巧用實(shí)驗(yàn)，靈動(dòng)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂

江蘇省啟東市祖杰小學(xué) 邱德軍

隨著課程改革的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)淡出了歷史舞臺(tái)。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)作為一種新的學(xué)習(xí)和教學(xué)模式進(jìn)入了小學(xué)數(shù)學(xué)課堂，旨在讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實(shí)踐、推理、歸納等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的印象，有助于提升學(xué)生思維的靈活性和深刻性。在以往的課堂教學(xué)中見不到“實(shí)驗(yàn)”的影子，實(shí)驗(yàn)被人們看成了物理、化學(xué)課堂的專利，用教師講解代替了學(xué)生的探索，學(xué)生的主體地位也沒有得到充分的體現(xiàn)和發(fā)揮，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程完全是教師告知的過程，這樣的學(xué)習(xí)是不深入的，時(shí)間久了，所學(xué)的知識(shí)學(xué)生就會(huì)漸漸淡忘。因此，教師應(yīng)扭轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，為學(xué)生設(shè)計(jì)多元化的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生以積極、主動(dòng)的狀態(tài)融入學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)，構(gòu)建富有生命力的數(shù)學(xué)課堂。

一、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想結(jié)論

“猜想——驗(yàn)證”是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的有效方式，也是培養(yǎng)學(xué)生思維靈活性和創(chuàng)造性的有效途徑。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，教師有目的地引導(dǎo)學(xué)生猜想，讓他們進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證，可以誘發(fā)學(xué)生獲取新知的熱情和主動(dòng)性，增進(jìn)對所學(xué)知識(shí)的理解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的想象力。因此，在數(shù)學(xué)課堂中，教師應(yīng)為學(xué)生設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的深刻性，提升課堂教學(xué)效果。

在教學(xué)“圓錐的體積”時(shí)，在課前，教師準(zhǔn)備了很多等底等高的圓柱體、圓錐體玻璃容器和裝滿水的水桶。新課伊始，教師拿出等底等高的玻璃容器，讓學(xué)生們進(jìn)行觀察，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生猜想它們體積之間的關(guān)系。學(xué)生們由于視覺的差異，得出的猜想結(jié)論并不是一樣的，有的猜想圓柱的體積是圓錐體積的4 倍，也有學(xué)生猜想圓柱的體積是圓錐體積的兩倍多一些，還有學(xué)生猜想圓柱的體積是圓錐體積的3 倍……怎么解決呢？學(xué)生們自然會(huì)想到驗(yàn)證，為了讓學(xué)生更加清晰地進(jìn)行觀察，教師在水桶中滴加了幾滴紅墨水，教師讓學(xué)生拿著等底等高的玻璃容器走到講臺(tái)前，將圓錐體容器盛滿水，然后往圓柱體容器里面倒，看需要倒幾次。經(jīng)過驗(yàn)證后，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)需要倒3 次才能倒?jié)M，也有學(xué)生將圓柱體容器里面盛滿水，然后往圓錐體容器里面倒，看能倒幾次，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)能倒3 次。經(jīng)過這樣的實(shí)驗(yàn)過程，得出了結(jié)論。

二、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，突破教學(xué)難點(diǎn)

數(shù)學(xué)知識(shí)抽象、難懂，如果教師直接講授，學(xué)生只能停留在“課本數(shù)學(xué)”階段，并不能真正理解所學(xué)知識(shí)，加之學(xué)生的年齡尚小，生活經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重缺失，抽象思維能力還不能適應(yīng)數(shù)學(xué)發(fā)展的要求，在學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)思維短板，并不能透徹地掌握所學(xué)知識(shí)，成了日后做錯(cuò)題目的原因。因此在日常的教學(xué)中，教師應(yīng)注重運(yùn)用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)，降低學(xué)習(xí)的難度，促進(jìn)知識(shí)體系的有效構(gòu)建。

在教學(xué)“三角形三邊關(guān)系”時(shí)，教師在課前讓學(xué)生準(zhǔn)備了一根長度為18 厘米的細(xì)繩。新課伊始，教師讓學(xué)生拿出細(xì)繩，學(xué)生們很是興奮，不知道老師要干什么。教師微笑著問學(xué)生：“如果要圍成三角形，要將細(xì)繩分成幾段？”“3 段”，學(xué)生們不約而同地說。于是教師讓學(xué)生將繩子分成3 段，然后拼一拼，看看有什么發(fā)現(xiàn)。學(xué)生們立即投入到了實(shí)驗(yàn)中，不一會(huì)兒，學(xué)生們便發(fā)現(xiàn)了問題。有的學(xué)生分成的3 段可以圍成三角形，也有學(xué)生分成的3 段不能圍成三角形。同樣是分成3 段，這是什么原因呢？讓學(xué)生進(jìn)入了深思中。教師引導(dǎo)學(xué)生將能圍成三角形3 段細(xì)繩的長度和不能圍成三角形3 段細(xì)繩的長度分別進(jìn)行了整理，然后進(jìn)行比較，看看有什么發(fā)現(xiàn)。學(xué)生們將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后，發(fā)現(xiàn)能圍成三角形的3 根細(xì)繩長度存在著這樣的關(guān)系：兩條細(xì)繩的長度之和大于第三段細(xì)繩的長度，由此得出了三角形的三邊關(guān)系：兩邊之和大于第三邊。

上述案例，面對深?yuàn)W的數(shù)學(xué)知識(shí)，教師沒有直接“全盤相授”，而是為學(xué)生設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中形成認(rèn)知方面的沖突，讓學(xué)生在解決沖突中掌握了知識(shí)的本質(zhì)，真正使學(xué)生將膚淺的記憶轉(zhuǎn)化為深刻的理解。

三、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是數(shù)學(xué)課堂的重要任務(wù)，也是提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要途徑之一。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的引入可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的多重感官融入學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生積極思維，這樣的學(xué)習(xí)過程可以讓學(xué)生在操作中體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的快樂，在實(shí)踐中學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思考和創(chuàng)造。因此，在課堂教學(xué)的過程中，教師應(yīng)有意識(shí)地為學(xué)生搭建實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，讓學(xué)生在嘗試、實(shí)踐的基礎(chǔ)上發(fā)散思維，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新力的提升。

在教學(xué)“圓柱側(cè)面積”時(shí)，教師讓學(xué)生在課前準(zhǔn)備了長方形紙、圓柱形紙筒、剪刀等物品。在教學(xué)中，教師將課堂交給了學(xué)生，讓學(xué)生想辦法借助工具計(jì)算出圓柱的側(cè)面積。學(xué)生們進(jìn)入到了實(shí)驗(yàn)中，想到了以下方法：①先測量出圓柱形的高度并記錄下來，然后用剪刀將紙筒剪開、平鋪，這時(shí)就可以得到一個(gè)長方形，測量出圓柱的底面周長，根據(jù)長方形的面積計(jì)算公式，計(jì)算出圓柱的側(cè)面積。②用剪刀沿著紙筒的斜線進(jìn)行剪裁，會(huì)得到一個(gè)平行四邊形，測量出底和高的長度，根據(jù)平行四邊形的面積計(jì)算公式推算出圓柱的側(cè)面積。③用紙將紙筒包裹起來，然后進(jìn)行裁剪，得到一張長方形白紙，它的面積就是圓柱的側(cè)面積。顯然，上面的幾種方法都可以順利地推導(dǎo)出圓柱的側(cè)面積計(jì)算公式，發(fā)散了學(xué)生的思維，促進(jìn)知識(shí)體系的構(gòu)建。

上述案例，教師巧妙地利用生活中的素材，為學(xué)生設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。學(xué)生在探索、交流的過程中產(chǎn)生思維的碰撞，從不同的角度看待和分析數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性意識(shí)，他們的創(chuàng)造性思維在實(shí)驗(yàn)的過程中得到催化，最大化課堂教學(xué)效益。

總之，在數(shù)學(xué)課堂中引入實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加快新知內(nèi)化的歷程。因此，在以后的教學(xué)中，教師應(yīng)更新教學(xué)理念，為學(xué)生設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)、高效的實(shí)驗(yàn)，誘發(fā)學(xué)生的熱情，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，更好地獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生積極的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情感，構(gòu)建富有生命力的數(shù)學(xué)課堂。