實驗：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“腳手架”

王麗

摘? ?要：數(shù)學(xué)是小學(xué)教育重要的組成部分，對發(fā)展學(xué)生的思維、提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)具有不可忽視的作用。如何提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)是教師重點思考的問題，而實驗教學(xué)無疑是切實可行的策略之一，能“解放”學(xué)生的手腦，開發(fā)學(xué)生的潛能，讓他們完成對數(shù)學(xué)知識的再探索與再創(chuàng)造；能豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，讓他們獲取知識經(jīng)驗，學(xué)會學(xué)習(xí)與思考，進(jìn)而建構(gòu)富有生命力的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)? ?課堂教學(xué)? ?數(shù)學(xué)實驗

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》頒布后，學(xué)科核心素養(yǎng)引起了全社會的高度關(guān)注。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)著力學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力，提升課堂教學(xué)成效；應(yīng)擯棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，引入有效的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)。而實驗教學(xué)無疑是可行的方式，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能促進(jìn)學(xué)生持續(xù)的進(jìn)步，讓他們不自覺地融入其中，激發(fā)他們的求知欲望；能發(fā)揮集體的力量，讓學(xué)生群策群力，獲得技能和精神的雙重成長。

一、巧用數(shù)學(xué)實驗，激活探究意識

（一）借助實驗導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師要想通過實驗教學(xué)促進(jìn)學(xué)生的探索，增進(jìn)學(xué)生的理解，就要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生有了濃厚的興趣，才會積極參與課堂學(xué)習(xí)，這也是教師促進(jìn)課堂教學(xué)有序開展的根本保證。導(dǎo)入是課堂教學(xué)的開端，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)重視這一環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生精心設(shè)計有趣的數(shù)學(xué)實驗，進(jìn)行新課導(dǎo)入，集中學(xué)生的注意力，提升學(xué)生對數(shù)學(xué)新知識的關(guān)注度。

比如，在教學(xué)公因數(shù)的相關(guān)知識時，筆者為學(xué)生安排了這樣的實驗內(nèi)容：每人準(zhǔn)備一個長18厘米、寬12厘米的長方形紙板，以及邊長6厘米、邊長4厘米的正方形紙片各一個。在教學(xué)過程中，筆者讓學(xué)生拿出準(zhǔn)備好的材料，提出問題：“哪種紙片可以將長方形紙板鋪滿？”這樣的實驗內(nèi)容，立即引發(fā)了學(xué)生參與的興趣，他們紛紛拿出相應(yīng)的實驗材料，進(jìn)入實驗之中。

（二）優(yōu)化實驗方案，促進(jìn)學(xué)生的探索

數(shù)學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)科，對學(xué)生的思維能力要求較高，如何才能將抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識呈現(xiàn)在學(xué)生面前呢？在教學(xué)中，教師應(yīng)注重對演示實驗的運(yùn)用，將難以理解的數(shù)學(xué)知識形象、直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前，發(fā)揮實驗應(yīng)用的價值，促進(jìn)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知，建構(gòu)良好的知識體系，發(fā)展學(xué)生的探究能力。

以教學(xué)三角形的三邊關(guān)系的相關(guān)知識為例，課本中的實驗是讓學(xué)生課前準(zhǔn)備幾種不同長度的小棒（8厘米、5厘米、4厘米、2厘米），讓學(xué)生從中任意選擇3根，然后圍成三角形。很顯然，這樣的實驗內(nèi)容數(shù)據(jù)量有限，不利于學(xué)生得出結(jié)論。對此，筆者將這個實驗進(jìn)行優(yōu)化，確立實驗步驟：（1）拿出課前準(zhǔn)備的30厘米繩子，將其分成3段（整厘米數(shù)）。（2）提出問題：“分成的3段可以圍成三角形嗎？”（3）學(xué)生匯報自己所分繩子的長度，看一看是否可以圍成三角形。（4）將能圍成三角形的數(shù)據(jù)和不能圍成三角形的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，看有什么發(fā)現(xiàn)。這樣的實驗流程，能讓學(xué)生對三角形的三邊關(guān)系產(chǎn)生深刻的認(rèn)識。

二、巧用數(shù)學(xué)實驗，加深學(xué)生的理解

（一）鼓勵自主實驗，鍛煉實踐能力

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師著眼于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展，精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生積極地獲取數(shù)學(xué)知識，形成良好的知識結(jié)構(gòu)，提升手腦并用的能力。因此，教師應(yīng)堅持“以生為本”的教育理念，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生參與知識形成和發(fā)展的全過程。

比如，在教學(xué)間隔排列的相關(guān)知識時，筆者讓學(xué)生拿出正方形紙片和圓形紙片，將這些紙片一個隔一個地排成一行，向?qū)W生提問：正方形紙片有10個，那么圓形紙片需要多少個？在動手實驗前，學(xué)生都異口同聲地說：“需要10個?！睂Υ耍P者讓學(xué)生進(jìn)行實驗，尋找最終的答案。在操作的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)有不同的結(jié)果：（1）如果先擺正方形紙片，且兩端物體相同，則圓形紙片需要9個。（2）如果先擺正方形紙片，且兩端物體不相同，則圓形紙片需要10個。（3）如果先擺圓形紙片，且兩端物體相同，則圓形紙片需要11個。（4）如果先擺圓形紙片，且兩端物體不相同，則圓形紙片需要10個。通過自主實驗，學(xué)生得出了圓形紙片最少需要9個、最多需要11個的答案。

（二）引入合作實驗，化解學(xué)習(xí)難點

每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有限，在面對復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識時，會經(jīng)常陷入困境之中。對此，在教學(xué)過程中，教師可以引入小組合作實驗，將學(xué)生分成多個學(xué)習(xí)小組，以小組為單位進(jìn)行實驗，讓學(xué)生群策群力，共同化解學(xué)習(xí)難點，形成合作意識，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力。

比如，在教學(xué)長方體的體積的相關(guān)知識時，為幫助學(xué)生推導(dǎo)長方體的體積計算公式，筆者為學(xué)生設(shè)計了分組合作實驗。在實驗過程中，各小組很快完成了對表格的填寫，筆者讓各個小組成員觀察表格中的數(shù)據(jù)，思考正方體的個數(shù)和長方體的長、寬、高有怎樣的關(guān)系，以及正方體的個數(shù)和長方體的體積有怎樣的關(guān)系。各個小組成員經(jīng)過思考，派出代表與其他小組分享探索的成果，完成了對長方體體積計算公式的推導(dǎo)。

三、巧用數(shù)學(xué)實驗，提升數(shù)學(xué)能力

（一）引入生活實驗，凸顯學(xué)習(xí)價值

數(shù)學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，教師利用生活資源，可以拉近學(xué)生和所學(xué)知識的距離，提升學(xué)生的探究能力。因此，在課堂教學(xué)中，教師可以設(shè)計生活化的實驗，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生從課內(nèi)走向課外，學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度提煉、分析和解決問題，體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的樂趣。

比如，在教學(xué)折線統(tǒng)計圖的相關(guān)知識時，筆者為學(xué)生設(shè)計了一個生活化的實驗：讓學(xué)生選擇飽滿的蒜瓣，將其種植在3個盆里，其中一個盆加水，觀察它的根須生長情況，制作出蒜瓣根須生長情況統(tǒng)計圖。另外兩個盆都加土，一盆放在陽光下，一盆放在房間里，觀察蒜葉的生長情況，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，并制作成蒜葉生長情況統(tǒng)計圖。在此基礎(chǔ)上，筆者讓學(xué)生觀察種在水中的蒜瓣根須生長情況，觀察放置在陽光下和房間里蒜葉的生長情況。這樣的生活化實驗，既能幫助學(xué)生鞏固課堂中所學(xué)的相關(guān)知識，又能引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活，體會數(shù)學(xué)和生活的密切聯(lián)系。

（二）設(shè)計應(yīng)用實驗，提升應(yīng)用能力

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)延伸教學(xué)的范圍，開闊學(xué)生的視野，為學(xué)生設(shè)計具有應(yīng)用性的實驗，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生運(yùn)用課堂中所學(xué)的知識解決實際問題，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

比如，在教學(xué)百分?jǐn)?shù)的相關(guān)知識時，筆者出示這樣的問題：“體育組準(zhǔn)備買籃球，發(fā)現(xiàn)某商場將籃球先降價10％，再漲價10％，價格是不是和原價相同？”大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為又恢復(fù)了原價。對此，筆者為學(xué)生設(shè)計了一個“我是售貨員”的活動，讓學(xué)生拿出一些多余的物品進(jìn)行“售賣”，先將一件物品降價10％，然后再漲價10％，比較現(xiàn)價與原價相比，到底是貴了還是便宜了。

總之，在新課程標(biāo)準(zhǔn)下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)精心挖掘教材，為學(xué)生設(shè)計多元化的實驗，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情，釋放學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，讓學(xué)生獲得持久、深入的發(fā)展；應(yīng)針對課堂教學(xué)中的重、難點，為學(xué)生引入有針對性的實驗，讓學(xué)生在實驗的過程中掌握知識，進(jìn)而形成數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力。

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[3]趙鑒.利用數(shù)學(xué)實驗提高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效率[J].山西教育（教學(xué)），2022（6）：59-60.◆（作者單位：江蘇省無錫市尚賢融創(chuàng)小學(xué)）