優(yōu)化小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

倪靜

數(shù)學(xué)學(xué)科的特質(zhì)是以抽象思維為主，所以，在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不但要仔細(xì)觀察，還要積極主動(dòng)地開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)踐操作和反思評(píng)價(jià)中積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。假如單憑老師在數(shù)學(xué)教學(xué)中的單向知識(shí)傳授，學(xué)生難以深入理解數(shù)學(xué)概念的豐富內(nèi)涵和本質(zhì)特征。在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的一種有效路徑。因此，教師要從小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)起點(diǎn)出發(fā)，抓住教學(xué)契機(jī)，開展豐富多樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

一、聚焦實(shí)驗(yàn)主題，保證活動(dòng)效果

在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中，實(shí)驗(yàn)是其重要組成部分之一，可以讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得直觀形象，易于學(xué)生理解接受和分析感知。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從三個(gè)方面入手，聚焦實(shí)驗(yàn)主題，確保實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的效果。

其一，在理解和學(xué)習(xí)概念中引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如，在教學(xué)容量單位的時(shí)候，首先，教師可以讓學(xué)生把1升純凈水倒進(jìn)透明的量杯中，并觀察體驗(yàn)1升的具體量。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生描述1升的量，可以一邊說一邊加上體態(tài)語，通過形象直觀的表象初步感知數(shù)學(xué)概念。最后，教師指導(dǎo)學(xué)生把1升水倒進(jìn)其他幾種生活中常見的容器中，都是課前預(yù)學(xué)時(shí)提前準(zhǔn)備好的。如此學(xué)生才能夠借助操作體驗(yàn)和觀察感受準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵，并融入自己的理解，深入理解了數(shù)學(xué)概念。

其二，在數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)過程中也要引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。比如，為什么計(jì)算圓錐體體積公式一定要除以3？為了加深學(xué)生的理解，最好的教學(xué)策略就是借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比等底等高的圓錐和圓柱容器，進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。

其三，在小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)體系中，涵蓋了許多定理和算理，教師在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)定理和分析算理的過程中，也要借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如，在“和與積的奇偶性”一課教學(xué)中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。首先，引導(dǎo)學(xué)生任選兩個(gè)非0的自然數(shù)，填入表格中并計(jì)算其和。接著，分析規(guī)律。最后，驗(yàn)證猜想。這樣教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生憑借列舉證明等學(xué)習(xí)策略，分析出其中規(guī)律。同理可證，這種實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)也適用于驗(yàn)證兩個(gè)自然數(shù)的積的奇偶性。

二、立足學(xué)生學(xué)情，提高實(shí)驗(yàn)效能

基于兒童成長(zhǎng)視角，在數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)中的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，不但是學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)載體，也是素養(yǎng)提升的重要路徑和平臺(tái)。開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的主旨在于解放兒童的雙手和大腦，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐中思考，如此才能真正提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生深度參與數(shù)學(xué)探究的全過程，不斷優(yōu)化教學(xué)策略，促進(jìn)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)中養(yǎng)成數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

知識(shí)傳授本位下的數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生雖然是課堂教學(xué)中的重要一員，但經(jīng)常處于被動(dòng)接受的客體地位，開展的各種數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，都是由教師實(shí)施，學(xué)生觀看，數(shù)學(xué)體驗(yàn)不夠深刻。例如，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容構(gòu)成以及實(shí)驗(yàn)方法都是由教師一手包辦的。在兒童數(shù)學(xué)視域下，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體是學(xué)生，所有的實(shí)驗(yàn)都是由學(xué)生自主實(shí)踐完成。無論是操作實(shí)驗(yàn)，還是模擬實(shí)驗(yàn)，無論是制定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，還是商定實(shí)驗(yàn)步驟等等，學(xué)生都是實(shí)驗(yàn)的主體，教師只負(fù)責(zé)幫助和指導(dǎo)。

比如，在“用方向和距離確定位置”一課教學(xué)中，如果教師直接告訴學(xué)生相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，例如北偏東等等，學(xué)生的學(xué)習(xí)只是一種淺表學(xué)習(xí)，沒有深度學(xué)習(xí)和自主建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí)。為了走出教學(xué)困境，教師優(yōu)化了教學(xué)策略，確定了三個(gè)不同層面的標(biāo)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主完成知識(shí)建構(gòu)。其一，教師通過課件呈現(xiàn)一幅海上搜集圖，引導(dǎo)學(xué)生自主思考搜救的線路，在自主探究過程中自然生成北偏東等數(shù)學(xué)概念。其二，教師引導(dǎo)學(xué)生聚焦“指南針”，把研究的視角錨定中在“測(cè)量方向基準(zhǔn)”，初步完成確定位置的基本架構(gòu)。其三，教師引導(dǎo)學(xué)生借助量角器，準(zhǔn)確標(biāo)注被營(yíng)救船舶的具體位置。在上述數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，無論是生成概念，還是確定最終的位置，都是學(xué)生自主探究完成的，有力提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。此外，學(xué)生的合作能力、探究意識(shí)和思維品質(zhì)等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)也在操作實(shí)踐和反思總結(jié)中得以提升。

三、關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不但是促進(jìn)學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)，也能夠全面提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。因此，教師要不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，吸引學(xué)生深度參與數(shù)學(xué)探究，彰顯數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自主探究和生成提升，為學(xué)生的發(fā)展提升提供更多空間。

比如，在“樹葉中的比”一課教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)流程：其一，感知樹葉的世界：引導(dǎo)學(xué)生課前自主收集各種樹葉，認(rèn)真觀察并制作標(biāo)本，對(duì)比研究，了解樹葉的不同形狀和特征。其二，研究樹葉的規(guī)律：引導(dǎo)學(xué)生提出猜想，通過收集數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)、驗(yàn)證猜想等實(shí)踐活動(dòng)，得出結(jié)論。其三，探究樹葉的秘密：總結(jié)提升樹葉的規(guī)律，回瞻研究的過程，通過數(shù)學(xué)小論文的成果形式記下研究體會(huì)。在上述實(shí)驗(yàn)過程中，知識(shí)的建構(gòu)都是建立在學(xué)生自主探究的基礎(chǔ)上，不僅提升學(xué)生的主動(dòng)探究意識(shí)，也提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

總而言之，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以根據(jù)教材內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)情，巧妙引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究和反思總結(jié)中深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)，不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。