引入科學(xué)實(shí)驗(yàn) 優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂

吳莉萍

【摘 要】數(shù)學(xué)課中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)既生動(dòng)有趣，又易形成懸念，它能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動(dòng)性，把學(xué)習(xí)生活化、實(shí)踐化，能培養(yǎng)學(xué)生的探索能力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神，使得課堂學(xué)習(xí)具有極強(qiáng)的針對(duì)性，它引導(dǎo)學(xué)生追根求源探索知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，進(jìn)一步推進(jìn)新課程改革。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 再創(chuàng)造 猜想

數(shù)學(xué)是一門抽象的學(xué)科。小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，感覺往往是單調(diào)乏味的，特別是對(duì)概念的理解。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合小學(xué)生的年齡和思維特點(diǎn)，它是一種特殊形式的“玩”。通過這種學(xué)習(xí)方式來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)的興趣，是符合小學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)致力于改變小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，即努力倡導(dǎo)“探索、合作、交流的新型學(xué)習(xí)方式”。在新教材的這一特點(diǎn)下組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)試驗(yàn)顯得尤為重要。

下面筆者以北師大版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)》一年級(jí)上冊(cè)中的“過生日”這節(jié)課為例進(jìn)行闡述。本課的教學(xué)目標(biāo)是在具體的情境中，能夠正確比較兩個(gè)物體的大小多少，培養(yǎng)學(xué)生的觀察判斷和推理能力。教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)為能比較物體的大小和液體的多少，難點(diǎn)是能根據(jù)水分和糖分的多少來判斷水的甜度。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生對(duì)概念的理解

通常數(shù)學(xué)概念教學(xué)是教師給出概念，學(xué)生加以記憶，但學(xué)生往往對(duì)其本質(zhì)屬性理解不夠，一知半解，更別提運(yùn)用了。新課程理念要求教師在概念教學(xué)中注重知識(shí)的生成，引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識(shí)背景和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，提供大量操作、思考與交流的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、推理、交流與反思等過程，進(jìn)而在增加感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。

【教學(xué)片段一】

1.情境引入

師：今天是淘氣媽媽的生日，爸爸和淘氣正在一起為媽媽慶祝生日，我們也一起去看看吧！

（多媒體把過生日情境引入新課，將學(xué)生的注意力吸引到觀察主題圖中，讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系）

2.想一想（猜想）

師出示桌子上三杯果汁的圖片問：“桌子上還有三杯果汁，你能說一說哪杯最多，哪杯最少嗎？”

（讓學(xué)生獨(dú)立思考猜想哪杯果汁多，然后同桌之間相互交流三杯果汁哪杯最多，哪杯最少）

生：我覺得是一樣！

生：我覺得是不一樣多，粗的多！

師：好，讓我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證結(jié)果吧！

教師將三杯如上圖所示的果汁分別倒入同樣大小的燒杯當(dāng)中，讓學(xué)生自己用眼睛判斷結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生明確三個(gè)杯子內(nèi)果汁的高度相同，則最粗的裝得最多，最細(xì)的裝得最少。

以上片段中讓學(xué)生進(jìn)行猜想后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，讓學(xué)生在增加感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。讓學(xué)生明白高度相同的情況下，粗的裝得多細(xì)的裝得少的知識(shí)概念。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生的“再創(chuàng)造”

學(xué)生的創(chuàng)新思維往往來自于學(xué)習(xí)過程中的好奇心，只要教師善于捕捉學(xué)生思維的契機(jī)，恰當(dāng)引導(dǎo)，給學(xué)生提供再創(chuàng)造思維的教學(xué)環(huán)境，就能收獲意想不到的效果。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)恰恰是給學(xué)生提供探索發(fā)現(xiàn)、嘗試錯(cuò)誤和猜想檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

【教學(xué)片段二】

教師出示三個(gè)粗細(xì)相同，但水面高度不同的杯子，讓學(xué)生說一說哪個(gè)杯子水最多，哪個(gè)杯子水最少？筆者以退為進(jìn)，繼續(xù)向?qū)W生提問：“剛才你們說粗細(xì)不同，現(xiàn)在杯子粗細(xì)相同，水應(yīng)該同樣多了吧？”再次引導(dǎo)學(xué)生深入思考，嚴(yán)密表達(dá)，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。

（設(shè)計(jì)意圖：給予學(xué)生充分的獨(dú)立思考時(shí)間，在學(xué)生匯報(bào)過程中教師以退為進(jìn)，深化學(xué)生對(duì)于比較液體多少的認(rèn)識(shí)，提升思維能力。）

變式訓(xùn)練：

教師又出示圖：兩個(gè)不同的果汁瓶，大小、形狀、粗細(xì)都不同。師：現(xiàn)在兩瓶果汁高度不同，粗細(xì)也不同，你還能比較哪個(gè)瓶子里的液體多嗎？

教師為每個(gè)小組準(zhǔn)備了相應(yīng)的學(xué)具，小組內(nèi)探索比較，再讓小組匯報(bào)，比一比哪組想到的方法最多。（在實(shí)驗(yàn)之前先想一想，在實(shí)驗(yàn)過程中要注意什么）

生：將兩個(gè)瓶子內(nèi)的水分別倒入兩個(gè)相同的杯子，然后再比較。

生：把一個(gè)瓶子內(nèi)的液面高度做上標(biāo)記，倒空，再把另一個(gè)瓶子里的水倒進(jìn)去進(jìn)行比較。

（設(shè)計(jì)意圖：引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，激起學(xué)生的探究熱情，在實(shí)踐操作過程中培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)，并在實(shí)踐活動(dòng)中探索不同的比較方法，深化學(xué)生認(rèn)識(shí)。）

在上述教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)造出不同的方法進(jìn)行了科學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想，在這一過程中學(xué)生通過自己的動(dòng)手操作，進(jìn)行探究、發(fā)現(xiàn)、思考、分析、歸納等思維活動(dòng)，最后獲得結(jié)論，學(xué)生處于積極主動(dòng)的狀態(tài)，思維活躍，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造精神。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗m正錯(cuò)誤猜想獲得知識(shí)本源

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是學(xué)生通過看得見、摸得著的學(xué)具學(xué)得知識(shí)，能使抽象學(xué)習(xí)變成具體學(xué)習(xí)，呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的本源。

【教學(xué)片段三】

甜度的比較（1）

師（出示情境圖）問：爸爸和媽媽誰喝的水多？

學(xué)生一致認(rèn)為是爸爸喝的多，因?yàn)榘职炙锸５乃钌?。（因?yàn)橛猩罱?jīng)驗(yàn)，所以學(xué)生不難回答這個(gè)問題）

接著教師拿出同樣的兩個(gè)裝熱水的杯子，一個(gè)杯子里的水多，一個(gè)杯子里的水少，問：“假如在爸爸和媽媽喝過的水杯里放入同樣的糖，誰的甜？”

學(xué)生紛紛議論——

于是教師又往事先準(zhǔn)備好的兩杯熱水（水溫剛好可以把糖溶化）里各放入一勺相同的白糖，讓學(xué)生猜一猜哪杯水甜？

生：我覺得水多的甜！

生：不是！應(yīng)該是水少的甜！

生：我覺得一樣甜！因?yàn)槎际欠帕艘簧滋牵?/p>

學(xué)生激烈地辯論著，于是筆者請(qǐng)同學(xué)上來嘗一嘗，一下子，同學(xué)們都舉起了小手躍躍欲試，都想上來嘗一嘗，筆者請(qǐng)了幾位同學(xué)上來品嘗，他們都一致認(rèn)為水少的甜，等輪到第10位同學(xué)上來品嘗完后，那些舉手的同學(xué)也都放下了手，事實(shí)勝于雄辯，顯然大家都贊同是水少的甜。

（設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親自品嘗，感受確實(shí)是水少的甜，不僅加深了學(xué)生對(duì)這道題的印象，而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生探索求知的欲望。）

四、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于突破教學(xué)中的難點(diǎn)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的最大特點(diǎn)是，先通過學(xué)生的自主操作研究學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步發(fā)現(xiàn)認(rèn)識(shí)知識(shí)規(guī)律，然后再通過教師的教具演示評(píng)價(jià)指導(dǎo)使學(xué)生進(jìn)一步掌握知識(shí)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)方面可能不如講授法或其他教學(xué)法學(xué)得快，但它比講授法使學(xué)生理解得深刻，記得牢固。對(duì)于教學(xué)中的一些疑難點(diǎn)，如不借助于一定的實(shí)驗(yàn)手段，就不能調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，也很難達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。

【教學(xué)片段四】甜度比較（2）

師：我取一杯放過糖的水杯，把水杯里的糖水分別倒入兩個(gè)杯子，一個(gè)倒入少些，一個(gè)倒入多些，哪杯甜？

生：水少的甜！

生：不對(duì)！我覺得是一樣甜的！

學(xué)生激烈地辯論著，教師再次讓一部分學(xué)生上臺(tái)來嘗一嘗，驗(yàn)證結(jié)果，他們一致認(rèn)為是一樣甜！

教師順勢接著問：“同學(xué)們家里來客人了都分過飲料吧，分在杯子中的飲料會(huì)因?yàn)榉值枚嗷蚍值蒙俣兜雷兊瓎?？?/p>

“不會(huì)！”

教師又反駁道：“但是為什么剛才我們做的實(shí)驗(yàn)是水少的甜，而這里又不是水少的甜，是一樣甜呢？”此時(shí)學(xué)生陷入了深思，過了一會(huì)，有幾個(gè)同學(xué)舉起了小手。

生：我知道了，因?yàn)榈诙€(gè)實(shí)驗(yàn)中，老師的糖水是已經(jīng)調(diào)好的，所以不管怎么倒，甜度都不會(huì)變！

生：嗯，是的，因?yàn)榈谝粋€(gè)實(shí)驗(yàn)中，糖水是沒有調(diào)好的，自己調(diào)的，雖然都是一勺糖，但是水是不一樣的，所以調(diào)出來的甜度也不一樣！

通過第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白了水的甜度就是由水和糖決定的，比較哪杯水甜就是看糖和水的量。

（設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)計(jì)兩個(gè)相似的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，更好地理解了判斷甜度實(shí)質(zhì)就是看糖和水的量，實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生先猜想再嘗一嘗驗(yàn)證，讓學(xué)生體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證的數(shù)學(xué)論證過程。）

新課程理念提倡重視過程教學(xué)，在揭示知識(shí)生成規(guī)律上，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，自己去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理，從而理解更深刻。在上述的教學(xué)中學(xué)生對(duì)于甜度的判斷其實(shí)是個(gè)難點(diǎn)，教師通過兩次的對(duì)比試驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)判斷甜度的本質(zhì)，從而使學(xué)生化難為易，突破了教學(xué)中的難點(diǎn)。

五、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苌罨瘮?shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，是數(shù)學(xué)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。通過數(shù)學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)是素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。這就要求教師必須創(chuàng)設(shè)一種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生能受到必要的數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)際訓(xùn)練，否則強(qiáng)調(diào)應(yīng)用意識(shí)就成為一句空話。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以很好地拓展學(xué)生的思維，并且通過實(shí)驗(yàn)習(xí)得的知識(shí)學(xué)生掌握得更扎實(shí)，理解得更透徹，因此也能更好地應(yīng)用。

【教學(xué)片段五】鞏固練習(xí) 深化認(rèn)識(shí)

教師出示三個(gè)相同的水杯，裝入同樣的水，再分別往這三杯水里放入不同的糖，讓學(xué)生判斷哪杯甜。

由于有了上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)，所以這個(gè)問題學(xué)生很快都能回答出來：水一樣多，糖放得越多的越甜。

教師出示第二題：下面兩個(gè)杯子里的糖水一樣甜，你能判斷哪個(gè)杯子里放的糖少一些嗎？

這題其實(shí)是對(duì)于上面實(shí)驗(yàn)的鞏固和提升，當(dāng)兩個(gè)杯子里的甜度一樣，但是水不一樣的情況下，讓學(xué)生比較哪杯水里放的糖少，讓學(xué)生逆向思維，從結(jié)果到條件思考，讓學(xué)生的思維又一次得到了鍛煉。

（設(shè)計(jì)意圖：通過兩題變式的訓(xùn)練，讓學(xué)生對(duì)于知識(shí)有個(gè)鞏固和提升，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維再次得到提升。）

總之，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為數(shù)學(xué)思想和方法注入更多更廣泛的內(nèi)容，讓學(xué)生更有效地掌握了數(shù)學(xué)知識(shí)，更重要的是提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，使學(xué)生有時(shí)間去做更多的創(chuàng)造性的工作，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)品質(zhì)和探索精神，有利于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。相信有了實(shí)驗(yàn)的課堂一定會(huì)更吸引學(xué)生，對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力會(huì)更有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志明.淺談新課標(biāo)下如何引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教育，2005（11）.

（浙江省衢州市新世紀(jì)學(xué)校 324002）