小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施策略研究

孫娟

(莊浪縣思源實(shí)驗(yàn)學(xué)校，甘肅莊浪 744699)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性思維能力是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不要拘泥于死板的公式，而是能夠通過自主學(xué)習(xí)能力來進(jìn)行邏輯運(yùn)算，在學(xué)習(xí)的過程中主動(dòng)地找出自己的問題，在反復(fù)的思考與實(shí)驗(yàn)當(dāng)中得到新的學(xué)習(xí)方法，總結(jié)出新的結(jié)論，通過觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng)，提高自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

因此，有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，并不是單純地模仿和記憶或者是教師在課堂上的教學(xué)。只有讓學(xué)生自主進(jìn)行數(shù)學(xué)生活課題研究，才能更好地提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。各位教師必須要在正式開始教學(xué)之前規(guī)范自己的認(rèn)知，才能向著正確的方向帶領(lǐng)學(xué)生前進(jìn)，才能把更加科學(xué)的數(shù)學(xué)文化傳授給學(xué)生，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)魅力的所在，并更加積極地參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)自己的個(gè)人能力。

一、利用數(shù)學(xué)軟件，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

常言道：實(shí)踐出真知。學(xué)生只有通過自己的實(shí)踐操作，才能夠理解數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)當(dāng)中較為難以理解的概念。在課堂當(dāng)中，學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐操作，運(yùn)用自身的多種感官來參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，才能夠構(gòu)建起完整的知識(shí)框架，對(duì)所學(xué)的知識(shí)產(chǎn)生深刻的印象。而教師可以為學(xué)生提供盡可能多的動(dòng)手學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使學(xué)生能夠不斷地提高自己的創(chuàng)新能力，積極地參與課堂的學(xué)習(xí)。學(xué)生親自參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，也比較符合學(xué)生的心理發(fā)展和個(gè)性發(fā)展的需求。處在小學(xué)階段的學(xué)生恰恰特別喜歡表現(xiàn)自己，在課堂上也愿意配合教師完成一系列的實(shí)踐活動(dòng)。這些實(shí)踐活動(dòng)能更好地讓學(xué)生在課堂上集中注意力。

面對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)當(dāng)中較難以理解的知識(shí)點(diǎn)，教師可以通過數(shù)學(xué)軟件的形式，將抽象的概念進(jìn)行具象化的表達(dá)，幫助學(xué)生提高空間想象能力，使他們能夠運(yùn)用自己的大腦來進(jìn)行思維創(chuàng)新。生動(dòng)清晰的展現(xiàn)形式往往比各位教師用口頭語言和書面語言表達(dá)出來的內(nèi)容更容易理解。這種生動(dòng)清晰的展現(xiàn)形式，也會(huì)在學(xué)生的大腦中留下較為深刻的印象，幫助學(xué)生掌握解決這類問題的關(guān)鍵性的技巧。學(xué)生即使遇到較難的知識(shí)點(diǎn)，也可以運(yùn)用教師的方法來進(jìn)行再次創(chuàng)造，幫助自己對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，學(xué)生可以把復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)通過實(shí)踐操作化成一個(gè)個(gè)有趣的小現(xiàn)象，與生活實(shí)際相結(jié)合，幫助自己對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解。

例如，教師在講解人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》一年級(jí)下冊(cè)“幾何圖形”的時(shí)候，為了能夠提高學(xué)生的空間想象能力，讓更多的學(xué)生能夠明白“數(shù)學(xué)幾何體的概念產(chǎn)生于人們對(duì)于客觀世界中各種物體的數(shù)學(xué)抽象，人們只有考慮到物體的形狀、大小、位置關(guān)系等數(shù)學(xué)性質(zhì)，才能夠獲得對(duì)幾何體的全面認(rèn)知”，基于學(xué)生對(duì)長(zhǎng)方體和正方體都有了較為深刻的認(rèn)知，可以從圓柱體出發(fā)，利用數(shù)學(xué)軟件向?qū)W生展示圓柱體的操作過程：一個(gè)長(zhǎng)方形以一邊為軸順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周所經(jīng)過的空間就能夠形成圓柱體。學(xué)生在觀看的過程當(dāng)中能夠清楚地明白圓柱體創(chuàng)造的過程。教師也可以通過平移定義的方法，利用數(shù)學(xué)軟件創(chuàng)造一個(gè)圓，并且以這個(gè)圓為底面向上移動(dòng)一定的距離，所經(jīng)過的空間也可以圍成一個(gè)圓柱體。

這樣，通過不同的實(shí)驗(yàn)方法為學(xué)生創(chuàng)造不一樣的思考方向，將不斷地提高他們的創(chuàng)新思維能力。然后，教師讓學(xué)生對(duì)自己所創(chuàng)造的圓柱進(jìn)行觀察，并在講臺(tái)下面通過“畫一畫”的形式來探討圓柱的相關(guān)性質(zhì)，讓學(xué)生能夠理解到：圓柱的兩個(gè)圓面叫底面，周圍的面叫側(cè)面；一個(gè)圓柱體是由兩個(gè)底面和一個(gè)側(cè)面組成的，而兩個(gè)底面是完全相同的兩個(gè)圓面，兩個(gè)底面之間的距離是圓柱體的高；圓柱體的側(cè)面是一個(gè)曲面，側(cè)面的展開圖是一個(gè)長(zhǎng)方形、正方形或平行四邊形。通過以上的方法，學(xué)生能夠?qū)A柱這個(gè)幾何體有更加深刻的了解。最后，教師可以利用數(shù)學(xué)軟件來對(duì)棱柱體、正方體、長(zhǎng)方體、球體等幾何圖形進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生能夠直觀地了解到這些幾何圖形是如何創(chuàng)造的，并再次通過“畫一畫”的形式來了解這些幾何圖形的相關(guān)性質(zhì)。尤其是教師在講到曲面立體的時(shí)候，常見的曲面立體有圓柱、圓錐和圓球，學(xué)生通過數(shù)學(xué)軟件就可以了解清楚。這樣，教師就可以幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)空間幾何體的認(rèn)識(shí)，提高他們的空間想象能力，并讓每一名學(xué)生可以運(yùn)用自己的創(chuàng)新思維對(duì)空間幾何的概念進(jìn)行深刻的認(rèn)知，使更多的學(xué)生可以準(zhǔn)確地把握這次課堂的主題核心。

二、創(chuàng)設(shè)情景教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是為了能夠讓更多的學(xué)生親身地體驗(yàn)，自主地探究，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。數(shù)學(xué)是一門較為抽象的學(xué)科，小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的時(shí)候往往會(huì)感到單調(diào)乏味，特別是對(duì)概念的理解，認(rèn)為非常虛幻。對(duì)在傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中學(xué)生自身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的感悟進(jìn)行調(diào)查，大部分學(xué)生表示對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)存在很大的困難。這也與教師不正確的教學(xué)方法有很大的關(guān)系。

從有關(guān)的心理學(xué)研究來看，兒童認(rèn)識(shí)的規(guī)律是從感知到表象，再到概念。兒童階段的思維發(fā)展還不夠成熟，如果強(qiáng)制性地要求學(xué)生利用抽象的思維去解決一些數(shù)學(xué)問題，反而會(huì)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中遇到更多的困難。要想有針對(duì)性地對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，各位教師就必須要結(jié)合學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)形式的創(chuàng)新。而動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是符合這一規(guī)律的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生由被動(dòng)地學(xué)習(xí)變得更加主動(dòng)，充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的感覺器官參與到教學(xué)活動(dòng)，用自己的雙手和大腦感知大量直觀形象的事物，從而獲得感性的認(rèn)知，形成知識(shí)的表現(xiàn)。學(xué)生能夠進(jìn)行積極的探索，從事物的表象概括出事物的本質(zhì)特征，形成更加科學(xué)的概念。

因此，數(shù)學(xué)教師可以通過創(chuàng)設(shè)情景的教學(xué)模式，幫助學(xué)生加深對(duì)抽象知識(shí)的理解。情景教學(xué)的設(shè)置可以是一場(chǎng)實(shí)踐活動(dòng)，也可以是一場(chǎng)手工課。如果能夠讓學(xué)生從思維深處對(duì)數(shù)學(xué)的知識(shí)有更加深刻的理解，即便是多拿出一些教學(xué)時(shí)間來，也是非常值得的。我們可以專門設(shè)定一個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程中多種多樣的現(xiàn)象來調(diào)動(dòng)自身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，并且將自己在之前學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到的問題通過更加生動(dòng)多樣的小實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行解決。只有多元化的課堂形式，才能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生愿意配合教師的學(xué)習(xí)要求，在課堂上進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐，對(duì)抽象的知識(shí)點(diǎn)有更加形象的理解。[1]

例如，在教學(xué)人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》一年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)鐘表”這一課的時(shí)候，首先，教師需要明確這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是通過教學(xué)課本的知識(shí)讓學(xué)生能夠了解時(shí)鐘的表面結(jié)構(gòu)及時(shí)針、分針的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律，學(xué)會(huì)看整點(diǎn)和半點(diǎn)，在提高和發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力之后，教育學(xué)生珍惜時(shí)間、養(yǎng)成按時(shí)作息的好習(xí)慣。然后，教師創(chuàng)造一個(gè)教學(xué)情景，通過開設(shè)一場(chǎng)數(shù)學(xué)手工課，讓每一個(gè)學(xué)生用不同顏色的卡紙，根據(jù)教師所展現(xiàn)的時(shí)鐘的樣子，進(jìn)行手工作品的創(chuàng)作。

學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐當(dāng)中，會(huì)對(duì)時(shí)針、秒針、分針的長(zhǎng)短進(jìn)行仔細(xì)觀察，并且標(biāo)清時(shí)鐘當(dāng)中每一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的位置，從而對(duì)時(shí)鐘的整個(gè)構(gòu)建框架有更加深刻的認(rèn)識(shí)。緊接著，教師提出問題：在我們的生活當(dāng)中，是否到處可以看見時(shí)鐘？有哪些類型？時(shí)鐘有什么樣的作用？學(xué)生可以想到無論是催自己早早起床的小鬧鐘，還是人們?yōu)榱藬y帶方便所佩戴的手表都是時(shí)鐘的一種，而時(shí)鐘的主要作用是不停地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，為人們顯示吃飯、工作和睡覺的時(shí)間尺度。最后，教師在課堂上撥動(dòng)自己手中的時(shí)針，向?qū)W生介紹：時(shí)鐘當(dāng)中一共有12個(gè)刻度，每一個(gè)刻度中間會(huì)有5個(gè)小刻度，大刻度表示一小時(shí)，小刻度表示一分鐘，而時(shí)鐘當(dāng)中最長(zhǎng)的指針是秒針，最短的指針是時(shí)針，中間長(zhǎng)度的指針是分針，一分鐘等于60秒，1小時(shí)等于60分，因此，一小時(shí)等于3600秒。這樣可以讓學(xué)生能夠?qū)@些知識(shí)點(diǎn)展開深度的分析。教師通過創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，可以讓每一個(gè)學(xué)生參與動(dòng)手實(shí)踐，了解到時(shí)鐘的基本框架。這時(shí)，教師再把教材知識(shí)融入課本當(dāng)中，可以增加學(xué)生的知識(shí)廣度，幫助他們更好地了解課文內(nèi)容。

三、游戲化教學(xué)的引入，提高學(xué)生的邏輯思維能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和合作精神，也可以提高學(xué)生的邏輯思維能力。新課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)下的新理念，使得我們?cè)跀?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)開放式的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中盡可能不給學(xué)生添加太多的限制，讓學(xué)生可以自主地選擇不同的材料，設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)同一問題展開不同層次的探究。這樣，不僅會(huì)產(chǎn)生殊途同歸的效果，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)空間和思考廣度都得到了大幅度的提高，學(xué)生的個(gè)性發(fā)展也得到了最大程度的創(chuàng)新。

因此，教師為了改變單調(diào)的課堂教學(xué)模式，可以引入游戲化的教學(xué)模式，通過與學(xué)生做游戲的方式，給課堂一個(gè)輕松的氛圍，不斷地緩解學(xué)生較為緊繃的學(xué)習(xí)情緒。并且，教師通過游戲活動(dòng)來傳達(dá)本節(jié)課的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，從淺入深，可以一點(diǎn)一滴地幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

在選擇做游戲的方式完成數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師必須要注意的是：如果是讓學(xué)生以個(gè)體為單位參與實(shí)驗(yàn)，可能會(huì)因?yàn)閷W(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力的差異而影響實(shí)際的課堂效率。因此，各位教師應(yīng)該盡可能地選擇需要學(xué)生合作完成的游戲項(xiàng)目，把不同能力的學(xué)生劃分為小組，讓學(xué)生能夠在小組當(dāng)中互幫互助，形成一種相對(duì)和諧的小組氛圍。這樣，學(xué)生不僅能夠在同學(xué)們的互幫互助中感受到更多游戲的快樂，而且在遇到困難時(shí)可以依靠更多人的力量解決問題。這樣的游戲活動(dòng)才更有利于教學(xué)效率的提高，也更能讓學(xué)生在小組活動(dòng)當(dāng)中充分地發(fā)揮自己的作用，使每一個(gè)學(xué)生都能通過積極主動(dòng)地參與得到更加豐富的收獲。對(duì)于學(xué)生邏輯思維能力的培育，小學(xué)教師不要有過于嚴(yán)格的要求。教學(xué)主要是為了讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)中數(shù)字所帶來的快樂，通過一點(diǎn)一滴的教學(xué)，幫助學(xué)生能夠擁有自己的思維廣度，提高他們的邏輯思維能力。[2]

例如，在講解人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》一年級(jí)上冊(cè)“位置”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，為了能夠提高學(xué)生的邏輯思維能力，幫助他們對(duì)較難的知識(shí)點(diǎn)有更加深刻的了解，首先，教師可以利用一節(jié)課的時(shí)間帶學(xué)生來到操場(chǎng)，并且把班級(jí)的學(xué)生分成若干合作小組，為每一組的成員準(zhǔn)備不同顏色的粉筆。然后，教師讓小組成員把學(xué)校的教學(xué)樓、操場(chǎng)和食堂等多個(gè)建筑畫出來，最主要的是建筑之間的相對(duì)位置要畫得清楚，并通過比賽的形式來看哪個(gè)小組的成員畫得又好又快。這種合作動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的模式，可以大大提高學(xué)生的興趣，讓他們盡快完成教師所布置的任務(wù)。然后，教師讓學(xué)生觀察太陽此時(shí)升起的方向，向?qū)W生介紹：太陽升起的方向就是東邊，等到下午太陽降落的方向就是西邊。通過明確太陽的升起和降落的方位，學(xué)生能夠區(qū)別東西方位。緊接著，教師再讓學(xué)生記住“上北下南左西右東”的方位口訣，就可以讓他們對(duì)東南西北四個(gè)方位進(jìn)行更好的區(qū)分。最后，教師讓學(xué)生根據(jù)自己所畫的建筑物與小組的成員展開討論，通過分析操場(chǎng)在教學(xué)樓的什么方位，把每個(gè)建筑物的相對(duì)位置更加清楚地羅列出來，提升學(xué)生的邏輯思維能力。教師通過開展一場(chǎng)實(shí)踐課外活動(dòng)，能夠幫助學(xué)生盡快地融入課堂當(dāng)中，引起他們的學(xué)習(xí)興趣。

這種實(shí)踐活動(dòng)也是實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)的方式之一。讓學(xué)生通過太陽的升起和降落來區(qū)分東西方向，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)展開數(shù)學(xué)教學(xué)，可以讓更多的學(xué)生理解到數(shù)學(xué)抽象的知識(shí)來源于對(duì)生活的感悟。學(xué)生只有認(rèn)真地觀察生活中的方方面面，才能夠完善自己的知識(shí)體系，把知識(shí)變得更加牢固。教師要不斷地把游戲化的教學(xué)融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，慢慢地提升學(xué)生的邏輯思維能力，讓他們能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)知，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

四、結(jié)束語

總體來說，小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了以往傳統(tǒng)知識(shí)的直接呈現(xiàn)形式，將教材內(nèi)容融入活動(dòng)。在平等參與的前提之下，學(xué)生通過親手操作，親自體驗(yàn)來理解和驗(yàn)證數(shù)學(xué)的原理。這種教學(xué)模式是以學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探索為主要教學(xué)特征的。教師要放慢自己的教學(xué)步伐，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力為主，才能夠真正地讓學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的能力和探索合作創(chuàng)新的精神。很多年輕的數(shù)學(xué)教師雖然缺乏教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，但是通過積極改正自己的教學(xué)方法，就能與學(xué)生一起進(jìn)步，通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)這種有力的教學(xué)手段，培養(yǎng)出更多適應(yīng)社會(huì)需要的高素質(zhì)的棟梁之材。這才是新課標(biāo)教學(xué)的主要目的。