談實驗在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實踐

孫方友

[摘 要]數(shù)學(xué)課堂中，教師可將實驗與具體的教學(xué)內(nèi)容緊密地結(jié)合在一起，通過增強實驗趣味、緊抓實驗要點、指導(dǎo)實驗操作、留白實驗空間等手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率。

[關(guān)鍵詞]實驗;數(shù)學(xué)教學(xué);應(yīng)用實踐

[中圖分類號] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1007-9068（2021）09-0040-02

“為學(xué)生在動手操作、互動交流、合作探究中親歷學(xué)習(xí)過程和得到能力發(fā)展創(chuàng)造條件與機會”是新課標(biāo)對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出的具體要求，而實驗是豐富數(shù)學(xué)課堂活動形式、落實這一目標(biāo)要求的有效路徑。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師要正視實驗在深化認(rèn)知體驗、培養(yǎng)思維能力中的獨特優(yōu)勢，加強實驗的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用實踐，通過增強實驗趣味、緊抓實驗要點、指導(dǎo)實驗操作、留白實驗空間等手段，把更多高質(zhì)量的實驗引入數(shù)學(xué)課堂，使其更好地服務(wù)于學(xué)生的成長與發(fā)展。

一、增強實驗趣味，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)生受認(rèn)知基礎(chǔ)、實驗經(jīng)驗等因素的影響，大都對實驗有一定的畏難心理，從而降低了參與實驗的興趣。因此，教師要注重提高實驗的趣味性，將更多受學(xué)生歡迎的趣味元素融入實驗中，激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動地進(jìn)行實驗，不斷深入探究新知。

以趣味性實驗進(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性，使學(xué)生主動思考、探究，建立更多與實驗相關(guān)的表象認(rèn)知，加深學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的印象。例如，教學(xué)“周長”這一數(shù)學(xué)概念時，教師自制實驗教具，用硬紙板裁剪拼擺出多個操場跑道模型并發(fā)放給學(xué)生，讓學(xué)生任取邊上一點，從該點出發(fā)，自選行進(jìn)路線，最后回到該點。由于教師沒有設(shè)置明確的路線要求，所以學(xué)生得出的實驗結(jié)論自然五花八門：有的按照常規(guī)路線，繞操場跑道一圈后回到起點;有的在操場跑道中“走”出一個三角形或長方形;有的逆向行進(jìn)……教師用投影儀展示學(xué)生的實驗成果，同時呈現(xiàn)“周長”這一數(shù)學(xué)概念，引導(dǎo)學(xué)生思考分析。

上述教學(xué)，教師利用開放性強的實驗進(jìn)行課堂導(dǎo)入，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，而且使學(xué)生可以自由地按照自己的想法完成實驗操作與總結(jié)實驗結(jié)論。同時，這樣教學(xué)滿足了學(xué)生的好奇心，提升了實驗的趣味性，使學(xué)生得到多元化的實驗結(jié)果，順利構(gòu)建“周長”這一數(shù)學(xué)概念。

二、緊抓實驗要點，凸顯核心知識

實驗教學(xué)不是“為了做實驗去做實驗”，而是為了揭示數(shù)學(xué)知識內(nèi)涵、完成一定教學(xué)任務(wù)服務(wù)的。因此，教師要緊抓實驗教學(xué)的要點，探尋實驗步驟、實驗素材、實驗方法、實驗結(jié)論與數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)規(guī)律、數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)思想方法等知識的對接點，用實驗揭示數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵及形成過程，使實驗緊緊圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容這一主線，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的核心知識構(gòu)建準(zhǔn)確認(rèn)知，從而突破課堂教學(xué)重、難點。

小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有其特殊性，教師要考慮學(xué)生抽象思維的發(fā)展現(xiàn)實，在實驗教學(xué)中運用啟思性問題或驅(qū)動式任務(wù)，適時滲透有關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法。例如，教學(xué)《分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識》第一課時，需要讓學(xué)生明確幾分之一的分?jǐn)?shù)表示形式是在平均分的基礎(chǔ)上得到的。因此，設(shè)計實驗時，教師緊抓平均分這一要點，為學(xué)生提供多組邊長不同的長方形卡片，要求學(xué)生用直尺、剪刀等工具，將長方形卡片平均分成2份、3份、4份，涂色其中一份來表示長方形的二分之一、三分之一、四分之一。在這個過程中，教師巡視學(xué)生實驗操作的步驟和方法，對學(xué)生出現(xiàn)的錯誤予以糾正，引導(dǎo)學(xué)生順利完成實驗任務(wù)，獲得正確的實驗結(jié)果。

上述教學(xué)，教師深入鉆研教材，抓住平均分這一核心知識設(shè)計實驗，使得整個實驗的目的非常明確。這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)專注力，讓學(xué)生明晰平均分的內(nèi)涵，而且能為學(xué)生準(zhǔn)確認(rèn)識分?jǐn)?shù)提供豐富的感性素材，促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不斷深入。

三、指導(dǎo)實驗操作，滲透思想方法

學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗時，教師既要圍繞實驗探究的主題給予操作指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生得出準(zhǔn)確、全面的實驗結(jié)論，還要在實驗過程中滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法，豐富學(xué)生的實驗手段，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。在實驗中適時滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法，可以提高學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重視程度，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚情感。

數(shù)學(xué)思想方法是聯(lián)結(jié)多維度數(shù)學(xué)知識的紐帶，教師應(yīng)根據(jù)具體的實驗內(nèi)容，在實驗教學(xué)中適時滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法，使學(xué)生更深刻地理解所學(xué)知識。例如，教學(xué)《多邊形的內(nèi)角和》一課時，教師設(shè)計以下的數(shù)學(xué)實驗：利用“三角形內(nèi)角和是180°”的結(jié)論，分別將四邊形、五邊形、六邊形……轉(zhuǎn)化成多個三角形，歸納分析它們的共同特點，總結(jié)出多邊形內(nèi)角和的計算公式。整個實驗過程滲透了轉(zhuǎn)化、歸納等數(shù)學(xué)思想方法，教師先引導(dǎo)學(xué)生回顧與實驗有關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法，強化學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用意識，再讓學(xué)生進(jìn)行實驗，促使學(xué)生有效地運用相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法完成實驗。

上述教學(xué)，教師深入研究實驗中蘊含的數(shù)學(xué)思想方法，通過知識回顧和思維啟迪等手段，把學(xué)生的注意力集中到數(shù)學(xué)思想方法上。這樣不僅能使學(xué)生高效地完成實驗，而且可以培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)思想方法分析和解決問題的意識，獲得好的教學(xué)效果。

四、留白實驗空間，發(fā)散數(shù)學(xué)思維

數(shù)學(xué)實驗具有很強的開放性和自主性，與數(shù)學(xué)學(xué)科強調(diào)動態(tài)生成的教學(xué)特點相契合，所以教師要關(guān)注學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)。特別是在學(xué)生出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)儒e誤時，教師要善于把握錯誤資源，引領(lǐng)學(xué)生分析錯因，展開新一輪“再創(chuàng)造”的探究性學(xué)習(xí)。

在實驗教學(xué)中，教師要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，以組織者、指導(dǎo)者的身份，給予學(xué)生更多的方法指導(dǎo)和學(xué)習(xí)主動權(quán)，鼓勵學(xué)生通過主動思考和自我反思展開實驗。例如，教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級上冊《觀察物體》一課時，教師以牙膏盒作為實驗素材，分別呈現(xiàn)牙膏盒的正面、側(cè)面、上面，組織學(xué)生進(jìn)行觀察，使學(xué)生認(rèn)識到“不同的觀察角度，得到的觀察結(jié)果存在較大差異”。然后教師出示事前準(zhǔn)備好的涂色正方體學(xué)具，組織學(xué)生開展小組合作實驗，即各小組成員分別從前面、右面、上面三個角度觀察正方體，說說從不同角度觀察到正方體的面分別是什么顏色。最后，增加觀察的難度，即將多個涂色正方體拼接到一起，讓學(xué)生進(jìn)行新一輪的探究，總結(jié)歸納觀察的結(jié)論。

《觀察物體》這一內(nèi)容的教學(xué)，旨在讓學(xué)生通過實驗構(gòu)建不同角度觀察物體的認(rèn)知表象。教師設(shè)計了三個觀察實驗，且三個實驗的難度逐漸遞增：由最初的教師主導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生探究新知，到放手給學(xué)生，用實驗教學(xué)留白設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地從不同角度觀察物體。這樣教學(xué)深化了學(xué)生對數(shù)學(xué)新知的理解，拓展了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深度。

數(shù)學(xué)教學(xué)的目的，在于幫助學(xué)生更好地掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)知識，使學(xué)生能夠在實踐中靈活運用，正確分析和解決問題。因此，數(shù)學(xué)課堂中，教師引入實驗進(jìn)行教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的操作能力、邏輯能力、分析能力、實踐能力，對學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)、愛上數(shù)學(xué)有積極的促進(jìn)意義。

（責(zé)編 杜 華）