以實驗為依托，發(fā)展學生思維能力

?翟兆云

法國數學家埃爾本特曾說過：“數學像所有別的科學一樣是一門實驗科學。”可見，實驗在學生的學習活動中，有著特別重要的作用，有助于增進學生的學習熱情，喚醒學生獲取新知的內驅力，拉近學生與所學知識的距離，讓抽象的數學知識在完成實驗的過程中，變得直觀化、形象化，幫助學生降低學習的難度，建構良好的認知結構。在以往的課堂教學中，很多教師忽視實驗的設計，將相關的計算方法、結論、概念、公式等，直接灌輸給學生，學生缺少內化、吸收的過程，對所學知識的印象自然不會深刻。因此，教師應重視實驗的引入，讓學生在實驗中做數學、用數學，提升學習效果。

一、運用實驗，促進探索

傳統(tǒng)的教學方式，已經無法推動學生發(fā)展，制約著學生思維能力的提升。自主探索已經成了學生學習數學的有效方式，可以充分發(fā)揮學生的自主能動性，讓學生更好地獲取新知，深化對所學知識的理解。因此，在課堂教學中，教師應為學生提供探索空間，為學生設計探索性的實驗，促進學生進行自主探究。這樣的實驗，可以幫助掌握本質內涵，進一步強化學生對所學知識的印象。

在教學三角形三邊關系時，教師在課前準備了很多不同長度的小棒，分發(fā)給了各個學習小組。新課伊始，教師對學生們說：如果要圍成一個三角形，大家認為應該抽取幾根小棒呢？孩子們不假思索地回答3根。教師沒有進行評價，而是讓學生們按照自己的想法，任意抽取3根小棒，動手圍一圍，看看有什么發(fā)現。每個學生都是獨立的個體，他們都按照自己的思維方式抽取小棒，有的學生抽取的3根，很快便圍成了三角形。可有的學生抽取的3根小棒，無論怎樣圍，都不能圍成三角形。這是什么原因？引發(fā)了學生強烈的認知沖突，經過對能圍成三根小棒長度的分析，學生們發(fā)現有一個共同點：也就是任意兩根小棒的長度要大于第3根小棒的長度，也就充分說明三角形的兩邊之和應大于第三邊。

上述案例，教師立足學生現有的知識基礎，為學生設計實驗，自然地引發(fā)學生的認知沖突，驅動學生探索，讓學生明白了不是任意3根小棒都可以圍成三角形，深化了學生對所學知識的理解。

二、運用實驗，掌握本質

在學習的過程中，學生經常被知識的表面現象所迷惑，無法觸及知識的本質，在后續(xù)的學習過程中，就會出現這樣或者那樣的錯誤。因此，教師在教學的過程中，應從學生認知的模糊點入手，幫助學生建立清晰的認知，深化學生對所學知識的印象。而實驗就可以很好地實現這一點，有助于深化學生對問題的再認識，豐富學生的學習體會，提升教學的成效。

在教學長方形和正方形的面積時，教師拋出了這樣的問題：是不是面積相等的長方形，周長也相等呢？很多學生對此深信不疑，認為肯定相等。顯然，學生們的思維出現了定勢，出現了認知錯誤。教師沒有一語道破，而是讓學生拿出12個邊長為1厘米的小正方形動手拼一個長方形，看看所拼長方形的周長是多少厘米?？梢云闯扇缦聨讉€長方形：長12厘米、寬1厘米；長6厘米，寬2厘米；長4厘米，寬3厘米。無疑，不管怎樣拼，所拼長方形的面積都是12平方厘米，但拼成的長方形的周長卻有很大的區(qū)別，分別是26厘米、16厘米、14厘米，所以原先的認知是錯誤的。

上述案例，教師根據學生的認知特點，為學生設計了實驗活動，讓學生在實驗中步步逼近知識的本質，懂得了面積和周長是兩個不同的概念，它們有著本質的區(qū)別。

三、運用實驗，提升能力

學習數學知識，是為了更好的運用，解決生活中的現實問題，體驗數學學習的價值和意義。在以往的課堂教學中，教師將學生的思維禁錮于課堂之中，學生學習的是“課本數學”，無法和生活中的現實問題建立聯(lián)系，制約著學生學習能力的提升。因此，教師應引導學生學會用數學的眼光看待和分析生活現象，學會解決實際問題，真正走向生活數學。

在教學比的知識后，教師將學生帶到教室外，來到學校旗桿下，微笑著對學生說：“如果要你們測量出旗桿的高度，你們打算怎樣進行？”學生們聽到這樣的話題后，紛紛表達了自己的想法。有學生提議帶著卷尺的一端直接爬到旗桿頂端，然后旗桿下面的同學讀出米尺上面的刻度便可。這個辦法遭到了其他學生的反對，認為這樣測量非常危險，而且班級中不具有這樣能力的同學。也有學生提議，將旗桿放倒，然后測量，但其他學生認為也比較麻煩。這時，教師在操場邊立起了不同高度的竹竿，將學生分成小組，讓他們測量竹竿影長，然后算出影長和竹竿的比值，最后匯報結果。學生們測量計算后，發(fā)現比值都是相等的，然后學生們提議測量出旗桿的影長后，就可以計算出旗桿的高度。這樣的實驗活動，幫助學生們順利地測出了旗桿的高度，學生們很有成就感。

上述案例，教師將學生的眼光從課內引向課外，讓學生運用數學的思維方式解決生活實際問題。這樣的實驗活動，不但幫助學生鞏固了課堂上所學的知識，還培養(yǎng)了學生應用數學知識解決實際問題的能力。

總之，實驗是小學數學課堂的重要教學內容，也是幫助學生學習數學新知的一種手段，有助于學生收集數學信息，解決數學問題，優(yōu)化數學知識結構。因此，在以后的教學中，教師應注重實驗的運用，幫助學生更好地完成知識體系的構建，不斷地提升學生的數學綜合能力，全面落實新課改的教學要求。