小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式構(gòu)建

周曉梅

[摘 要]數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生“做學(xué)思一體”的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)方式。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，深化學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，引領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化和建構(gòu)。“趣味預(yù)習(xí)”實(shí)驗(yàn)、“微探究”實(shí)驗(yàn)、“快樂應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑茏寯?shù)學(xué)學(xué)習(xí)不再枯燥，讓學(xué)生喜歡上數(shù)學(xué)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);模式構(gòu)建;動手實(shí)踐

[中圖分類號] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1007-9068（2019）08-0050-02

小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是指在有效的條件下，借助一定的素材，組織學(xué)生通過數(shù)學(xué)化的操作主動探究數(shù)學(xué)知識、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)理論或解決數(shù)學(xué)問題的一種探究性學(xué)習(xí)方式。它不僅需要動手做，更需要動腦想，是學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)過程，是學(xué)生積累數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的重要途徑。因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)數(shù)學(xué)文本的內(nèi)容，用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)，讓學(xué)生在動手實(shí)踐中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。那么，如何組織學(xué)生開展有效的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動呢？

一、“趣味預(yù)習(xí)”實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)動力

布魯納曾說：“最好的學(xué)習(xí)動機(jī)莫過于學(xué)生對所學(xué)材料本身具有內(nèi)在的興趣。”可見，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最重要的是激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣。“趣味預(yù)習(xí)”實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供了動手“做”和“玩”數(shù)學(xué)的機(jī)會，讓學(xué)生在課前或課始，通過實(shí)驗(yàn)活動對將要研究的知識進(jìn)行初探，產(chǎn)生好奇和興趣，從而激發(fā)他們深入學(xué)習(xí)的動力。

例如，在教學(xué)蘇教版教材五年級下冊“圓的認(rèn)識”一課前，筆者鼓勵學(xué)生進(jìn)行一次“趣味預(yù)習(xí)”實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤鰣A或畫圓。

實(shí)驗(yàn)要求：借助生活中的材料或工具，想辦法動手制作一個圓，或畫出大小不同的圓。

實(shí)驗(yàn)方法：寫出完成的過程。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在做圓和畫圓的過程中，有什么發(fā)現(xiàn)或遇到什么問題？

對于學(xué)生來說，動手制作的過程是一個享受和體驗(yàn)的過程。學(xué)生通過想辦法、選材料、動手做，在描、畫、剪、轉(zhuǎn)、圈、印等活動中“近距離”地接近“圓”，不僅對圓產(chǎn)生了探究的興趣，更重要的是自然生成了圓的直觀表象，為進(jìn)一步探究圓做好了準(zhǔn)備。

二、“微探究”實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷學(xué)習(xí)過程

史寧中教授曾說：“我們必須清楚，世界上有很多東西是不可傳遞的，只能靠親身經(jīng)歷。”可見，教師的講解、示范和演示無論多么精彩，永遠(yuǎn)也代替不了學(xué)生的親身實(shí)踐。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要善于以教學(xué)內(nèi)容為切入點(diǎn)，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)一些“微實(shí)驗(yàn)”活動，增強(qiáng)教學(xué)活動的“現(xiàn)場感”，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識的形成過程，積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

1.發(fā)現(xiàn)小實(shí)驗(yàn)

美國著名數(shù)學(xué)教育家G.波利亞認(rèn)為：學(xué)習(xí)任何東西的最好的途徑是自己去發(fā)現(xiàn)。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，變傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)為主動的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)，可以激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識。因此，教師要善于挖掘數(shù)學(xué)內(nèi)容中的“實(shí)驗(yàn)素材”，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動，引導(dǎo)學(xué)生通過自己動手實(shí)驗(yàn)研究、合作探討，將抽象的數(shù)學(xué)知識“再發(fā)現(xiàn)”出來，以便更好地把握數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生思維的有效發(fā)展。

例如，在教學(xué)蘇教版教材四年級下冊“三角形的三邊關(guān)系”時，筆者組織學(xué)生開展了三次小實(shí)驗(yàn)活動，引導(dǎo)學(xué)生借助學(xué)具棒進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在多次“做”三角形和比較眾多的三角形實(shí)例中不斷有所發(fā)現(xiàn)，最終理解和確定三角形三條邊的長度關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)一：把一根學(xué)具棒剪成任意的三小段，然后圍一圍。

實(shí)驗(yàn)二：1.從8cm、5cm、4cm和2cm的小棒中任意選取三根圍三角形。2.用選取的兩根小棒的長度和與第三根長度比一比。

實(shí)驗(yàn)三：先選取兩根同樣長的小棒;再把其中一根任意剪成兩段，用這三根小棒圍一圍。

教學(xué)中，三次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動要求明確，看似隨意的“任意剪”和“任意選”，實(shí)則遵循一定的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，使得學(xué)生在多層次、多維度的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作、觀察和思考，既培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維，又使學(xué)生的思維都處在興奮點(diǎn)上。第一次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)：有的小棒能圍成三角形，有的卻圍不成三角形。這一發(fā)現(xiàn)將會激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生原有認(rèn)識與實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)之間的矛盾，致使學(xué)生思維處于“心求通而未達(dá)，口欲言而不能”的激憤狀態(tài)，產(chǎn)生想要探究“什么長度的三根小棒才能圍成一個三角形”的欲望;第二次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會在不同的選擇、比較和思考中驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)“三角形任意兩邊之和一定大于第三條邊”，實(shí)現(xiàn)思維水平的上升;第三次實(shí)驗(yàn)有效地完善了學(xué)生對三角形三邊關(guān)系的認(rèn)識，合理地促進(jìn)了學(xué)生對概念的思維建構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)知識，會使學(xué)生將數(shù)學(xué)知識內(nèi)化于心。

2.猜想小實(shí)驗(yàn)

猜想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種策略，也是一種思考。它是探索數(shù)學(xué)規(guī)律和本質(zhì)時的積極思維，是建立在已有事實(shí)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一種假定。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，猜想是學(xué)生開啟探究大門的鑰匙，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生有更多的猜想和驗(yàn)證機(jī)會。

例如，在教學(xué)蘇教版教材四年級上冊“可能性”時，在拋硬幣之前，教師鼓勵學(xué)生猜想“正面和反面向上的機(jī)會是不是差不多”;在觀察抽獎轉(zhuǎn)盤后，引導(dǎo)學(xué)生猜想“獲得一等獎的機(jī)會太小，而不獲獎的機(jī)會很大”的原因。猜想激發(fā)操作，操作引發(fā)思考，思考推動進(jìn)步。學(xué)生通過“猜想—實(shí)驗(yàn)—分析”，在理解可能性的同時，又感知簡單的隨機(jī)現(xiàn)象，感受簡單隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小，更重要的是在經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)活動的過程中感悟到了隨機(jī)思想。

3.證明小實(shí)驗(yàn)

證明是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最常用的模式，目的是再次還原知識的形成過程，引導(dǎo)學(xué)生在親自見證的基礎(chǔ)上接受、理解知識，同時，培養(yǎng)學(xué)生形成“追根求源”的證據(jù)意識。

例如，教學(xué)蘇教版教材四年級上冊“綜合與實(shí)踐”中的“怎樣滾得遠(yuǎn)”主題活動時，基于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，先讓學(xué)生圍繞問題“當(dāng)斜坡與地面成什么角時，物體能滾得遠(yuǎn)一些？”展開實(shí)踐活動，引導(dǎo)學(xué)生通過自主選材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析比較等活動，用事實(shí)證明并獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。整個活動中，學(xué)生完全是實(shí)驗(yàn)的主角，他們通過豐富的體驗(yàn)、多元的感悟和立體的經(jīng)歷，親自見證結(jié)論的獲得過程。這不僅提高了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和方法開展實(shí)驗(yàn)解決問題的能力，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念和證據(jù)意識。

三、“快樂應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)應(yīng)用意識

數(shù)學(xué)源于生活，應(yīng)用于生活，學(xué)以致用是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目的所在。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力，更重視學(xué)生養(yǎng)成善于應(yīng)用知識解決問題的意識。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，在課內(nèi)或課外多組織學(xué)生開展一些“快樂應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)。

例如，教學(xué)蘇教版教材一年級下冊“元、角、分”單元后，組織學(xué)生模擬超市開展實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生在收、付款中進(jìn)一步認(rèn)識貨幣單位元、角、分，并會正確地進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生對數(shù)學(xué)的喜愛，使學(xué)生自然內(nèi)化了元、角、分的知識，初步培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用能力。有趣的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)與生活之間鋪設(shè)了一條通道，讓學(xué)生愿意走進(jìn)數(shù)學(xué)。

“快樂應(yīng)用”數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可促進(jìn)學(xué)生形成“用數(shù)學(xué)”的習(xí)慣，把對知識的單純認(rèn)知提升為實(shí)踐應(yīng)用，較好地提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，更著眼于學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展，為了讓它更好地服務(wù)于數(shù)學(xué)教學(xué)，還需要我們在實(shí)踐中不斷地探索。

（責(zé)編 羅 艷）