小學數學實驗“思行合一”教學模式微探——以《怎樣滾得遠》教學為例

□江蘇省蘇州高新區實驗小學校 汪明峰

伽利略說過：“一切推理都必須從觀察與實驗得來”。實驗作為一種科學研究的基本方法，幾乎適用于所有領域，注重推理的教學過程，自然離不開實驗的支撐。數學實驗就是用實驗的方法去研究數學問題。在許多數學教師的眼里，數學實驗就是讓學生動動手，實驗教學中只要給學生提出實驗任務，提供實驗材料，讓學生按照實驗步驟去操作。其實這是一種片面的認識，數學實驗不是一種簡單的操作性活動，它有一套系統完整的程序，數學實驗體現了手腦聯盟的思想，是思與行的完美結合。有效的數學實驗教學追求“思行合一”，我在數學實驗教學中基于“思行合一”，摸索出一套行之有效的實驗教學模式，彰顯了思考和行動的有機融合，體現了行基于思、行促進思。

一、情境引思

數學實驗是解決數學問題的一種手段，問題是促發實驗需求的前提。數學實驗過程主要包含了“提出問題——設計方案——實驗驗證——分析結論”四個環節，實驗教學首當其沖就是提出問題。

情境引思是“思行合一”實驗教學模式的第一環，我通過創設生活化情景，將問題融入趣味情境，以引發學生思考，引導他們從情景中自主提出想要探究的問題，并進一步促發學生作出猜想、假設。例如，在《怎樣滾得遠》一課教學中，我聯系學生騎自行車的經歷，創設了一個生活情景：“同學們都會騎自行車，你們喜歡在平地上騎，還是喜歡騎下坡路？”我邊說邊出示了騎車的場景圖，“喜歡騎下坡路！”全體學生異口同聲作出回答。“大家為什么喜歡騎下坡路？”我問道。甲學生說：“下坡自行車速度特別快”。乙學生說：“下坡時不用費力自行車就會自動前行”。丙學生說：“下坡后自行車還能自己向前滑行很遠”。“同學們說得非常好，老師也和你們一樣有著同樣的體會。”我邊說引導學生觀察第二幅情景圖：“圖中有三種陡坡，同學們看它們有什么不一樣？”“這三種陡坡的坡度不同”。學生丁回答說。“面對這三種陡坡，你們想要知道什么？”我將提問權交給學生，引導他們自己去發現和提出問題，“我想要知道自行車在哪種陡坡上往前滑行最遠？”學生提出自己想要研究的問題，我就順勢導入課題說：“好的，今天就讓我們共同來研究這個問題吧！”學生熟悉的生活情境引發學生思考，催生了探究主題。

二、實驗導行

俗話說：“拳不離手曲不離口”。實驗當然離不開手，動手操作是實驗的主要環節，是學生將實驗方案付諸行動的過程，是學生搜集信息、驗證猜想的過程，也是學生最為喜歡的學習環節，因為他們有了“施展拳腳”的機會。

古語有云：“三思而后行”。為了凸顯行思相隨、思行合一的理念，我在實驗教學中從不直接將實驗方法和步驟告知學生，而是讓學生自己去思考討論，自行設計實驗步驟，自主擬定實驗方案。為提高實驗質效，筆者采用分組實驗，讓學生通過協同合作，依靠集體力量完成實驗任務，實現共同目標。《怎樣滾得遠》一課教學中，當學生提出問題后，我說：“要想知道自行車在哪種陡坡上滑行最遠，我們該怎么辦？”“做實驗！”學生齊聲回答。“好，那就讓我們通過實驗來研究這個問題。不過課堂上我們不便用自行車來做實驗，就讓我們用圓柱體來替代自行車，用木板來搭建斜坡。”學生聽到做實驗個個興奮不已。“為了實驗的順利開展，請同學們先小組討論，設計出一套合理的實驗方案，比一比哪一小組設計的方案最佳”。我讓學生在動手前先動腦思考，學生通過小組討論，精心設計出實驗步驟和所需材料，在進行了合理明確的分工后，各組開始了實驗，他們根據方案有序操作，搭建斜坡、滾動圓柱，測量記錄出坡度以及圓柱體滾動的距離。有的小組在實驗中出現了偏差，他們還重新調整方案，對實驗作出改進，較好地完成了實驗任務。在分組實驗過程中，我當好組織者、合作者，加強引導激勵，推動學生的實驗進展，在我的精心策劃與組織下，實驗活動非常成功，學生動手又動腦，且思且行，且行且思，收集到大量有效數據。

三、碰撞促思

大教育家孔子說過：“學而不思則罔，思而不學則殆”。數學實驗是一種做數學的研究方式，即在做中學數學，做數學不是僅僅用手做，更要動腦思，做和思并濟，在學生動手實驗中要思，實驗結束后更要思。實驗結束后要引導學生對實驗過程進行反思，對實驗中觀察到的現象、獲取的數據等信息進行分析思考，從中發現規律、獲得結論。

少數教師在數學實驗教學中忽視實驗后的分析，匆匆忙忙帶領學生得出結論，較少引導學生對數據等信息作深入地剖析，學生缺少深刻而激烈的思維碰撞，以致于得出的結論不夠科學嚴謹，并且束縛了學生思維能力的發展。例如，在《怎樣滾得遠》一課教學中，實驗結束后，我先讓學生小組討論，再組織集體交流。各小組圍繞搜集到的數據進行分析和討論，說說實驗中的發現。在集體展示交流環節，我給學生充分的交流時間，并且引導和激勵學生在交流中思維碰撞，促進學生思考，讓他們將實驗中的發現匯報出來，同時讓他們說出推理的依據，讓其他學生進行質疑。在交流過程中，我發現多數小組的結論都是“斜坡與地面成45°角滾得最遠”。也有個別小組發現：“斜坡與地面成60°角滾得最遠”。還有個別組總結出的結論是：“坡度越大滾得越遠”。顯然，有些小組的結論是不正確的。我組織全體學生進行辯論。他們在辯論中各抒己見，在相互碰撞中積極思辨，為了取得意見的統一，我再次組織學生重新實驗，這回讓大家注意控制好實驗中的變量，提高實驗的準確性，終于獲得科學發現：“在0°到45°之間，坡度越大滾得越遠，超過45°之后，坡度越大，圓柱體滾的距離反而越小”。思維激烈碰撞促進了學生思維，培養了學生嚴謹治學的態度。

“中國教育革命的對策是手腦聯盟，結果會是手與腦的力量都可以大到不可思議”。讓我們謹遵陶行知的教誨，在數學實驗教學中追求思行合一的理想境界，讓我們通過情景引思、實驗導行、碰撞促思，實現手腦力量的最大化。