巧借數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生“做思共生”

湯建英

摘 ?要：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種講究“做思共融”的創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生思維，還能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶。因此，教師可以通過(guò)豐富多樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)形式，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程豐富而充滿活力，真正發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新

“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”即為學(xué)生在一定條件下，通過(guò)數(shù)學(xué)性的“動(dòng)手操作”來(lái)探究數(shù)學(xué)概念、驗(yàn)證相關(guān)理論或解決相應(yīng)問(wèn)題的研究性學(xué)習(xí)方式。老話說(shuō)：“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。在教學(xué)中借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓他們親自體驗(yàn)“從觀察、發(fā)現(xiàn)、操作到結(jié)果、討論、總結(jié)”等整個(gè)的探究過(guò)程，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維獲得自然生長(zhǎng)的動(dòng)力，真正感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂(lè)。本文以“趣味性實(shí)驗(yàn)”“微切片實(shí)驗(yàn)”“主題性實(shí)驗(yàn)”“應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)”為核心談?wù)勅绾吻山钄?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為數(shù)學(xué)課堂帶來(lái)精彩活力。

一、巧借“趣味性實(shí)驗(yàn)”，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣力

布魯納有言：“最好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)莫過(guò)于學(xué)生對(duì)所學(xué)材料本身具有內(nèi)在的興趣?！庇纱丝梢姡d趣是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最重要的基礎(chǔ)。教師不妨組織學(xué)生進(jìn)行“趣味性實(shí)驗(yàn)”，可以在課前預(yù)習(xí)階段或是課堂導(dǎo)入時(shí)，讓學(xué)生通過(guò)“趣味性實(shí)驗(yàn)”初步探究新知識(shí)，讓學(xué)生在“操作”與“玩樂(lè)”中不知不覺掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，發(fā)展出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣力。

例如，在教學(xué)“圓的認(rèn)識(shí)”時(shí)，教師就讓學(xué)生在課前進(jìn)行了一次“趣味性實(shí)驗(yàn)”，本次實(shí)驗(yàn)的目的：是讓學(xué)生制作一個(gè)“圓”或是在紙上畫出大小不同的“圓”。學(xué)生可以自主選擇生活中的材料進(jìn)行制作或畫圓，并要求學(xué)生在親自操作的過(guò)程中將自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題記錄下來(lái)。這樣的實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是充滿新奇與趣味的，可以盡情發(fā)揮他們的想象力。學(xué)生通過(guò)想辦法、選材料、動(dòng)手做，在描、畫、剪、轉(zhuǎn)、圈、印等活動(dòng)中“近距離”地接近“圓”，不僅對(duì)圓產(chǎn)生了探究的興趣，更重要的是自然生成了圓的直觀表象，為進(jìn)一步探究圓做好了準(zhǔn)備。

二、巧設(shè)“微切片實(shí)驗(yàn)”，挖掘?qū)W生發(fā)現(xiàn)力

很多時(shí)候限于課堂時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)條件等因素，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)往往采用簡(jiǎn)單的“微切片”方式，將課堂中的某一知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)給學(xué)生，達(dá)到“見一葉而知秋”的效果?！拔⑶衅瑢?shí)驗(yàn)”不僅滿足了小學(xué)數(shù)學(xué)課程的特性，也有助于提升學(xué)生的發(fā)現(xiàn)力，還能“長(zhǎng)驅(qū)直入”，開發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得理解上的幫助。

例如，在進(jìn)行“找規(guī)律”知識(shí)的練習(xí)時(shí)，教師可以讓學(xué)生采用“微切片實(shí)驗(yàn)”的方式對(duì)以下這道題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：“我們需要用正方體搭積木，搭第一層時(shí)只需1個(gè)正方體，搭第二層時(shí)共需要4個(gè)正方體……按照這種搭法，請(qǐng)問(wèn)一直搭到第六層時(shí)需要多少個(gè)正方體呢？那么，如果搭第n層又需要多少呢？”學(xué)生們?cè)趯?shí)際操作時(shí)，可以制作一張表格整理分析所做實(shí)驗(yàn)的操作結(jié)果，最終形成了一個(gè)“實(shí)驗(yàn)切片”，比如，學(xué)生搭一層是1個(gè)，二層是4個(gè)，三層是9個(gè)，以此類推，學(xué)生只需要搭到第三層，就能探究出其中的規(guī)律，有學(xué)生探究出1+3+5+…+（2n-1）的規(guī)律，也有學(xué)生探究出12，22，32，…，n2等規(guī)律。不一樣的角度、不一樣的操作方式、不一樣的觀察點(diǎn)，讓學(xué)生獲得了豐富多樣的感悟與表達(dá)形式，激活了學(xué)生數(shù)學(xué)思維，讓學(xué)生具備了更強(qiáng)大的發(fā)現(xiàn)力與觀察力。

三、巧用“主題性實(shí)驗(yàn)”，深化學(xué)生探究力

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，要想培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)能力，必不可缺的方式就是實(shí)行主題性實(shí)驗(yàn)。什么是“主題性實(shí)驗(yàn)”？就是指學(xué)生圍繞著一個(gè)數(shù)學(xué)主題進(jìn)行的多樣化系列實(shí)驗(yàn)。它可有效幫助學(xué)生獲得更加深入的數(shù)學(xué)思想，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)探究能力。在實(shí)驗(yàn)開始階段，可先由教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，然后逐漸讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，從而鍛煉學(xué)生的自主操作與探究能力。

例如，在學(xué)習(xí)《三角形、平行四邊形及梯形的面積》這一知識(shí)時(shí)。教師根據(jù)相應(yīng)學(xué)情，設(shè)計(jì)一個(gè)主題為“如何推導(dǎo)出平面圖形面積公式”的系列實(shí)驗(yàn)。第一堂課讓學(xué)生進(jìn)行“平行四邊形”的推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，得出面積求導(dǎo)的“轉(zhuǎn)化”思想以及解決問(wèn)題的“平移”策略。第二堂課引導(dǎo)學(xué)生探究“三角形面積”，讓學(xué)生在經(jīng)歷“猜測(cè)、操作、驗(yàn)證，重新猜測(cè)、再次操作、驗(yàn)證”的過(guò)程中，得出三角形的面積公式。第三堂課推導(dǎo)梯形的面積時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，可以輕松地根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)步驟模仿推導(dǎo)，得出最終的結(jié)果。再例如，在學(xué)習(xí)《多邊形的內(nèi)角和》時(shí)，教師將“四邊形的內(nèi)角和”與“三角形內(nèi)角和”或“多邊形內(nèi)角和”聯(lián)合起來(lái)，形成一個(gè)探究“平面圖形內(nèi)角和”的主題性實(shí)驗(yàn)，在逐步引導(dǎo)的過(guò)程中讓學(xué)生了解其中的數(shù)學(xué)規(guī)律。當(dāng)然，主題性實(shí)驗(yàn)也需要教師在實(shí)驗(yàn)開始前，制定出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并依據(jù)學(xué)生的實(shí)踐情況、掌握程度適當(dāng)調(diào)整與合理分析。正是因?yàn)橹黝}性實(shí)驗(yàn)具有非常明顯的主題特征，學(xué)生根據(jù)主題開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以在逐步深入的探究中，不斷深化自己的數(shù)學(xué)思維與數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。

四、巧創(chuàng)“應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)”，發(fā)展學(xué)生實(shí)踐力

讓學(xué)生具備良好的實(shí)踐能力是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的根本目的，教師不妨在教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)”?！皯?yīng)用性實(shí)驗(yàn)”能把操作與思考的空間還給學(xué)生，讓學(xué)生在小組合作中自主研究和分析實(shí)驗(yàn)的素材、過(guò)程與結(jié)果，還可以有目的地培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)方法的能力，樹立追求科學(xué)與真理的良好精神品質(zhì)。

例如，在教學(xué)《減法的性質(zhì)》時(shí)，教師為了讓學(xué)生更加深入地理解減法的簡(jiǎn)便運(yùn)算規(guī)律，在教室里創(chuàng)建了一個(gè)小型超市，讓學(xué)生模擬在超市購(gòu)物的場(chǎng)景，以此來(lái)體驗(yàn)減法的特性。比如，“連續(xù)購(gòu)買兩件商品后還剩的錢，就相當(dāng)于用原來(lái)的錢先購(gòu)買一件商品，再用剩下的錢購(gòu)買另一件商品”;“多付的錢就相當(dāng)于用付的錢減去應(yīng)付的錢（商品本身的錢）”等減法原理。如此一來(lái)，原本抽象的運(yùn)算規(guī)律，在應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生只要通過(guò)一系列的應(yīng)用操作就能輕松理解。學(xué)生也在實(shí)踐、體驗(yàn)中逐漸感受到數(shù)學(xué)的活力。這樣的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)不僅能在課上進(jìn)行，還可以延伸至課后的實(shí)踐活動(dòng)中。在觸摸知識(shí)本質(zhì)、提升學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)，讓學(xué)生在“做中思考”、在“思考中創(chuàng)新”，最終形成良好的數(shù)學(xué)探究力，讓數(shù)學(xué)課堂盡顯活力。

綜上所述，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅打破了傳統(tǒng)的“機(jī)械化”教學(xué)模式，還將知識(shí)與思想融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中充分體驗(yàn)探究帶來(lái)的成就感，真正從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”成長(zhǎng)為自主操作、自主探究的“主動(dòng)學(xué)習(xí)”階段，促進(jìn)了數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。也只有巧借實(shí)驗(yàn)，才能讓學(xué)生促發(fā)“自我學(xué)習(xí)”的開關(guān)，真正達(dá)到“做思結(jié)合、突破自我、發(fā)展創(chuàng)新”的境界，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。