運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)激活數(shù)學(xué)大課堂

魏芳

摘? 要 數(shù)學(xué)作為小學(xué)階段的基礎(chǔ)學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索意識和能力的關(guān)鍵課程。教師可以利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)激活數(shù)學(xué)大課堂，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)造良好的前提條件。

關(guān)鍵詞 小實(shí)驗(yàn);小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)素養(yǎng);合作學(xué)習(xí)

中圖分類號：G623.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）15-0076-03

1 前言

小實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)階段數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新過程中新興的一種方法。小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生按照預(yù)定的方案自己動手操作，經(jīng)過探索、發(fā)現(xiàn)、分析等思維活動，最后理解數(shù)學(xué)知識，并且掌握數(shù)學(xué)問題解決策略的教學(xué)方法。在這樣的教學(xué)活動中，學(xué)生自主探索、動手實(shí)驗(yàn)，且能夠主動合作交流，有利于掌握學(xué)習(xí)方法，提升學(xué)習(xí)能力和合作精神。同時(shí)，新課標(biāo)要求教師重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生觀察、猜想、實(shí)驗(yàn)等能力。因此，小實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中日益得到教師的關(guān)注和重視。

2 數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用價(jià)值

運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方法? 現(xiàn)代教育理念重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，這就需要教師采取科學(xué)的方法，幫助學(xué)生改變單一且被動的學(xué)習(xí)方法，使其積極學(xué)習(xí)，主動投入數(shù)學(xué)知識的探索活動中，利用已有的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建符合自身能力的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼龠M(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展? 小實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識以及規(guī)律，能夠加深學(xué)生對知識本身的理解，豐富學(xué)生的直觀體驗(yàn)，有效發(fā)展學(xué)生的思維。

運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱嵘龑W(xué)生對數(shù)學(xué)價(jià)值的認(rèn)識[1]? 數(shù)學(xué)知識從生活中來，又在解決問題中運(yùn)用于生活中，而小實(shí)驗(yàn)就是數(shù)學(xué)和生活聯(lián)系的橋梁，因此，學(xué)生可以通過數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)認(rèn)識數(shù)學(xué)的價(jià)值。

3 運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)激活數(shù)學(xué)大課堂

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生興趣? 興趣是學(xué)生最好的老師。教師在教學(xué)時(shí)可以使用小實(shí)驗(yàn)的方式激發(fā)學(xué)生興趣，主要利用學(xué)生了解的生活現(xiàn)象、感興趣的具體內(nèi)容等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對抽象的知識進(jìn)行轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)其形象性特點(diǎn)，提高教學(xué)的趣味性。如在“毫米、分米的認(rèn)識”一課教學(xué)中，教師指導(dǎo)學(xué)生做蒜頭發(fā)芽的小實(shí)驗(yàn)，如圖1所示，觀察并且記錄蒜葉生長情況。

蒜葉的生長雖然比較快，但是每天的生長尺寸較小，學(xué)生在記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)需要使用毫米這一單位。這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠使學(xué)生掌握毫米、分米的基本知識，了解毫米和分米等微小單位在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和運(yùn)用能力。同時(shí)，在記錄過程中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)毫米和分米在生活中的價(jià)值，并且體會到小實(shí)驗(yàn)的樂趣，了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義。在興趣的驅(qū)動下，學(xué)生能積極投身于數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)教師激活數(shù)學(xué)大課堂的教學(xué)目的，促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)演示數(shù)學(xué)規(guī)律? 數(shù)學(xué)規(guī)律具有明顯的抽象性、普遍性、代表性以及概括性等特點(diǎn)。在教學(xué)中，教師可以利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)演示數(shù)學(xué)規(guī)律，幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)的本質(zhì)，掌握數(shù)學(xué)知識的發(fā)展過程，使學(xué)生在動手實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證自己發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，從而認(rèn)識數(shù)學(xué)知識的嚴(yán)謹(jǐn)性，深化對數(shù)學(xué)結(jié)論的理解，從而正確掌握知識。

以“統(tǒng)計(jì)與概率”的教學(xué)為例，教師可以利用一元硬幣設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，即在硬幣上滴水滴，記錄在水滴不外溢的情況下，每次最多能夠滴多少滴。在這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生了解到：每次記錄的數(shù)值雖然有可能不同，但有一個(gè)確定的數(shù)值，而每次的最多滴水的滴數(shù)在這個(gè)數(shù)值上下浮動。

這樣的小實(shí)驗(yàn)簡單易操作，有很強(qiáng)的趣味性，還能夠充分體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的隨機(jī)性，與知識點(diǎn)關(guān)系密切，有利于學(xué)生從中掌握數(shù)學(xué)規(guī)律，強(qiáng)化學(xué)生分析數(shù)據(jù)的意識和能力;同時(shí)，能夠有效提升學(xué)生探索數(shù)學(xué)知識的興趣，提升其數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生理解? 只有通過自己動手獲取的知識才能真正成為學(xué)生掌握的知識。數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)的工具多種多樣，便于學(xué)生在小實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的觀察、分析、推理、想象以及驗(yàn)證等過程，能夠?qū)崿F(xiàn)知識的形象化、直觀化以及可視化，最終加深學(xué)生對知識的理解。

如在講解三角形的內(nèi)角和相關(guān)知識時(shí)，教師可以利用三角板指導(dǎo)學(xué)生計(jì)算三個(gè)內(nèi)角度數(shù)之和，由此使學(xué)生產(chǎn)生疑惑，思考其他三角形的內(nèi)角和是否為180°。而后，引導(dǎo)學(xué)生從紙板上剪下三個(gè)不同的三角形，使其通過測量和計(jì)算的方式初步形成三角形內(nèi)角和為180°的想法，并且將三角形的三個(gè)角剪下來拼接成平角，驗(yàn)證猜想的正確性，正確認(rèn)識三角形內(nèi)角和。

這個(gè)小實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、層次分明，學(xué)生經(jīng)歷知識從特殊到一般的變化過程，從而獲取知識，并且積累探索數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，感悟歸納數(shù)學(xué)的思想方法，使思維能力得到發(fā)展。可見，教師運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)激活數(shù)學(xué)大課堂，需要合理設(shè)計(jì)和運(yùn)用小實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)感悟數(shù)學(xué)方法? 在親身體驗(yàn)中能夠掌握知識，在實(shí)踐應(yīng)用中能夠形成數(shù)學(xué)方法。運(yùn)用小實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要注意與實(shí)際生活相聯(lián)系，利用數(shù)學(xué)知識解決生活問題，拉近抽象、枯燥的數(shù)學(xué)知識與生活的距離，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識的價(jià)值。在小實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能夠積累豐富的運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決生活問題的經(jīng)驗(yàn)，從而掌握運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的方法和技巧[2]。

以“圓柱的體積”教學(xué)為例，為加深學(xué)生對圓柱體積公式的理解，教師可以使用圓柱體容器和土豆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即在圓柱體容器中加入一些水，測量此時(shí)的液面高度并記錄;而后選擇適量的土豆裝入其中，使水沒過土豆，再次測量液面的高度，記錄相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)合理、步驟明確，可以加深學(xué)生對圓柱體體積公式的理解，更重要的是能夠幫助學(xué)生積累豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)化學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法，提升解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，全面提高數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)揮數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，激活數(shù)學(xué)大課堂。

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)組織合作學(xué)習(xí)? 培養(yǎng)學(xué)生合作意識和能力是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。在運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)激活數(shù)學(xué)大課堂的教學(xué)活動中，教師可以利用小實(shí)驗(yàn)組織合作學(xué)習(xí)。如在“圓柱的表面積”教學(xué)中，教師為學(xué)生提供大小不同的圓柱體，如圖2所示，要求學(xué)生利用現(xiàn)有的知識計(jì)算其表面積。具體要求：學(xué)生思考表面積的基本含義;分析圓柱體表面積的計(jì)算方法;小組成員合理分工，在現(xiàn)有工具和知識的基礎(chǔ)上得出圓柱體的表面積。學(xué)生根據(jù)圓柱由兩個(gè)底面與一個(gè)側(cè)面組成，且底面的兩個(gè)圓相同的特點(diǎn)，明確表面積的計(jì)算思路;然后開始分工合作，量出兩個(gè)底面圓的直徑，計(jì)算其面積。

小實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)是計(jì)算圓柱側(cè)面的面積，學(xué)生會嘗試將側(cè)面剪開，使其變?yōu)樽约赫莆盏拿娣e計(jì)算方法的圖形，而后結(jié)合兩個(gè)底面圓的面積進(jìn)行計(jì)算，最終總結(jié)出圓柱表面積的計(jì)算方法。教學(xué)實(shí)踐表明，合理利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)組織合作學(xué)習(xí)，可有效激活數(shù)學(xué)大課堂，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)有效運(yùn)用數(shù)學(xué)知識? 運(yùn)用數(shù)學(xué)知識是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。在教學(xué)中，對學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)的重視度更高，而對用數(shù)學(xué)重視度較低，導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握僅停留在表面，沒有在生活中找到與之相符的背景，也就無法準(zhǔn)確地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識[3]。數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪Y(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)生活中的場景，為學(xué)生構(gòu)建生活中需要解決的問題，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)積累運(yùn)用知識的經(jīng)驗(yàn)。

以“長方形和正方形”的教學(xué)為例，在長方形和正方形周長的教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的小實(shí)驗(yàn)。

首先，設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。教師準(zhǔn)備好樹葉、教材等生活中常見的物品，在講解周長概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考這些物品的周長如何計(jì)算，而后指導(dǎo)學(xué)生通過測量等方式得出周長。

其次，設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)知識。教師可以要求學(xué)生測量學(xué)校操場的周長，測量正方形或是長方形餐桌的周長等，在測量的過程中，學(xué)生不僅能夠掌握不同測量工具的使用方法，而且能夠掌握長方形和正方形周長測量的要點(diǎn)，從而保證周長測量的準(zhǔn)確性。同時(shí)，還能夠在測量中初步了解周長的計(jì)算方法，為更加深入學(xué)習(xí)圖形的相關(guān)知識奠定基礎(chǔ)。

利用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)突破教學(xué)難點(diǎn)? 教師在運(yùn)用數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以利用實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)突破教學(xué)難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生走出思維死角。

首先，教師可以利用小實(shí)驗(yàn)將抽象的知識轉(zhuǎn)化為形象化知識。數(shù)學(xué)知識來自生活，是人們對生活現(xiàn)象的總結(jié)，具有很強(qiáng)的抽象性。面對這樣的知識，單純依靠教師的語言講解很難有效闡述知識的本質(zhì)，學(xué)生理解也不夠透徹。如教學(xué)“長方體和正方體的體積”時(shí)，教師需要讓學(xué)生了解物體占有一定的空間，且占有空間的大小不同，單純用語言描述很難讓學(xué)生理解“體積”的含義。教師可以設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，將正方體放入裝滿水的水杯中，在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考水溢出的原因。再提問：如果將正方體換成大小不同的其他正方體以及長方體，溢出水的量是否相同？而后提出體積的概念。

在小實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中，教師沒有使用過多的語言描述，而是通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋體積概念，以直觀的方式展示抽象的知識，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自己體驗(yàn)和感受體積的含義，收到較好的教學(xué)效果。

其次，教師可以利用小實(shí)驗(yàn)深化教學(xué)。小學(xué)生以感性認(rèn)知為主，掌握的知識主要來自教師、教材、家長以及生活中的直觀經(jīng)驗(yàn)。思維的發(fā)展本身就是從形象轉(zhuǎn)化到抽象，而學(xué)生對抽象知識的理解通常以直觀的工具材料為依托，對知識學(xué)習(xí)和理解會受到客觀條件的影響，對問題的思考一般停留在表面，很少能夠分析其本質(zhì)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)具有一定的片面性。教師在教學(xué)中可以利用小實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行深入思考，使其了解知識的本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)幫助學(xué)生掌握和運(yùn)用知識的教學(xué)目標(biāo)。

4 結(jié)語

小實(shí)驗(yàn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，并且實(shí)際教學(xué)效果較為理想。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、可行性和必要性，并且認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的思維發(fā)展需求等。同時(shí)，教師還應(yīng)考慮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的交流，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，讓學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)知從感性上升到理性，使學(xué)生在理解知識的基礎(chǔ)上學(xué)會應(yīng)用，從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力。

參考文獻(xiàn)

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