小學數(shù)學探究實驗教學的深度思考與實踐

黎沃標

摘要：數(shù)學實驗是學生數(shù)學學習的重要載體，小學階段的數(shù)學實驗是學生通過觀察、操作、實驗等實踐活動，收獲知識、提高技能、積累經(jīng)驗、發(fā)展應用意識的一種重要學習方式。實施數(shù)學實驗，學生在課堂中“會觀察”“敢質(zhì)疑”“勤動手”“動思結(jié)合”，經(jīng)歷了知識完整的成型過程，在實踐操作中感悟數(shù)學、習得知識、積累基本的活動經(jīng)驗。深度學習、真實研究，把“熾熱”的思考付諸于雙手的觸摸，讓“思考”變?yōu)樾袆?、成為習慣。有效的數(shù)學實驗，調(diào)動多種感官共同參與，能賦予學生數(shù)學學習的生長力量，讓兒童和數(shù)學深度遇見，提升數(shù)學核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學數(shù)學;探究實驗;深度思考

引言

數(shù)學實驗教學迎合了做數(shù)學的要求，給學生提供了實踐操作和綜合鍛煉的機會，因此能夠充分調(diào)動學生的學習熱情，提高學生核心素養(yǎng)，徹底轉(zhuǎn)變以往單調(diào)乏味的數(shù)學教育模式。小學數(shù)學教師要抓好數(shù)學實驗教學，根據(jù)核心素養(yǎng)的發(fā)展要求設計數(shù)學實驗活動，把以人為本和做數(shù)學的觀念融合到數(shù)學教學當中，達成課程教學目標的同時保證教學質(zhì)量。

一、關(guān)注過程建構(gòu)，喚醒學生數(shù)學實驗意識

對于小學數(shù)學的實驗過程而言，不僅是學生解析數(shù)學世界的過程，同時也是推動自身文化建構(gòu)的過程，更是實現(xiàn)自我發(fā)展的過程。對此，教師必須要對方案的設計、內(nèi)容的整合以及動手操作等一系列活動進行設計，使其既能夠提高學生的親歷度，也能夠展現(xiàn)學習的自主性以及多元性，能夠為知識的選擇提供更為寬廣的空間。

例如，在教學“樹葉中的比”時，教師設計了以下實驗過程。（1）走進樹葉的世界：在這一環(huán)節(jié)中，需要由學生自主完成對樹葉的采集、觀察以及標本制作，體會樹葉的不同形狀以及變化。（2）探究樹葉的規(guī)律：學生通過觀察自主提出猜想，之后親歷數(shù)據(jù)收集、歸納以及驗證等一系列活動。（3）續(xù)寫樹葉的奧秘：完成對樹葉規(guī)律的總結(jié)，然后將具體的探究過程、探究體驗和感悟以數(shù)學日記的方式記錄下來。這樣，學生在這個過程中就進行了數(shù)學學習的過程性建構(gòu)，有效激發(fā)他們的數(shù)學實驗意識。

杜威認為，為兒童提供的課程，首先應當成為兒童生活中的一個重要構(gòu)成，這樣才能夠使兒童獲得愉快的學習經(jīng)驗。上述教學案例中，具體的實驗以及學習過程是學生積累經(jīng)驗的歷程，數(shù)學實驗不僅能夠有效喚醒學生的自我探索意識，也有助于學生發(fā)展文化生長意識。

二、帶領學生體驗知識的形成

小學數(shù)學階段開展的實驗大多數(shù)都是驗證性的。也就是說教師在帶領學生實驗時，不是為了探索尚未被發(fā)現(xiàn)的數(shù)學知識，以及數(shù)學規(guī)律，而是在指導學生的過程中激發(fā)學生的創(chuàng)造思維，引導學生再一次的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的數(shù)學知識，以及數(shù)學規(guī)律。這個過程學生能夠?qū)χR典的形成有更加深刻的印象，從而正確的理解，已有的數(shù)學公式。以圓的面積計算為例進行數(shù)學實驗推導。教材中已經(jīng)存在了公式和結(jié)論，但是這些公式結(jié)論是否能夠被相信呢？這個過程就需要學生不斷的猜測驗證。

例如，在帶領學生實驗的過程中學生要了解圓和其他圖形的關(guān)系，并且圓在轉(zhuǎn)化之后的計算公式又是怎樣的？在不斷實驗的過程中學生對于計算公式的形成印象會更加的深刻。也能夠掌握一些轉(zhuǎn)化的思想，這個過程學生的數(shù)學素養(yǎng)也得到了提升。

此外在引導學生認識長方體的時候，要是也可以設計兩個操作活動。首先把學生分成不同的小組，每一個小組的學生都擁有六個長方形的硬紙板。之后讓小組內(nèi)的任意一名學生制作一個長方體的紙盒。學生在挑選這些紙盒的過程中就會逐漸的發(fā)現(xiàn)，只有大小相同形狀相同的長方體硬紙板才能夠組合在一起成為一個長方體的紙盒。這個過程學生能夠逐漸認識到長方體最基本的特征。

其次就是第二個實驗活動，教師可以為學生準備一些橡皮泥和細長的木條。讓學生自由組合搭配成一個長方體的框架。學生在搭框架的過程中，逐步的發(fā)現(xiàn)一個長方體框架，必須要有12根木條，這些木條長短不同，可以分為三組。這樣學生對于長方體最基本的特征就有了更加深入的認知。

三、教師引導歸納評價，深化知識結(jié)論

在學生通過實驗得出初步的感性認識后，教師要抓住有利時機，組織學生將實驗數(shù)據(jù)進行全班交流評議、去偽存真，甚至還要引導學生把實驗中獲得的感性材料用表格法或圖像加以合理篩選分析，以深化學生感性認識。有時為了避免操作實驗中出現(xiàn)誤差給學生帶來認識上的誤區(qū)，我們還要利用現(xiàn)代教育技術(shù)裝備優(yōu)勢，采用虛擬實驗方式，將學生的整個思維過程快速連貫地整理一遍，讓學生加深對客觀規(guī)律的認識和理解，在學生頭腦中形成清晰的理性認識，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度。一般來說，小學生探究到這一步也就達到教學目標了，如果有學生提出將放入水中的石塊、土豆提出來，會產(chǎn)生什么樣的情況？這樣的逆向思維問題，教師可順勢而為，進一步啟發(fā)誘導學生探尋解決這一問題的一般方法，進而將探究的成果擴大化。最終學生也就真正理解了“不規(guī)則物體體積=容器底面積！水面上升（或下降）的高度”這句話的含義，進而培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維和逆向思維能力。

結(jié)束語

總而言之，開展數(shù)學探究實驗，有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流，對豐富學生的數(shù)學學習體驗具有重要的促進作用。教師應從學生的視角出發(fā)，基于教材開發(fā)出更多經(jīng)典的數(shù)學探究實驗，把探究的時間和空間還給學生，讓學生在自主合作交流的思維活動中去構(gòu)建新的認知結(jié)構(gòu)。

參考文獻

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