小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略探究

馬靜

【摘 要】傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂傾向于知識的灌輸，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展，而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是強(qiáng)調(diào)手腦結(jié)合的自主探究過程，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的吸收。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生更多動手實(shí)踐的機(jī)會，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和記憶，加快學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的形成和發(fā)展，這是對傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)模式的創(chuàng)新。鑒于此，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用力度，以促進(jìn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率的有效提升。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略探究

【中圖分類號】G623.5? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2020）34-0226-02

小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是指借助一定的教具，引導(dǎo)學(xué)生對某一數(shù)學(xué)知識進(jìn)行自主探究，也可以用于數(shù)學(xué)理論的檢驗(yàn)或者幫助解決某種數(shù)學(xué)問題。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)動手和動腦的結(jié)合，是學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)過程，有助于學(xué)生積累數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是教師比較喜歡的教學(xué)手段之一，因?yàn)樗梢詣?chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

1? ?小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

新課程改革以來，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計越來越受到重視，教育部指導(dǎo)性文件明確要求教師積極在課堂中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，讓學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)知識。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生自己動手操作，在活動探究中發(fā)現(xiàn)、思考、分析、歸納，最后獲得概念、掌握知識、解決問題，具有多方面的意義。

1.1? 培養(yǎng)學(xué)生的探究精神

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個顯著優(yōu)勢就是學(xué)生動手操作的機(jī)會比較多，在這個過程中，學(xué)生對相關(guān)的數(shù)學(xué)知識和結(jié)論會印象深刻，同時能培養(yǎng)探究精神。尤其是解決一些比較抽象的數(shù)學(xué)問題時，在動手和動腦的過程中，學(xué)生能很好地鍛煉空間想象力和發(fā)散性思維[1]。

1.2? 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生會接觸到很多基礎(chǔ)概念，而這些是今后學(xué)好數(shù)學(xué)的關(guān)鍵，所以學(xué)生要對這些概念加強(qiáng)理解和運(yùn)用。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生手腦結(jié)合，對培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維大有裨益，使學(xué)生更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識[2]。

1.3? 激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣

小學(xué)生年齡偏小，活潑好動，缺乏生活經(jīng)驗(yàn)，但是具有很強(qiáng)的模仿能力，喜歡動手操作，這些特點(diǎn)決定了他們適合具體形象內(nèi)容的學(xué)習(xí)[3]。而讓小學(xué)生用自主探究實(shí)驗(yàn)的方法開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，能很好地順應(yīng)學(xué)生的心智需求，符合其認(rèn)知規(guī)律，能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行探究和創(chuàng)新，能彌補(bǔ)數(shù)學(xué)的抽象性給其學(xué)習(xí)帶來的困難，使其更容易認(rèn)識和理解數(shù)學(xué)。

2? ?開展小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

2.1? 提高實(shí)驗(yàn)趣味性，點(diǎn)燃學(xué)習(xí)熱情

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性直接影響著學(xué)生的參與度。特別是小學(xué)生，他們在學(xué)習(xí)中很容易受興趣的影響。所以教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時，要盡量提升實(shí)驗(yàn)的趣味性，引起學(xué)生的好奇心，使其有一個實(shí)實(shí)在在的探究過程。而要提升趣味性，教師設(shè)計實(shí)驗(yàn)時就要考慮實(shí)驗(yàn)的難易程度。有的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計得過于簡單，無法引起學(xué)生的興趣，學(xué)生可以靠想象完成，不需要動手操作就可以形成結(jié)論。如在進(jìn)行“圓的周長”教學(xué)中，教師一般會設(shè)計這樣的實(shí)驗(yàn)：要量一個瓶蓋的周長，但沒有軟尺該怎么辦呢？學(xué)生會用軟線繞瓶蓋一周，再用直尺量一下所繞軟線的長度，由此得出瓶蓋的周長。其實(shí)這個實(shí)驗(yàn)本身的“技術(shù)”含量是比較低的，有的學(xué)生甚至通過將瓶蓋在直尺上滾動一周得到周長，這樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)意義并不大[4]。

幾何是小學(xué)數(shù)學(xué)中非常重要的內(nèi)容，涉及很多比較抽象的概念、定理等，學(xué)生理解起來比較困難。如果能合理科學(xué)地運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能開拓學(xué)生的思路，提高學(xué)生求知欲。如在教學(xué)計算不規(guī)則圖形的面積時，筆者設(shè)計了一個“如何用綠豆來估算一個不規(guī)則圖形的面積”的探究實(shí)驗(yàn)，需要用到的道具是一個已知底面積的盒子和足夠多的綠豆。這個數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生思考如何實(shí)現(xiàn)數(shù)量到面積的轉(zhuǎn)化，能培養(yǎng)學(xué)生的思維轉(zhuǎn)化能力。在實(shí)驗(yàn)中，有的學(xué)生表現(xiàn)很優(yōu)秀，如將綠豆平鋪在紙盒底部，然后再平鋪在不規(guī)則圖形上，以二者綠豆的數(shù)量關(guān)系來估算不規(guī)則圖形的面積。這樣的實(shí)驗(yàn)既有趣味性，又能讓學(xué)生充分開展探究，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中使學(xué)生的注意力高度集中。

2.2? 注重數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作性，做到手腦結(jié)合

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂中，多是教師單方面輸出知識，學(xué)生正襟危坐地聽課，活動空間受限，學(xué)生思維跟著教師的講解內(nèi)容，無法實(shí)現(xiàn)動手和動腦的結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)則實(shí)現(xiàn)了學(xué)生角色的“翻轉(zhuǎn)”，改被動接收為主動探究，學(xué)生能在實(shí)踐中反思知識并加強(qiáng)應(yīng)用，主體地位提升[5]。

教師在設(shè)計數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時，要盡量增加學(xué)生的操作時長，不要只是讓學(xué)生看。教師要對實(shí)驗(yàn)的步驟有一個邏輯嚴(yán)密的設(shè)計，保證教學(xué)目的的達(dá)成。如在“認(rèn)識三角形”的教學(xué)中，筆者讓學(xué)生提前準(zhǔn)備好牙簽或者不同長度的小棒，讓學(xué)生搭出不同類型的三角形，通過測量小棒的長度，來理解三角形的一些特性。又如在“三角形任意兩邊之和大于第三邊”這樣的知識點(diǎn)的教學(xué)中，教師要提醒學(xué)生注意觀察邊長和三角形內(nèi)角大小的關(guān)系，如大邊對大角;三邊相等時，三個內(nèi)角大小也一樣等，以此來實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的串聯(lián)。

通過這種個人思考和直觀體驗(yàn)的結(jié)合，有助于強(qiáng)化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的記憶和理解，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的拓展。

2.3? 提高數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀性，體驗(yàn)知識的形成過程

根據(jù)著名兒童心理學(xué)家皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，小學(xué)階段兒童的認(rèn)知處于具體運(yùn)算階段，其思維仍需要具體事物的支持，難以進(jìn)行抽象邏輯思維。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀性是教師最認(rèn)可的優(yōu)勢。小學(xué)數(shù)學(xué)中概念、定理和公式比較多，要真正理解這些內(nèi)容確實(shí)離不開數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)這種教學(xué)手段。對小學(xué)生來說，在認(rèn)識事物的過程中，他們往往需要借助動作以及與動作相關(guān)聯(lián)的表象，才能更好地理解認(rèn)知對象，即先是自己的動作，然后是具體的形象，最后才是言語和詞。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，動手操作是認(rèn)識的起點(diǎn)，學(xué)生能逐漸形成對事物的認(rèn)識，逐步深化對規(guī)律的認(rèn)識[6]。

如在“面積和面積單位”這一內(nèi)容的教學(xué)中，筆者就強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀性特點(diǎn)。先讓學(xué)生觸摸自己的數(shù)學(xué)課本，感受它的六個面的大小，注意各個面積大小與邊長的關(guān)系，接著讓學(xué)生表述自己對面積的理解。接著準(zhǔn)備邊長為1厘米的正方形紙片和邊長為10厘米的正方形紙片，讓學(xué)生觸摸紙片，感受“1平方厘米”和“1平方分米”的大小，增強(qiáng)對邊長和面積關(guān)系的直觀認(rèn)知。在學(xué)生對面積有直觀認(rèn)識后，筆者又讓學(xué)生計算教室里黑板的面積、課桌桌板的表面積。課后作業(yè)則是讓學(xué)生想辦法計算一個不規(guī)則圖形的面積，啟發(fā)學(xué)生初步體驗(yàn)把不規(guī)則圖形分割成規(guī)則圖形的過程。

2.4? 實(shí)驗(yàn)探索中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

面對一個數(shù)學(xué)知識時，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行探索，在操作中會有自己的發(fā)現(xiàn)，獲得屬于自己的知識構(gòu)架。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，在新奇有趣的操作中，學(xué)生的創(chuàng)新精神也會得到培養(yǎng)[7]。

如在《排水法求不規(guī)則物體體積》內(nèi)容的教學(xué)中，筆者讓學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)工具，包括一個量杯、一個橡皮泥、一個和橡皮泥差不多大小的蘋果、一瓶水、一張記錄用的白紙。實(shí)驗(yàn)的目的是利用工具測量數(shù)據(jù)，得到橡皮泥和蘋果的體積。

在這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可通過動手測量得到數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)獲得物體體積。教師先讓學(xué)生獨(dú)立思考，然后進(jìn)行小組討論，得到多種獲得體積的方法。如有的把橡皮泥捏成規(guī)則的形狀來得到體積。教師再通過有趣的小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過排水量來獲得物體的體積，讓學(xué)生在操作、測量、討論、探索中獲得知識。通過動手操作，學(xué)生會深刻地領(lǐng)會到物體放入水中之前和放入水中之后的容積差就是不規(guī)則物體的體積。這個實(shí)驗(yàn)過程直觀形象，學(xué)生能更好地掌握其中蘊(yùn)含的原理。

在整個教學(xué)中，通過動手操作，每個學(xué)生都參與其中，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“教師做學(xué)生看”的被動局面，有利于加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的記憶。整個實(shí)驗(yàn)過程調(diào)動了學(xué)生的多種感官，使他們能主動參與到認(rèn)知活動中。筆者發(fā)現(xiàn)即使是班里的后進(jìn)生，都能主動參與到學(xué)習(xí)中，在操作實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的魅力，感受知識學(xué)習(xí)的快樂，從而逐漸培養(yǎng)出創(chuàng)新精神。

新課程標(biāo)準(zhǔn)對教學(xué)手段和教學(xué)方式提出了更高的要求，需要加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和自主探究能力的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)操作的最大特點(diǎn)是學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn)、操作，從做中學(xué)，通過操作有結(jié)構(gòu)的物質(zhì)或物質(zhì)化的學(xué)具，感知并形成有關(guān)事物的認(rèn)知表象，為進(jìn)一步掌握數(shù)學(xué)知識打下基礎(chǔ)。在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時，教師要提高數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的“深度”，提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

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