上不斷地需要與小組內同伴合作、交流；學生在想象推斷的過程中不斷地質疑反問：大正方體的棱長不同，切開后每一類涂色小正方體的個數有何規律可尋？這樣的規律適用于所有情況嗎？這樣的規律用數學上的式子怎么表示？等等。學生的獨立思考能力、反問質疑的品質、同伴合作的意識、科學探究的精神等數學學科的核心素養正在逐步的養成。

參考文獻

[1]數學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2011.

[2]成尚榮.從關注學生現實性走向開發可能性[J].人民教育，2009（08）：25-27 .

作者單位

淮陰師范學院第一附屬小學 江蘇省淮安市 223001