優(yōu)化小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“三策略”

王芝蘭

[摘要]數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)探究的一種有效形式，通過創(chuàng)設(shè)問題場(chǎng)景，引發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需求;通過融入游戲元素，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣;通過關(guān)注過程建構(gòu)，喚醒學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)的策略進(jìn)行探究，使學(xué)生自主研究。這不僅有利于提高學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)的參與度，也能夠真正使其成為知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者和歸納者。

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)意識(shí);實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略

[中圖分類號(hào)]G623.5

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)] 1007-9068（ 2020） 29-0091-02

著名的數(shù)學(xué)家歐拉認(rèn)為，對(duì)于數(shù)學(xué)這門學(xué)科而言，不僅需要認(rèn)真觀察，也需要展開各種實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)這門學(xué)科本身就具有非常典型的抽象特質(zhì)，基于這一特點(diǎn)，上課時(shí)僅僅依靠教師枯燥的講解，很難使學(xué)生真正體會(huì)抽象的概念以及基本公式。對(duì)此，教師要對(duì)學(xué)生的年齡特征以及思維特性進(jìn)行把控，在課堂教學(xué)中引入實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，利用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)。

一、創(chuàng)設(shè)問題場(chǎng)景，引發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需求

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循“問題一猜想一實(shí)驗(yàn)一交流一結(jié)論”這一基本模式。問題是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵起點(diǎn)。因此，教師要善于根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題場(chǎng)景，以此引發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。

例如，在教學(xué)“多邊形的面積”時(shí)，教師為學(xué)生設(shè)計(jì)一道習(xí)題：一張長(zhǎng)方形紙的長(zhǎng)和寬分別為16厘米和12厘米，如果從中裁剪一個(gè)底為4厘米、高為3厘米的直角三角形，最多能得到多少個(gè)？答錯(cuò)的人很多，主要原因是學(xué)生一方面明顯缺乏與此相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)，另一方面缺少實(shí)驗(yàn)操作。為了幫助學(xué)生突破思維禁錮，順利觸及問題的本質(zhì)，教師引入了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：如果在這張長(zhǎng)方形紙上裁剪邊長(zhǎng)為4厘米的正方形，最多能夠得到幾個(gè)？帶領(lǐng)學(xué)生先畫再分，然后組織學(xué)生展開交流，最后提煉出具體的方法：①用長(zhǎng)方形的面積除以正方形的面積;②以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊、寬邊分別進(jìn)行裁剪。然后對(duì)比這兩種方法。

實(shí)驗(yàn)2：同樣是對(duì)這張長(zhǎng)方形紙進(jìn)行裁剪，將其裁剪成若干個(gè)邊長(zhǎng)為5厘米的正方形，最多能得到幾個(gè)？仍然要求學(xué)生先畫再分，并展開探討：是否可以沿用實(shí)驗(yàn)1的思路？請(qǐng)說出理由。這一實(shí)驗(yàn)就是為了引導(dǎo)學(xué)生展開自主辨析和反思：在哪種情況下按長(zhǎng)邊、寬邊兩種裁剪方法都可行？

實(shí)驗(yàn)3：如果所裁剪的是長(zhǎng)和寬分別為4厘米和3厘米的長(zhǎng)方形，最多能夠得到幾個(gè)？沿用之前的方法，組織學(xué)生展開對(duì)比：哪種方法最便捷？這一過程中應(yīng)當(dāng)注意哪些問題？

學(xué)生在進(jìn)行這3個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，他們首先進(jìn)行了獨(dú)立思考，并主動(dòng)與同伴合作探究。在這個(gè)過程中，他們體驗(yàn)到了化復(fù)雜為簡(jiǎn)單這一思想方法的重要性，從而順利地解決了習(xí)題。

以上案例中，正是因?yàn)榻處熃o學(xué)生創(chuàng)設(shè)了具體的實(shí)驗(yàn)問題場(chǎng)景，才使學(xué)生產(chǎn)生了開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。在經(jīng)歷3個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生順利地解決了問題，有效地提高了他們數(shù)學(xué)思維能力。

二、融入游戲元素，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有數(shù)學(xué)性以及實(shí)驗(yàn)性的雙重特點(diǎn)。所謂數(shù)學(xué)性，是指其中所蘊(yùn)含的是數(shù)學(xué)的本質(zhì);所謂實(shí)驗(yàn)性，是其中應(yīng)當(dāng)充滿童趣，以學(xué)生喜愛的活動(dòng)形式進(jìn)行呈現(xiàn)。

例如，在教學(xué)“長(zhǎng)方體和正方體的體積”時(shí)，學(xué)生已經(jīng)基本了解如何求長(zhǎng)方體的體積，即借助正方體木塊的擺放來求。但因?yàn)樵谌粘Ｉ钪?，很多長(zhǎng)方體物體是難以實(shí)現(xiàn)剪切、拼擺的，如電視、冰箱等，那又該如何計(jì)算它們的體積呢？對(duì)此，教師可以采取數(shù)學(xué)游戲的方式組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（1）擺一擺：借助體積為1立方厘米的正方體擺成多個(gè)不同體積的長(zhǎng)方體。

（2）看一看：認(rèn)真觀察這些長(zhǎng)方體，它們的長(zhǎng)、寬、高分別是多少？用了多少個(gè)正方體？體積是多少？將這些數(shù)據(jù)填寫于表格中（表格略）。

（3）想一想：如果正方體的數(shù)量不夠擺滿1個(gè)長(zhǎng)方體，又該怎么辦？

通過游戲，學(xué)生展開了多角度地觀察以及思考，有學(xué)生認(rèn)為在計(jì)算長(zhǎng)方體體積的過程中，只需要擺一行、一排或者一層即可。也有學(xué)生認(rèn)為不需要擺，只需要知道長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高即可。通過具體的動(dòng)手操作以及思維碰撞，學(xué)生發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體的體積實(shí)際上就是其所包含的若干個(gè)正方體的單位體積之和。

以上案例中，教師設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)既充滿了自主探索性，又充滿了游戲性，學(xué)生可以在這一過程中邊思、邊玩、邊做，真正實(shí)現(xiàn)了做思共生、學(xué)創(chuàng)合一。而對(duì)于教師來說，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)隱去其中的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)素材，這樣就能夠使學(xué)生在游戲的過程中產(chǎn)生更深層面的思考，也能夠?qū)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引向深處，促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)與學(xué)生之間深度交融。在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，關(guān)鍵是要使學(xué)生親歷這些實(shí)驗(yàn)過程，這樣才能使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的操作方式，通過實(shí)驗(yàn)獲得更豐富的知識(shí)，能夠靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，有效解決數(shù)學(xué)問題，實(shí)現(xiàn)智力和實(shí)踐能力的雙重提升。

三、關(guān)注過程建構(gòu)，喚醒學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)

對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程而言，不僅是學(xué)生解析數(shù)學(xué)世界的過程，同時(shí)也是推動(dòng)自身文化建構(gòu)的過程，更是實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展的過程。對(duì)此，教師必須要對(duì)方案的設(shè)計(jì)、內(nèi)容的整合以及動(dòng)手操作等一系列活動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其既能夠提高學(xué)生的親歷度，也能夠展現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性以及多元性，能夠?yàn)橹R(shí)的選擇提供更為寬廣的空間。

例如，在教學(xué)“樹葉中的比”時(shí)，教師設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)過程。（1）走進(jìn)樹葉的世界：在這一環(huán)節(jié)中，需要由學(xué)生自主完成對(duì)樹葉的采集、觀察以及標(biāo)本制作，體會(huì)樹葉的不同形狀以及變化。（2）探究樹葉的規(guī)律：學(xué)生通過觀察自主提出猜想，之后親歷數(shù)據(jù)收集、歸納以及驗(yàn)證等一系列活動(dòng)。（3）續(xù)寫樹葉的奧秘：完成對(duì)樹葉規(guī)律的總結(jié)，然后將具體的探究過程、探究體驗(yàn)和感悟以數(shù)學(xué)日記的方式記錄下來。這樣，學(xué)生在這個(gè)過程中就進(jìn)行了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程性建構(gòu)，有效激發(fā)他們的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)。

杜威認(rèn)為，為兒童提供的課程，首先應(yīng)當(dāng)成為兒童生活中的一個(gè)重要構(gòu)成，這樣才能夠使兒童獲得愉快的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。上述教學(xué)案例中，具體的實(shí)驗(yàn)以及學(xué)習(xí)過程是學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn)的歷程，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能夠有效喚醒學(xué)生的自我探索意識(shí)，也有助于學(xué)生發(fā)展文化生長(zhǎng)意識(shí)。

總之，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)回歸兒童文化，這樣才能有效體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)既能激發(fā)學(xué)生的游戲精神，也最終落于親歷實(shí)驗(yàn)的過程，真正實(shí)現(xiàn)向兒童文化的回歸，使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)這門學(xué)科所蘊(yùn)含的奧妙。

（責(zé)編 覃小慧）