小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的特點、原則和類型

周金萍

(邳州市燕子埠鎮(zhèn)中心小學(xué) 江蘇徐州 221346)

小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)并不是單純的教師給學(xué)生演示實驗過程，而是教師將實驗條件創(chuàng)設(shè)好，實驗的具體操作需要由學(xué)生獨立完成，或者是通過小組合作的形式來完成。其核心內(nèi)容是讓學(xué)生通過做實驗來完成學(xué)習(xí)，這與傳統(tǒng)的教師演示、學(xué)生單純聽講是完全不同的。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的特點

(一)低探索起點

在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中，教師一般會提供給學(xué)生各種幾何模型、實物等，學(xué)生通過教師提供的這些工具和實物，對數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)有了直觀的感受。比如：在教學(xué)小學(xué)數(shù)學(xué)蘇教版五年級上冊“解決問題的策略”時，對于“王大叔用22根1米長的木條圍一個長方形花圃，怎樣圍面積最大？”這個問題可以采用實驗教學(xué)法，讓學(xué)生用小棒替代木條進行實際操作，用22根小棒圍一圍，試一試。學(xué)生在操作過程中，可以一邊尋找答案，一邊更好地分析和理解數(shù)學(xué)問題。小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能讓學(xué)生更好地認(rèn)識和理解數(shù)學(xué)問題，使學(xué)生的自主探索能力得到進一步提升。

(二)思維可視化

思維屬于內(nèi)在活動，在具體教學(xué)中應(yīng)將其可視化。小學(xué)生思維的開發(fā)需要通過直觀的材料加以輔助完成，并通過某種方式呈現(xiàn)出來。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)可為學(xué)生提供可視化工具，這樣利于學(xué)生的思維發(fā)展。學(xué)生在實驗過程中的動作、語言等教師都可以及時進行觀察，通過觀察及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于數(shù)學(xué)問題的認(rèn)知和思考，對學(xué)生的思維走向進行綜合分析，引導(dǎo)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維向著正確的方向發(fā)展。還是以上題為例，學(xué)生通過多種方式來組合長方形，例如組合長為10米，寬為1米的長方形和長為9米，寬為2米的長方形。通過觀察，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)這些長方形的面積都不是很大，又嘗試組合長為6米，寬為5米的長方形。學(xué)生通過不停操作，思維得到及時調(diào)整，效率更高。

(三)完整性的過程

對于數(shù)學(xué)實驗而言，它需要基于一個問題，然后通過對該問題所涉及的要素進行思考，對實驗中需要控制的變量進行分析和研究；它需要先將實驗過程設(shè)計好，通過實驗得出結(jié)論，并分析和反思實驗結(jié)論，最后完成實驗報告。小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)必須保證實驗的完整性，也就是說小學(xué)數(shù)學(xué)實驗需要有問題、過程和結(jié)果。其中實驗過程最為關(guān)鍵，小學(xué)生要掌握好實驗要求和實驗步驟，然后再進行實驗，這是實驗教學(xué)的重點。學(xué)生可以自己進行實驗步驟的設(shè)計，或是由教師來完成，或者師生一起談?wù)摚瑢嶒灢襟E弄清楚。比如：在學(xué)習(xí)“認(rèn)識軸對稱和軸對稱圖形”時，教師應(yīng)讓學(xué)生仔細(xì)觀察生活中的圖形，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)這些圖形各不相同，有的是對稱的，有的不對稱，要求學(xué)生將對稱圖形的特征總結(jié)出來，在實驗中折一折、畫一畫、剪一剪，通過實驗活動體會對稱美。教師在這個過程中應(yīng)對學(xué)生的思考進行認(rèn)真梳理，確保實驗完整性，對于實驗步驟中需要注意的問題應(yīng)自然提出。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的原則

(一)目標(biāo)性原則

教學(xué)目標(biāo)是小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中必備的，所有的教學(xué)活動都應(yīng)圍繞著它展開。有的實驗是為了增強學(xué)生的實驗體驗感，有的實驗是為了得出某個數(shù)學(xué)結(jié)論，有的實驗是為了獲取問題的答案。不管何種目的，實驗都應(yīng)該遵循目標(biāo)性原則。從數(shù)學(xué)實驗的角度出發(fā)，該原則是為了時刻提醒教師如何設(shè)計實驗過程和實驗步驟，怎樣做才能讓教學(xué)目標(biāo)完成得更加順暢。該原則的提出，在很大程度上是為了避免小學(xué)數(shù)學(xué)實驗流于形式。

(二)量力性原則

小學(xué)生到了一定的年齡后，其認(rèn)知能力才能獲得發(fā)展，對于某些任務(wù)才能更好地完成，年齡不同其認(rèn)知能力也不同，差異性較為明顯。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中，遵守量力性原則十分重要。但小學(xué)數(shù)學(xué)實驗的步驟一般不會太煩瑣，難度也不會太大，需要解決的問題一般不會超出小學(xué)生的認(rèn)知范圍。學(xué)生在實驗過程中可以量力而行，教師在分析實驗背后的科學(xué)原理時也應(yīng)本著點到為止的原則，不宜拔高。

(三)反思性原則

數(shù)學(xué)實驗過程是一個完整的探究過程，需要通過探究實驗發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論。因此，學(xué)生需要在實驗完成后再回顧實驗過程，思考其中蘊含的數(shù)學(xué)思想，不斷積累數(shù)學(xué)實驗經(jīng)驗。教師應(yīng)在實驗完成后積極組織學(xué)生進行實驗反思，讓學(xué)生認(rèn)真反思實驗步驟、實驗注意事項、實驗中遇到的問題及解決方法等。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的類型

(一)從不同角度出發(fā)進行分類

部分學(xué)者按照實驗工具進行分類，將其分為傳統(tǒng)型和現(xiàn)代型。傳統(tǒng)型指的是依靠教具和實物模型等來完成實驗教學(xué)；現(xiàn)代型指的是將計算機軟件應(yīng)用于數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中。也有部分學(xué)者按照實驗?zāi)康倪M行分類，將實驗分為驗證型和探究型。驗證型一般用于探索數(shù)學(xué)結(jié)論的真?zhèn)危捎玫氖侄问菍嶒灢僮?、觀察和分析等。對于探究型來說，是根據(jù)實驗來進行數(shù)學(xué)問題的探索，找到數(shù)學(xué)問題答案。

(二)從實際需求出發(fā)進行分類

1.根據(jù)一節(jié)課中實驗教學(xué)的分量輕重進行分類

從實際需要出發(fā)，根據(jù)一節(jié)課中實驗教學(xué)的分量輕重對其進行分類，分為片段型和完整型兩類。片段型指的是在數(shù)學(xué)實驗中僅就一節(jié)課的部分片段進行實驗，對于其他的教學(xué)環(huán)節(jié)可以不用實驗方式。完整型指的是一整節(jié)課都采用實驗的方式進行。采用片段型實驗教學(xué)方法，應(yīng)在相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)提供給學(xué)生更多參與數(shù)學(xué)活動的機會。還是以前面圍長方形花圃為例，本題的出題意圖在于讓學(xué)生掌握解決問題的方法。教師在教學(xué)中需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會通過列舉的方法來解決數(shù)學(xué)問題，學(xué)生在列舉時應(yīng)學(xué)會按照一定的順序進行，列舉時應(yīng)掌握方法，不能重復(fù)也不能遺漏。在該類題目的探究過程中，學(xué)生通過實驗，可以更好地學(xué)會如何思考。實驗結(jié)果表明，通過實驗活動，學(xué)生可以快速找到不同的方法，思考更加自覺、有序。

2.根據(jù)教學(xué)任務(wù)進行分類

根據(jù)教學(xué)任務(wù)分類，可以將其分為三類，分別是操作體驗型、探索型和拓展思考型。操作體驗型指的是學(xué)生通過操作實物，加深對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識，豐富對數(shù)學(xué)知識的體驗。比如：在學(xué)習(xí)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級下“千克和噸”時，本節(jié)課的教學(xué)重點是讓學(xué)生認(rèn)識千克這一質(zhì)量單位，形成質(zhì)量單位表象。教師在教學(xué)中可以通過具體實物稱量的方式，讓學(xué)生體會1千克。探索型指的是對于未知的數(shù)學(xué)結(jié)論或是猜想通過實驗來探索得出。拓展思考型指的是將教材內(nèi)容的延伸部分作為實驗素材的主要來源，旨在通過實驗解決相應(yīng)數(shù)學(xué)問題，通過實驗找到數(shù)學(xué)問題的答案。

總之，小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)可以有效創(chuàng)設(shè)合理的問題情境，能讓學(xué)生的身心得到解放，思維得到有效激活，對學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成具有積極的意義。