小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與研究

林振強(qiáng)

摘? 要：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有廣泛性、參與性和高效性等優(yōu)點(diǎn)，可為學(xué)生提供實(shí)踐環(huán)境，突出學(xué)法。必須重視組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為學(xué)生提供發(fā)展平臺(tái)，完成建構(gòu)知識(shí)意義，再現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的原則和切入點(diǎn)需要以學(xué)生自主探究為特征，構(gòu)建數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)? 教學(xué)策略? 學(xué)以致用

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.5? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-1578（2019）08-0158-01

著名的數(shù)學(xué)家歐拉認(rèn)為：“數(shù)學(xué)這門(mén)科學(xué)需要觀察，也需要實(shí)驗(yàn)。”實(shí)驗(yàn)是需要設(shè)計(jì)的，因此，必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織，為學(xué)生提供發(fā)展的平臺(tái)，完成建構(gòu)知識(shí)意義，再現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

1? ?激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種思維訓(xùn)練過(guò)程，激發(fā)興趣是切入點(diǎn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不能與科學(xué)實(shí)驗(yàn)混為一談，更注重在做中學(xué)、玩中學(xué)。例如，教學(xué)《軸對(duì)稱圖形》一課，教師組織學(xué)生嘗試折紙、剪紙的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在動(dòng)手操作中滲透和揭示了“軸對(duì)稱圖形”的概念。又如，在教學(xué)三年級(jí)《可能性》中“一定”、“可能”、“不可能”三個(gè)數(shù)學(xué)名詞的時(shí)候，可以設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)：在三個(gè)相同的盒子分別放著一定量的紅球、白球、紅球和白球，讓學(xué)生通過(guò)摸球?qū)嶒?yàn)產(chǎn)生疑問(wèn)：第一個(gè)盒子為何摸不到白球？第二個(gè)盒子一直都是白球？第三個(gè)盒子有紅球也有白球？激發(fā)學(xué)生去探索其中的奧秘。經(jīng)歷數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，學(xué)生手腦并用，心理需求與樂(lè)趣有機(jī)結(jié)合，喚起潛在的學(xué)習(xí)動(dòng)力，師生互動(dòng)氛圍熱烈，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的效果非同小可。

2? ?加深理解數(shù)學(xué)概念

作為一種數(shù)學(xué)的思維形式，抽象的數(shù)學(xué)概念在理解上對(duì)學(xué)生而言，是“攔路虎”。如果單憑強(qiáng)加記憶，往往對(duì)其本質(zhì)屬性一知半解，將影響到學(xué)習(xí)的效果。了解概念的來(lái)龍去脈，可以借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，把具體性與抽象性辯證統(tǒng)一起來(lái)，立足現(xiàn)實(shí)生活，豐富學(xué)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生已有概念入手，理論聯(lián)系實(shí)際，思考與交流、觀察與操作、猜測(cè)與推理、驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)等過(guò)程循序漸進(jìn)，揭示概念的本質(zhì)屬性，形成新的概念。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以分清易混淆的概念，對(duì)數(shù)學(xué)模型直接觀察，明確認(rèn)識(shí)概念間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。這樣，強(qiáng)化了數(shù)學(xué)概念，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)而在增加感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。例如，教學(xué)“圓環(huán)的面積”這一概念時(shí)，可以讓學(xué)生自己動(dòng)手做一個(gè)半徑5cm的圓形，再以此圓的中心為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑3cm的圓，然后動(dòng)手剪去內(nèi)圓，留下外圓，經(jīng)過(guò)一番操作學(xué)生各自就得到一個(gè)圓環(huán)。由于學(xué)生親自動(dòng)手操作，也可以發(fā)現(xiàn)圓環(huán)面積的計(jì)算思路，圓環(huán)的概念明確了，新知識(shí)的解答方法也就明了了。

3? ?突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)

采用合適的實(shí)驗(yàn)方式，借助靈活的實(shí)驗(yàn)手段，可以有效突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)，以舊引新、舊中蘊(yùn)新，使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)策略價(jià)值。例如，教學(xué)“克的認(rèn)識(shí)”一課時(shí)，需要幫助學(xué)生突破“1克的質(zhì)量觀”難點(diǎn)，引入天平的使用方法精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)時(shí)可以讓學(xué)生通過(guò)比、估、稱等實(shí)踐活動(dòng)，逐步建立起“克”的概念。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以讓學(xué)生分別稱1個(gè)2分硬幣、2粒黃豆、39粒大米等生活中常見(jiàn)物品的重量，辨析為什么要以克為單位比較合適，因勢(shì)利導(dǎo)讓學(xué)生先估計(jì)一下一根粉筆、或是橡皮擦、圓珠筆等物體的重量，再利用天平實(shí)際稱一稱并進(jìn)行不斷校正，不斷完善對(duì)“克”的認(rèn)識(shí)。比一比哪個(gè)重一些，通過(guò)動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)重量單位“克”的體會(huì)。這樣，比起單純靠背誦來(lái)記憶效果好多了，要是暫時(shí)忘了也可以回想當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的情景進(jìn)行回憶。學(xué)生掌握得快，記憶的時(shí)間長(zhǎng)，教學(xué)效率高。學(xué)生在實(shí)踐中感知，在體驗(yàn)中建構(gòu)，積累了數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)的探究精神。

4? ?發(fā)揮學(xué)生的主體性

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為：只有讓學(xué)生積極主動(dòng)建構(gòu)時(shí)，真正意義上的學(xué)習(xí)才能發(fā)生。增強(qiáng)學(xué)生主體意識(shí)，不能機(jī)械地傳授知識(shí)，必須豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，可以促進(jìn)學(xué)生拓寬認(rèn)知途徑。例如，教學(xué)“圓錐的體積”一課，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解圓錐體積計(jì)算公式中“三分之一”的由來(lái)。不能草率拋出數(shù)學(xué)結(jié)論，而應(yīng)該誘導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，內(nèi)化書(shū)本知識(shí)，在猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中自悟自得，在經(jīng)歷和體驗(yàn)中同化或順應(yīng)新知識(shí)，找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)短板，在質(zhì)疑問(wèn)難中相互研討，充分享有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生積極主動(dòng)參與知識(shí)的遷移，克服心理障礙，在有針對(duì)性的訓(xùn)練中，得心應(yīng)手解決生成性問(wèn)題，從而提高教學(xué)的效率。

5? ?激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)學(xué)探究中，學(xué)生常常會(huì)面臨抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題。問(wèn)題是思維的引擎，教師可以創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在動(dòng)手操作中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，在合作探究中消除認(rèn)知沖突，在掌握方法中體驗(yàn)領(lǐng)悟，在深度學(xué)習(xí)中建構(gòu)知識(shí)。例如，“平面圖形的鑲嵌”是一節(jié)數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐課，由平面拓展到空間。教師可以精心設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，教材中不同形狀的瓷磚鋪設(shè)鑲嵌情況比較抽象，課前可以布置學(xué)生準(zhǔn)備直觀的若干張平面圖形卡紙，以達(dá)到不留空隙且不重疊的實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生在觀察和拼接實(shí)驗(yàn)中，不僅與眾不同地設(shè)計(jì)出地面裝飾，還豐富了對(duì)鑲嵌的認(rèn)識(shí)。在多角度、全方位思考問(wèn)題中，學(xué)生體驗(yàn)了數(shù)學(xué)蘊(yùn)藏的美。從圖案欣賞，到實(shí)驗(yàn)操作，再到創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決實(shí)際問(wèn)題水到渠成。

6? ?增強(qiáng)學(xué)以致用的意識(shí)

數(shù)學(xué)行為中知識(shí)的應(yīng)用廣泛，教師需要循循善誘學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)信息，借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，理解數(shù)學(xué)的學(xué)科意義，摒棄純粹的數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用方式，讓學(xué)生增強(qiáng)學(xué)以致用意識(shí)。在問(wèn)題情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)情境中進(jìn)行探究，在探究情境中進(jìn)行反思，既要融會(huì)貫通數(shù)學(xué)問(wèn)題，又要舉一反三數(shù)學(xué)規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)用技能，使其養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。例如，教學(xué)“三角形具有穩(wěn)定性”這節(jié)課，教師組織學(xué)生到操場(chǎng)觀察一棵剛種下的樹(shù)苗，介紹說(shuō)：“這棵樹(shù)苗剛種下不久，風(fēng)吹來(lái)它會(huì)搖晃得很厲害，這樣很不利于樹(shù)苗的成長(zhǎng)，怎樣使它不會(huì)搖晃從而健康地成長(zhǎng)？”讓學(xué)生出謀劃策使小樹(shù)苗不會(huì)搖晃。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中加深對(duì)“多邊（多于三條邊）不穩(wěn)定”拓展延伸式的感悟，實(shí)驗(yàn)操作與思維加工雙管齊下，經(jīng)歷數(shù)學(xué)探索活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

綜上所述，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生更多感性的認(rèn)識(shí)，它對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力，激發(fā)知識(shí)的再創(chuàng)造，發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，體現(xiàn)素質(zhì)教育等方面，是傳統(tǒng)教學(xué)手段不能達(dá)到的效果，是新課程理念下的必然產(chǎn)物。在操作各種各樣的實(shí)驗(yàn)工具時(shí)，注意實(shí)驗(yàn)選材貼近實(shí)際，實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄及時(shí)反饋，實(shí)驗(yàn)方法以學(xué)生動(dòng)手為主，促進(jìn)有效提升實(shí)驗(yàn)效率。

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