基于學(xué)科素養(yǎng)，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
——《小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開發(fā)的實(shí)踐研究》中期總結(jié)

江蘇省常州市新北區(qū)奔牛實(shí)驗(yàn)小學(xué)課題組 朱 敏（執(zhí)筆）

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)以及與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)學(xué)研究方法得到了更多的重視，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)也開始成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一種模式。我校開展的《小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開發(fā)的實(shí)踐研究》課題于2016年6月申報(bào)為常州市十三五規(guī)劃課題后，把“做數(shù)學(xué)”這一實(shí)驗(yàn)引入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，改變小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式。 通過創(chuàng)建適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)環(huán)境來激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的興趣，提高學(xué)生“做”數(shù)學(xué)的能力，幫助學(xué)生積累基本的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。 經(jīng)過一年多的研究，教師選擇和使用正確的課程材料、教學(xué)工具、現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)，很好地支持了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。同時(shí)，積極組織符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和操作的過程中學(xué)數(shù)學(xué)，成績明顯，推動(dòng)了數(shù)學(xué)教學(xué)模式的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化。

一、研究獲得的理論成果

1.形成了對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值的理性認(rèn)識(shí)

我們課題組教師自課題申報(bào)后成立了課題研究小組，課題組成員精心設(shè)計(jì)課題研究方案。我們緊緊圍繞課題展開了探索和實(shí)踐，形成了對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值的理性認(rèn)識(shí)。

（1）激發(fā)了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)無疑是一劑良方，有效開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知方式的轉(zhuǎn)變和認(rèn)知途徑的延伸，要打破學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的陋習(xí)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，就要尋求一種“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)”到“做數(shù)學(xué)”再到“玩數(shù)學(xué)”的規(guī)律。因此，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能培養(yǎng)學(xué)生積極的數(shù)學(xué)情感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

（2）提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)理解能力

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生動(dòng)手“做”數(shù)學(xué)，從一個(gè)觀察者和聽眾變成了一個(gè)主動(dòng)參與者，就更容易對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、產(chǎn)生結(jié)果的原因、新知識(shí)和新方法等產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究心。通過動(dòng)手開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，有助于抽象數(shù)學(xué)形象化，使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的本質(zhì)意義更加容易理解。

（3）積累了學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)

在學(xué)校開展“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式”探索的背景下，課題組以“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為載體，組織、引導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐應(yīng)用活動(dòng)，積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和解決問題的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、形式得到轉(zhuǎn)變，生活經(jīng)驗(yàn)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累有較為明顯的呈現(xiàn)，并逐漸成為學(xué)生自覺的數(shù)學(xué)意識(shí)。

（4）促進(jìn)了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維發(fā)展

開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)教學(xué)，重視了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，讓學(xué)生在操作中學(xué)習(xí)。操作是一種發(fā)展思維的重要教學(xué)活動(dòng)，也是學(xué)生獲得知識(shí)的一個(gè)重要途徑。引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)學(xué)數(shù)學(xué)，讓學(xué)生容易獲得成功的體驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中探求規(guī)律，不但培養(yǎng)了獨(dú)立思考、主動(dòng)獲取知識(shí)的能力，而且能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生在探索中自主學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的品質(zhì)。

2.產(chǎn)生的策略、形成的課型

我們構(gòu)建的具有數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)特質(zhì)的課堂，應(yīng)該有明顯的過程結(jié)構(gòu)：鮮明的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)學(xué)化的分析、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二、研究獲得的實(shí)踐成果

1.創(chuàng)建了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室

初步建立了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，這為開展研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)學(xué)校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了歸整分類，并對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了添置與開發(fā)。我們讓師生全員參與，一邊建設(shè)一邊研究，引導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中研究、在研究中建設(shè)。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)素材的開發(fā)中，數(shù)學(xué)老師主動(dòng)參與，學(xué)生也積極主動(dòng)參與其中，師生一起開發(fā)，積累起具有生命力的科學(xué)高效的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)素材。

2.課程研究的物化成果

（1）撰寫了系列論文

課題組成員撰寫的論文《妥善處理三個(gè)關(guān)系，提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)效能》《基于核心素養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)施策略》發(fā)表于《學(xué)子》，《深入挖掘生活資源，巧妙設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》發(fā)表于《數(shù)學(xué)大世界》，《小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想的策略》發(fā)表于《基礎(chǔ)教育研究》，《做學(xué)玩合一，思創(chuàng)行一體——小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施》發(fā)表于《新課程》。

（2）進(jìn)行了課堂觀摩研討

課題組多次組織開展了課堂觀摩活動(dòng)，結(jié)合五年級(jí)下冊(cè)課例“蒜葉的生長”“球的反彈高度”“解決問題的策略”等開展了同課異構(gòu)或一課多輪的研究，開發(fā)了多個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課例。有的側(cè)重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，有的聚焦實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，有的重視實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。

（3）形成了優(yōu)秀案例集

課題組對(duì)所執(zhí)教的案例進(jìn)行梳理、匯總，形成了《軸對(duì)稱圖形》《數(shù)字與信息》《可能性》《釘子板上的多邊形》《認(rèn)識(shí)長方形和正方形》《找規(guī)律》《和與積的奇偶性》《體積和容積的意義》《三角形的內(nèi)角和》《圓錐的體積》等優(yōu)秀案例集。

（4）編寫了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)

小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要真正從“設(shè)計(jì)”到“實(shí)施”，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的把握是首要任務(wù)，因此，全體課題組成員積極探索，不斷實(shí)踐研究，認(rèn)真解讀了義務(wù)教學(xué)教科書數(shù)學(xué)教材的內(nèi)容，系統(tǒng)整理了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)的器材。積極配合省教研室編寫了三年級(jí)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)學(xué)校將全面推廣使用這本數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)。

三、課題后續(xù)研究設(shè)想

1.關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)積累

重點(diǎn)對(duì)中高年段數(shù)學(xué)課程中的探究活動(dòng)進(jìn)行重構(gòu)，尋找出更切合學(xué)生實(shí)際的活動(dòng)設(shè)計(jì)，在活動(dòng)的設(shè)計(jì)中提煉出一定的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，提高學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的積累。

2.加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究

在學(xué)習(xí)研討、課堂觀摩等形式的開展下，課題組理論學(xué)習(xí)繼續(xù)以積累學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)核心為學(xué)習(xí)方向，后續(xù)階段將進(jìn)一步對(duì)數(shù)學(xué)教師的學(xué)科素養(yǎng)和課程意識(shí)進(jìn)行提升，并緊密關(guān)注同行與本課題相關(guān)的研究動(dòng)向，鼓勵(lì)課題組成員積極外出進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，使數(shù)學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能力不斷提高，把數(shù)學(xué)研究逐步引向深入。

3.形成較完整的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課例

在開始進(jìn)行課題研究時(shí)形成的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，沒有系統(tǒng)整理。下階段的研究中，課題組要求在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的數(shù)學(xué)語言要語言簡練、嚴(yán)密、精確，力求生動(dòng)幽默，化抽象為形象，化陌生為熟悉，使數(shù)學(xué)語言本身具有形象美和藝術(shù)感染力。同時(shí)選擇具體的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確立研究專題，形成有代表性的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課例。

4.建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教室

學(xué)校已初步組建了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，下一階段將充分發(fā)揮數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的作用和功能，加大在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形成新的數(shù)學(xué)教學(xué)模式。同時(shí)借助這一教學(xué)模式，讓每堂數(shù)學(xué)課的學(xué)習(xí)環(huán)境由教室變?yōu)閿?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)聽講變?yōu)樘骄炕?dòng)，學(xué)習(xí)內(nèi)容由做習(xí)題變?yōu)閯?dòng)手搭建模型，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主探索的能力。

附課題組成員：

組長：朱敏、吉梨炎

組員：張劍峰、丁文丹、謝麗娟、邵亞南、李敏、趙昱雯、馬麗娟