基于GeoGebra的小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課教學(xué)策略初探

摘 要：數(shù)學(xué)實驗是數(shù)學(xué)課改的新方向，是學(xué)生動手操作、自主探索、總結(jié)歸納的實驗過程。小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式作為一種新型教學(xué)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)能力，對數(shù)學(xué)的發(fā)展起著非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：GeoGebra；小學(xué)數(shù)學(xué)實驗；教學(xué)策略

中圖分類號：G62 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）04-0043-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.04.025

數(shù)學(xué)是一門抽象性很強的學(xué)科，而小學(xué)生年齡小，實際經(jīng)驗少，他們的思維以形象思維為主。為了讓他們更好地掌握數(shù)學(xué)規(guī)律，實驗課的開展是學(xué)生探索實驗，從動手操作中理解數(shù)學(xué)概念，掌握數(shù)學(xué)方法，讓數(shù)學(xué)知識以更加直觀形象的方式展現(xiàn)給學(xué)生有效手段。數(shù)學(xué)實驗一方面能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)能力；另一方面數(shù)學(xué)實驗教學(xué)有利于學(xué)生的全面發(fā)展，特別是創(chuàng)新能力的形成；還有一點是數(shù)學(xué)實驗教學(xué)可作為數(shù)學(xué)教學(xué)改革的平臺和突破口，引領(lǐng)數(shù)學(xué)教學(xué)的課改。要想真正發(fā)揮數(shù)學(xué)實驗課的作用，我們需從多方面著手。

一、適合的實驗內(nèi)容

加強數(shù)學(xué)實驗水平和實驗效果，更好更全面地實施素質(zhì)教育，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、自主探究、實踐等能力，引起學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的興趣，進而真正學(xué)好數(shù)學(xué)這門基礎(chǔ)學(xué)科。現(xiàn)行的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中并非所有的教學(xué)內(nèi)容都適合進行實驗教學(xué)，因此，教師要在熟悉教材的基礎(chǔ)上有針對性地選擇實驗教學(xué)內(nèi)容，既要注意選擇在實驗操作上能被學(xué)生所接受的，又要選擇那些能夠把本質(zhì)和特點反映出來的教學(xué)內(nèi)容，例如：空間圖形和平面圖形的周長、面積、體積等計算公式的推導(dǎo)。這些教學(xué)內(nèi)容隱藏著知識的生成過程，必須借助于信息化的教學(xué)手段，可化抽象為直觀、化靜態(tài)為動態(tài)。通過GeoGebra等數(shù)學(xué)軟件直觀形象地展現(xiàn)，學(xué)生能夠形成知識的生長點，逐步建構(gòu)數(shù)學(xué)知識體系。

二、明確實驗教學(xué)的目標(biāo)

數(shù)學(xué)實驗作為用具體的操作實驗方法來研究學(xué)習(xí)抽象的數(shù)學(xué)知識，對加強數(shù)學(xué)與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，彌補數(shù)學(xué)的抽象性，使數(shù)學(xué)更容易被認識理解，因此小學(xué)數(shù)學(xué)的操作實驗教學(xué)更是非凡的意義。質(zhì)疑、調(diào)查、探究、發(fā)現(xiàn)是實驗教學(xué)的主線，因此在實驗教學(xué)中要準(zhǔn)確把握目標(biāo)，盡可能多的提供機會讓學(xué)生動手操作，使學(xué)生在動手操作的活動中培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，積極參與課堂學(xué)習(xí)。

例如，在講授“植樹問題”時，利用GeoGebra創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的實驗情境，教師通過動手移動3棵樹的實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生第一次發(fā)現(xiàn)間隔數(shù)與植樹棵數(shù)之間的關(guān)系。接著進行6棵樹的操作活動，引導(dǎo)學(xué)生第二次發(fā)現(xiàn)間隔數(shù)與植樹棵數(shù)之間的關(guān)系。接著再進行較多棵樹的操作活動，進一步發(fā)現(xiàn)間隔數(shù)與植樹棵數(shù)之間的關(guān)系。在三次實驗操作完成后，教師啟發(fā)學(xué)生進行歸納（滲透歸納的數(shù)學(xué)思想），歸納出間隔數(shù)與植樹棵數(shù)之間的一般關(guān)系，從而進行推廣使用本規(guī)律。本實驗培養(yǎng)了學(xué)生從實際問題中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并引領(lǐng)學(xué)生體驗從個別到一般的“歸納”數(shù)學(xué)規(guī)律的過程，最后正確應(yīng)用規(guī)律來解決問題的能力。從而讓學(xué)生感受生活中處處有數(shù)學(xué)，體驗學(xué)習(xí)成功的喜悅。因此，教學(xué)目標(biāo)是教師上好數(shù)學(xué)實驗課的前提，只有目標(biāo)明確，前期準(zhǔn)備才能充分，才能做到有的放矢，從而高效引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”。

三、充分的課前準(zhǔn)備

要想上好一節(jié)實驗課，教師必須要做到充分備課，準(zhǔn)備好實驗器材和實驗課件。在上數(shù)學(xué)實驗課的前幾天，教師可安排學(xué)生進行預(yù)習(xí)，完成數(shù)學(xué)實驗預(yù)習(xí)報告。在上課時創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生盡快進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，要讓課堂“活”起來，學(xué)生“動”起來。這就要求教師在課前要認真地鉆研教材，研究學(xué)生，設(shè)計教法。

小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課要想開張的順暢，教師必須要事先根據(jù)學(xué)生的年齡特點設(shè)計交互式探究課件，對要探究的數(shù)學(xué)內(nèi)容進行有機分解，聚焦數(shù)學(xué)知識的生成。否則，數(shù)學(xué)實驗教學(xué)就會達不到預(yù)期的目的。

例如，在教學(xué)“長方體的認識”時，我設(shè)計了操作活動。學(xué)生可以操作滑竿進行手動操作，在慢鏡頭中認識長方體的形成和打開過程，整個過程連續(xù)、直觀，能很好地幫助學(xué)生建構(gòu)空間思維能力；學(xué)生也可以單擊“開啟”按鈕，長方體會自動地閉合和打開，每個有不同標(biāo)記的面的運動軌跡清晰可見，學(xué)生對長方體的展開和閉合形成了連續(xù)性認知，從而突破了思維上的障礙，對長方體的特征由感性認識上升到了理性認識，在拓展訓(xùn)練上能順利實現(xiàn)知識的“正向遷移”，能很好突破學(xué)生在空間思維的瓶頸。再通過后期學(xué)生之間的討論和教師的總結(jié)提煉，學(xué)生對長方體的特征就形成了根深蒂固的認識。

課前的準(zhǔn)備充分與否直接影響課堂實驗教學(xué)的效果，所以課前實驗材料的準(zhǔn)備是非常必要的。

四、精心的課堂組織

組織教學(xué)是教學(xué)活動的重要一環(huán)，教師根據(jù)學(xué)生的年齡心理特點，對教材進行再加工，從學(xué)生感興趣的事物入手。有創(chuàng)造性的設(shè)計教學(xué)過程，適時引導(dǎo)，讓學(xué)生有組織地探究問題。同時精心組織安排好實驗課教學(xué)中的各個環(huán)節(jié)，比如怎樣預(yù)習(xí)、怎樣觀察、怎樣記錄、怎樣分析和舉例、怎樣填寫實驗報告等。

例如，在教學(xué)“圓柱和圓錐的認識”時，我讓學(xué)生自己用圓錐裝滿沙后向同底等高的圓柱中裝沙，看誰最先裝滿。在學(xué)生動手操作的同時，我主動巡視，適時參與指導(dǎo)。在《圓錐的體積》這一節(jié)教學(xué)中，用傳統(tǒng)的實驗方法探究推導(dǎo)圓錐的體積公式時，由于圓柱和圓錐都比較小，演示性實驗進行時，學(xué)生只能看見大概的實驗過程但很難看清楚圓柱、圓柱上面的刻度，不利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)它們體積之間的關(guān)系。用GeoGebra進行模擬實驗，投影到電子白板或幕布上，進行形象化演示，全班學(xué)生都能清楚地看到當(dāng)把圓錐里面的物體倒進圓柱時正好占了圓柱體積的三分之一，立刻會聯(lián)想到在圓柱和圓錐同底等高的情況下，圓錐的體積是圓柱體積的三分之一，立馬能用數(shù)學(xué)表達式表示出圓錐的體積公式：V圓錐=×圓柱體積=Sh。與傳統(tǒng)的教具展示相比，模擬實驗更能引起學(xué)生思想的撞擊，掃清了空間識別障礙和視覺直覺障礙，找到了思維發(fā)展的突破口，能讓學(xué)生對所學(xué)知識理解得更加透徹，更能準(zhǔn)確地把握其中“不變”的規(guī)律，從而學(xué)的更好更快。

五、適時評價學(xué)生實驗

對于數(shù)學(xué)實驗課教師要進行準(zhǔn)確的評價，主要評價他們自主探究的體驗程度、合作意識和參與討論情況，這樣才能發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性，從而提高課堂成效，激發(fā)學(xué)生的參與意識。

數(shù)學(xué)實驗課對于數(shù)學(xué)教學(xué)意義非凡，小學(xué)生用自主操作實驗的方法學(xué)習(xí)抽象的數(shù)學(xué)知識，非常適合學(xué)生心理發(fā)展特點和認識規(guī)律；數(shù)學(xué)實驗有利于從小培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生的個性發(fā)展和信息素養(yǎng)的形成。因而小學(xué)數(shù)學(xué)大部分的課都可以進行操作實驗教學(xué)。研究表明，小學(xué)低年級數(shù)學(xué)課程85%可以進行實驗教學(xué)，中高年級有60%的內(nèi)容可以進行實驗教學(xué)，并且隨著社會發(fā)展，新的數(shù)學(xué)分支層出不窮，而且各分支之間，數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間互相交叉，相互滲透，呈現(xiàn)高度統(tǒng)一的新趨勢。這對數(shù)學(xué)教育提出了更高要求，傳統(tǒng)的教學(xué)已無法滿足社會需要，數(shù)學(xué)實驗的開展為數(shù)學(xué)發(fā)展注入了新的活力，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，引導(dǎo)學(xué)生將實際問題與數(shù)學(xué)相結(jié)合。

參考文獻：

[1] 張明.GeoGebra在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].西北師范大學(xué)，2016.

[2] 張明，孫娟.基于GeoGebra的小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”實驗教學(xué)實踐[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2017（4）.endprint