小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)學(xué)實驗,是指學(xué)生為了解決數(shù)學(xué)問題、理解數(shù)學(xué)理論或者檢驗數(shù)學(xué)思想,通過動手操作、自主探索、分析歸納等思維活動,獲得概念認(rèn)知,學(xué)會解決問題的教學(xué)過程。在這個過程中,教師處于引導(dǎo)地位,通過一些問題來引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生開展探究活動;學(xué)生處于主體地位,能夠主動地參與探索活動。結(jié)伴式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)從關(guān)注“教”轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暋皩W(xué)”,促進(jìn)數(shù)學(xué)實驗有效展開。
在重教輕學(xué)的傳統(tǒng)理念影響下,學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容大多是教師提供的,或者教材上有什么學(xué)生就學(xué)什么。這種教學(xué)方式不利于把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,影響教學(xué)效果。而結(jié)伴式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者之間的平等,而非居高臨下的“我說你聽”或“你說我做”,而非“強(qiáng)學(xué)”“強(qiáng)教”;教師放權(quán)于學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)習(xí)自己想學(xué)的內(nèi)容,學(xué)習(xí)自己不懂的內(nèi)容。聚焦到數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)實踐時,教師應(yīng)了解學(xué)生的知識儲備,把握學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),方可在課堂中真正開展數(shù)學(xué)實驗。首先利用預(yù)學(xué)單,讓學(xué)生提前了解新課的重難點,明確每個知識點的主題;然后讓學(xué)生寫一寫在新課中所學(xué)所得,以及不懂之處和疑問之處。通過預(yù)學(xué)單的設(shè)置,學(xué)生的探究不再局限于課堂,而是借助充足的課前時間,通過與同學(xué)結(jié)伴、與家長結(jié)伴、與多媒體結(jié)伴,完成預(yù)學(xué)單的作業(yè),并能帶著收獲、思考進(jìn)入課堂,從而使課堂交流更加深入有效。
筆者在教學(xué)蘇教版六上《長方體和正方體的體積》一課時,在預(yù)學(xué)單上設(shè)計了這樣的問題:你已經(jīng)學(xué)會用數(shù)小正方體的個數(shù)來計算物體的體積,為什么我們還要學(xué)習(xí)長方體的體積計算呢?大部分學(xué)生的回答是:因為有了計算公式更方便,更簡單。這些理由雖沒有錯,但是學(xué)生沒有找到更本質(zhì)的原因。因此,筆者在課前導(dǎo)入時先創(chuàng)設(shè)情境:切開一個長2厘米、寬2厘米、高3厘米的長方體綠豆糕,可以數(shù)出它含有多少個1立方厘米的體積單位。但是在很多情況下,像火柴盒這樣的物體是不能切開的,所以沒法用數(shù)一數(shù)的方法來計量它的體積,還需找到更簡單的方法,所以我們要學(xué)習(xí)體積的計算方法。這樣的設(shè)計,讓學(xué)生更深刻地理解為什么要學(xué)長方體的體積計算,也讓新知的學(xué)習(xí)變?yōu)閷W(xué)生日常生活的內(nèi)在需求。
另外,筆者在預(yù)學(xué)單上設(shè)計了這樣的問題:通過預(yù)學(xué),我們知道了長方體的體積=長×寬×高,那為什么長方體的體積和這三個因素有關(guān)呢?你能說說原因嗎?有個學(xué)生的想法非常有趣:他畫了3組長方體(長寬相等高不等的長方體,長高相等寬不等的長方體,寬高相等長不等的長方體),通過這樣3組長方體的對比,一目了然——長方體的體積和它的長寬高有關(guān)。接著,筆者引導(dǎo)結(jié)伴組的學(xué)生上臺展示,分享自己的想法,學(xué)生在交流中明確了長方體的體積與這三個因素之間的關(guān)聯(lián),新課的數(shù)學(xué)實驗也順利進(jìn)入操作階段。在這個過程中,學(xué)生經(jīng)歷了“猜想—驗證”的探究過程,讓實驗充滿趣味與智慧。
基于結(jié)伴式學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)實驗教學(xué),將思考與活動的時空留給學(xué)生,讓學(xué)生通過與同學(xué)結(jié)伴、與家長結(jié)伴、與多媒體結(jié)伴等,產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)新課的需要,如此循環(huán),提升學(xué)生科學(xué)研究的方法論意識,培養(yǎng)追求真理的科學(xué)精神。
美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為:學(xué)習(xí)是主動建構(gòu)的過程,對學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)因的激發(fā)是對所學(xué)材料的興趣,即主要是來自學(xué)習(xí)活動本身的內(nèi)在動機(jī),這是直接推動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的心理動機(jī)。教師應(yīng)從這些方面思考,充分激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)需求。
在教學(xué)蘇教版三上《認(rèn)識周長》一課時,為了讓學(xué)生深刻地體會“化曲為直”的數(shù)學(xué)思想,筆者設(shè)置了兩個階段的數(shù)學(xué)實驗:
(1)只提供直尺,先讓學(xué)生自己測算三角形、正方形、長方形、瓶蓋、不規(guī)則樹葉這5種物體表面一周的長度,交流測量的方法和遇到的困難,初步感知“化曲為直”;
(2)提供卷尺和線,讓每個學(xué)生都動手測量,進(jìn)一步體驗“化曲為直”。
實驗一開始,筆者沒有直接提供卷尺和線,而是讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題:用直尺沒法測量瓶蓋和不規(guī)則樹葉的周長。怎么辦呢?當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望被激活時,繼而開展小組討論學(xué)習(xí),學(xué)生在自由組合的結(jié)伴組內(nèi)自由發(fā)表見解,相互啟迪,去偽存真,實現(xiàn)與同學(xué)結(jié)伴。有些小組先完成任務(wù),他們可以走下座位,參與到其他小組中,幫助有困難的小組,實現(xiàn)小組與小組結(jié)伴。在這樣的結(jié)伴中,學(xué)生既參與了學(xué)習(xí),又通過合作獲取了更多的信息、知識,甚至是學(xué)習(xí)方法,從而得到心理上的滿足,為樹立學(xué)習(xí)信心增添動力,學(xué)習(xí)能力也隨之提升。在這個過程中,學(xué)生呈現(xiàn)的測算方法可能是粗糙的,也會走很多彎路,但這些都是有價值的經(jīng)歷,這種豐富的體驗更有助于加深學(xué)生對新知的理解。
在結(jié)伴式學(xué)習(xí)的課堂中,每個人都有機(jī)會發(fā)表自己的觀點、看法,同時有機(jī)會傾聽別人的意見;與他人合作,共同探討問題,交流學(xué)習(xí)心得,從多個層面學(xué)習(xí)解決數(shù)學(xué)問題的基本方法。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)為每一個學(xué)生創(chuàng)造了展示自我的平臺,為學(xué)生提供了更多的表現(xiàn)機(jī)會,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生自信心。在此過程中,師生之間、生生之間互動共生,學(xué)生思維也隨之活躍。
傳統(tǒng)的課時安排強(qiáng)調(diào)按照教學(xué)目標(biāo)的要求一步一步實現(xiàn)整個教學(xué)計劃,保證課堂教學(xué)按時完成。這樣統(tǒng)一化的教學(xué)未能適合每位學(xué)生的學(xué)情,也在一定程度上限制著教師的教學(xué)自由。而基于“結(jié)伴式學(xué)習(xí)”的數(shù)學(xué)實驗教學(xué),教師能夠充分認(rèn)識并實現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)價值,轉(zhuǎn)變課程實施觀念,為數(shù)學(xué)實驗的課程實施拓展時空。
一方面,靈活劃分課時,延展數(shù)學(xué)實驗的自主時間。有些數(shù)學(xué)實驗在操作的內(nèi)容或者分析研究方面相對復(fù)雜,因此,教師要為學(xué)生設(shè)計更多的自主空間開展探究。另一方面,課內(nèi)外相結(jié)合,拓展探索空間。有些數(shù)學(xué)實驗涉及測量等活動,需要更大的活動空間,這樣的實驗不必局限于課堂上或教室內(nèi),可以利用課外時間,整合生活中的資源深入探索。
在教學(xué)蘇教版五下《和與積的奇偶性》時,為了讓學(xué)生研究得更為深入,筆者將這節(jié)課分為兩個課時。第一課時:教師指導(dǎo),學(xué)生充分利用實驗單探究和的奇偶性,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗;第二課時:學(xué)生在上一節(jié)課的基礎(chǔ)上,自主探究積的奇偶性,然后組內(nèi)交流,全班交流。對課時的重新編排,讓上一節(jié)課的活動經(jīng)驗留在學(xué)生的腦海中,種在學(xué)生的心田里;幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,感悟數(shù)學(xué)思想方法,讓學(xué)生學(xué)會自主研究、舉一反三,鼓勵研究逐步深入,進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建合理的知識體系,形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
未來的時代需要會思考、會表達(dá)、會自主學(xué)習(xí)的人,而基于結(jié)伴式學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)實驗教學(xué),幫助學(xué)生通過與教師結(jié)伴,與同學(xué)結(jié)伴,與自己結(jié)伴,激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)需求,創(chuàng)造出真正有意義的數(shù)學(xué)實驗活動,使自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)在此過程中自然提升。