以實驗為載體開展小學數(shù)學概念教學的實踐研究

徐天云

因為受到生活經(jīng)驗、認知程度等因素的限制，小學生理解認知新的概念時往往在思維上存有一定的距離。如果教師能夠恰當?shù)剡\用教學方法，為學生的概念學習做好思維的有效輔墊，則有助于學生縮短與新學概念間思維的距離，能夠避免上述問題的出現(xiàn)。下面，筆者以蘇教版小學數(shù)學教材為例，談一談以實驗探究為載體開展數(shù)學概念教學的一些實踐與思考。

一、基于模仿嘗試，在實驗過程中揭示概念

課程內容是學生習得經(jīng)驗、掌握概念的主陣地。根據(jù)這一理念，教師可以在概念教學中指導學生依照教材所承載的數(shù)學實驗程序，亦步亦趨地“模仿”，從而積累足夠多的數(shù)學知識和技能，形成“經(jīng)驗”，為理解掌握概念夯實基礎。例如，開展《長方體和正方體的認識》一課的概念教學時，教師可安排以下教學實驗：讓學生準備好不同規(guī)格的長方形和正方形紙板及學具若干組，直尺，剪刀，透明膠等。然后，教師指導學生利用長方形、正方形紙板做出封閉的紙盒。

師：同學們合作得很好，現(xiàn)在同學們能告訴我長方體紙盒有哪些基本特征嗎？

生1：長方體有6個面、12條棱、8個頂點。

生2：長方體中相對的面、相對的棱長相同。

生3：長方體的6個面都是長方形，也有可能是正方形。

師：那么歸納起來，長方體是什么呢？（長方體是由6個長方形圍成的立體圖形，相對的面完全相同）

以上案例中，教師設置了動手實驗，為學生掌握長方體、正方體概念提供了充分的想象空間。在實驗操作中，概念被一點點地揭示出來，學生發(fā)現(xiàn)并掌握了長方體、正方體的概念特征，由此不僅拓展了數(shù)學思維，更喚起了觀察、探究、發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律的欲望。

二、基于交互對話，在實驗過程中顯現(xiàn)概念

概念教學也適用于師生交往互動、共同發(fā)展的教學要求，尤其是在操作性特征更加突出的數(shù)學實驗中，借助對話交流這種互動方式，更有助于師生思維的碰撞，讓暗流涌動的思維顯現(xiàn)出來，從而使生硬呆板的概念教學變得富有靈性。仍以《長方體和正方體的認識》一課為例，利用學具可安排如下教學：

師：同學們對長方體、正方體的概念特征概括得真好，那么下面請同學們將已制作好的長方體紙盒分別用“上”“下”“左”“右”“前”“后”標明六個面，再看看哪些面是完全相同的。

生：上下、左右、前后三組相對的面是完全相同的，它們的面積相等。

（教師用課件演示正方體展開圖形）

師：展開后的每個面是什么形狀的？有幾個相等的面？

生：每個面是正方形的，有6個相等的面。

師（指著長方體、正方體的展開圖形解釋）：長方體和正方體6個面的面積總和就是它們各自的表面積。

利用學具實驗與交互對話，引導學生自主觀察展開后的長方體、正方體圖形，能使學生更清楚地了解“長方體相對面的面積相等”這一特征。在進一步引導學生掌握表面積的計算公式時，教師可以進一步鼓勵學生想一想、量一量、算一算，在動手實驗中合作完成不同規(guī)格長方體表面積的計算。學生在合作探究后，紛紛計算出了正確的答案。學生對表面積計算方法或者說對于表面積概念的理解可以概括為以下幾類：①6個面的面積相加之和；②上（下）、前（后）、左（右）三個面的面積相加之和的2倍；③結合展開圖形，長方體表面積=展開后大長方形的長×寬+左右兩個面的面積。然后，教師做進一步的引導：“同學們都已經(jīng)正確計算得出了長方體的表面積，那么，我們能不能將它歸納為更加簡單的公式呢？”之后，教師引導學生繼續(xù)討論、測量、計算，逐步引導學生推導出表面積的公式，即s=（ab+bh+ah）×2。在此環(huán)節(jié)中學生通過實驗觀察與師生、生生間的交互溝通，不僅主動經(jīng)歷長方體表面積的計算過程，了解了長方體表面積計算的推導方法，而且對概念的理解程度也進一步加深。

三、基于建構引導，在實驗過程中體驗概念

數(shù)學中有些概念是用發(fā)生式定義（即構造性定義）的，此類概念的教學也可以通過數(shù)學小實驗的形式加以引入，使學生經(jīng)歷概念的形成、體驗概念的建立。這種方法不僅生動直觀，同時也體現(xiàn)了運動變化的數(shù)學思想，使學生對于概念的應用意義也有更深刻的理解。

以《三角形具有穩(wěn)定性》這一特征的講授為例，我們就可以讓學生利用“拉一拉”的小實驗來加以驗證。教師可以讓學生動手制作等長小棒釘成的三角形和四邊形，再拉動它們，改變小棒的排列順序等，爾后觀察三角形和四邊形的大小、形狀會發(fā)生哪些變化。學生很快就會發(fā)現(xiàn)，無論是施加拉力作用還是調整變動邊（長小棒）的順序，三角形的形狀、大小都不會發(fā)生變化，小棒擺放角度或位置的變動并不會對三角形的穩(wěn)定性構成任何影響；相反，四邊形的形狀、大小都會因上述調整而發(fā)生變動。這樣，學生自然而然地就總結出“三角形具有穩(wěn)定性”的結論，教師也可以因勢利導引出三角形穩(wěn)定性的概念，幫助學生鞏固理解概念。

總之，在概念教學中弓l人數(shù)學實驗，不僅能夠活躍課堂氣氛，而且可以啟迪學生思維，使學生對數(shù)學概念的理解有更深層次的認識，并在動手動腦的過程中加深學習體驗。

（責編 黎雪娟）