加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)實(shí)驗(yàn)一詞提出過多次，如在基本理念中提出：“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)容要有利于學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng).內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)采用不同的表達(dá)方式，以滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求。有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴模仿與記憶，動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。由于學(xué)生所處的文化環(huán)境、家庭背景和自身思維方式的不同、學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過程?！边@里所說的“實(shí)驗(yàn)”，就是指數(shù)學(xué)教學(xué)可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)行。此外，《標(biāo)準(zhǔn)》還對(duì)如何實(shí)驗(yàn)提出了要求，如：“我們不提倡用計(jì)算機(jī)上的模擬實(shí)驗(yàn)來代替學(xué)生能夠從事的實(shí)踐活動(dòng)（如在計(jì)算機(jī)上模擬“倒砂子實(shí)驗(yàn)”，以使學(xué)生理解等底等高的圓柱體和圓錐體體積之間的關(guān)系）;我們不提倡利用計(jì)算機(jī)演示來代替學(xué)生的直觀想像，來代替學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的探索?！?/p>

自從新一輪基礎(chǔ)教育課程改革實(shí)施以來，教師的教育、教學(xué)觀念發(fā)生了很大的改變，課堂教學(xué)也出現(xiàn)了嶄新的面貌，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)上同樣也發(fā)生了巨大的變化。與傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)相比，現(xiàn)在更注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用，面向全體學(xué)生，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，但在教學(xué)的實(shí)踐過程中不可否認(rèn)的是還存在一些不盡人意的地方。特別是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，與新課程改革提出的要求還有很大的差距。例如很多教師在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠，習(xí)慣于認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)科是一門有著嚴(yán)謹(jǐn)系統(tǒng)的演繹科學(xué)，數(shù)學(xué)活動(dòng)只是高度的抽象思維活動(dòng)，不重視數(shù)學(xué)活動(dòng)中的操作實(shí)驗(yàn);還有些老師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)僅僅停留于實(shí)際操作的層面，而沒有把實(shí)驗(yàn)操作的過程進(jìn)行數(shù)學(xué)的“內(nèi)化”，學(xué)生不能通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展起真正的數(shù)學(xué)思維等等，此外教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還遇到一些困惑，例如班級(jí)人數(shù)太多如何有效組織實(shí)驗(yàn)教學(xué);如何處理好加強(qiáng)操作實(shí)踐能力和加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)、抽象思維能力之間的關(guān)系;在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中"“無本可依，無例可循”，感到教學(xué)無從下手現(xiàn)象等等。

新課改中數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要理念就是重視學(xué)生的知識(shí)形成過程，并指出動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是實(shí)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流的一個(gè)很好教學(xué)方法?！稊?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提在“過程性目標(biāo)”中提出：“主動(dòng)參與特定的數(shù)學(xué)活動(dòng)，通過觀察、實(shí)驗(yàn)、推理等活動(dòng)發(fā)現(xiàn)對(duì)象的某些特征或與其他對(duì)象的區(qū)別和聯(lián)系”，在“關(guān)于學(xué)習(xí)內(nèi)容”中指出：“推理能力主要表現(xiàn)在：能通過觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等獲得數(shù)學(xué)猜想，并進(jìn)一步尋求證據(jù)、給出證明或舉出反例”。另外在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中也用“說一說”、“做一做”、“試一試”、“實(shí)踐活動(dòng)”等內(nèi)容來增加學(xué)生動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，這其中也有很多是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范疇。實(shí)驗(yàn)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的主要作用有以下幾點(diǎn)：

一、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念

例如“體積”概念文字表述為“占空間的大小”，其本質(zhì)屬性是空間觀與大小度的二合一，這對(duì)小學(xué)三四年級(jí)的孩子來說是十分抽象的，這時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)是體積概念建立過程必不可少的活動(dòng)。因?yàn)榻柚该鞑ＡП退蛔兓?，借助視覺沖擊喚醒學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，可以在一定程度上將抽象的空間形象化，能幫助學(xué)生提升對(duì)“物體占空間大小”的感悟。

二、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助揭示數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)

數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性通常都有某種“直觀”的現(xiàn)實(shí)為背景。作為教師，就應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)，反這種“直觀”的背景顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生抓住其本質(zhì)，了解它的變形和發(fā)展及與其它問題的聯(lián)系。例如“字母表示數(shù)”的教學(xué)中，提出下列問題：

1. 搭一個(gè)正方形需要4根火柴，搭兩個(gè)正方形需要7根火柴，搭三個(gè)正方形需要根火柴。
2. 搭10個(gè)、100個(gè)這樣的正方形需要多少根火柴？你是怎樣得到的？
3. 如果用x表示用火柴搭正方形的個(gè)數(shù)，那么搭x個(gè)這樣的正方形需要多少根火柴棒？

教師組織學(xué)生用小棒進(jìn)行搭正方形的實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生的操作實(shí)驗(yàn)，探究交流，學(xué)生從多角度中去思考、去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。通過類似直觀形象的實(shí)驗(yàn)來闡述抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容，這在教材中是很多的。通過這些實(shí)驗(yàn)操作，一方面使學(xué)生能更深入、更扎實(shí)地掌握數(shù)學(xué)知識(shí);另一方面，也使他們?cè)谒季S上不能準(zhǔn)確抓住事物的本質(zhì)，提出符合實(shí)際的有創(chuàng)新的看法。

三、通過"數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生建立生活經(jīng)驗(yàn)

著名數(shù)學(xué)家華羅庚說過：“人們對(duì)數(shù)學(xué)早就產(chǎn)生了枯燥乏味、神秘難懂的印象，成因之一便是數(shù)學(xué)脫離實(shí)際?！睌?shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種有意義的活動(dòng)，只有從學(xué)生感興趣的實(shí)物、日常生活中的實(shí)例入手，讓學(xué)生在熟悉的生活情境中自己去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題，密切數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系，將數(shù)學(xué)與生活有機(jī)的整合到一塊，讓學(xué)生能從生活中感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是“非常有趣的，也是非常有用的”，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力，增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)，達(dá)到“要我學(xué)”為“我要學(xué)”的目的，使學(xué)生“愿學(xué)”、“樂學(xué)”。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，正可以實(shí)現(xiàn)這一目的。例如在學(xué)習(xí)“可能性的大小”這一課中，通過摸球?qū)嶒?yàn)“感受不確定性”、“感受可能性的大小”，建立可能性有大小的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

四、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)探究方法和精神

學(xué)生在課堂上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，雖然是重復(fù)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和結(jié)論，但是仍舊要遵循科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般方法來進(jìn)行，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)的“再發(fā)現(xiàn)”，能豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，是一種充滿情感、富有思考的經(jīng)歷、體驗(yàn)和探索的活動(dòng)。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中使學(xué)生親歷數(shù)學(xué)建構(gòu)過程逐步掌握認(rèn)識(shí)事物，發(fā)現(xiàn)真理的方式和方法，培養(yǎng)創(chuàng)造能力，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。