多元設計：讓數學實驗衍生思維張力

嚴春霞

[摘? 要] 學生對數學實驗有特殊參與興趣，其教學調度效果會更為顯著。教師在實驗情境創設、實驗內容選擇、實驗形式創新、實驗訓練拓展等角度展開深入思考，以順利啟動學生數學思維，形成學科學習調度力量。學生直觀思維比較發達，與數學實驗形成高度契合，教師以數學實驗作為教學調度手段，能夠為學科教學注入豐富動力。

[關鍵詞] 實驗教學;思維;張力

數學實驗是學科教學的重要操控形式，教師與學生一起動手實踐，其調度激發作用會更為鮮明，能夠在實驗方案設計、實驗材料搜集、實驗組織操作、實驗效果評價等方面達成更多共識，對全面促進學生學科認知成長有重要現實幫助。教師利用多種教學輔助手段，創設實驗情境，精選實驗形式，優化實驗組織，創新實驗訓練，能夠順利啟動學生思維引擎，形成嶄新學習成長動力。

■一、創設實驗情境，啟動生本思維引擎

數學實驗是最為直觀的教學手段之一，教師在數學實驗方案設計時，要注意整合制約因素，以更為適合的方式開展數學實驗，對學生形成思維沖擊和調度 [1]。觀察實驗設計要為學生提供觀察對象，驗證數學實驗要理順實驗步驟，探索實驗要準備實驗材料，這樣才能讓學生順利進入實驗環節，并在不斷操作體驗中建立思維認知。學生直觀思維比較敏感，教師利用實驗情境進行具體調度，學生接受更為自然，啟動效果會更為豐富。

創設實驗情境，教師要對實驗操作條件和實驗過程有充分的把握，以便形成教學啟動力量，形成嶄新教學激發動力。如教學蘇教版小學五年級數學上冊《認識負數的應用》，教師在課堂導入階段，先利用多媒體展示一組圖片信息，要求學生仔細觀察，說說圖片包含哪些信息。學生開始觀察圖片，很快就形成信息回饋。冰箱打開后，顯示屏上出現-18°字樣，這是指冰箱的內部溫度是負的18°。進入電梯時，看按鍵，有-1、-2字樣，表示的是地下室一層、地下室二層。教師順利導入負數的概念，并利用生活案例進行具體設計和解讀：正數和負數是具有相反意義的數量，在生活中有廣泛應用，根據你的生活經歷，你能夠找到一些這樣的案例嗎？學生開始思考，信息回饋迅速快捷。“如果將收入看成是正數，那支出就是負數。”“如果將向東走看作正數，那向西走就是負數。”……教師對學生生活案例列舉情況進行歸結，肯定學生的個性理解。

教師利用多媒體展示生活圖片，與學生生活思維形成對接，特別是讓學生列舉生活中的負數使用情況，帶有數學實驗的味道，其助學效果極為顯著。數學實驗沒有特定的格式，可以滲透到我們生活的方方面面，教師有針對性進行布設和調度，對學生形成強烈觸動。學生對實驗內容有較強敏感性，教師借助實驗展開教學調度，自然形成教學啟迪力量。

■二、精選實驗形式，強化生本思維體驗

數學實驗形式眾多，教師要關注生本思維體驗，針對教材教學內容實際，以及學生接受實際，以改變數學實驗的呈現形式 [2]。教師與學生一起參與互動性操作、學生自由觀察思考、學生合作操作歸結、學生課外獨立操作探索等，都是數學實驗具體操控形式，教師要充分考慮學生學習訴求實際，對實驗形式進行科學選擇。如果教師及時吸收學生的意見，其操控效果會更為顯著。學生對數學實驗有選擇性，教師觀照學生思維訴求展開對接性投放，學生反響強烈，其助學作用會更為豐富。

學生對數學實驗操作有特殊參與熱情，如果教師能夠從教學實際出發，利用最為簡單的實驗材料展開對應設計，能夠順利啟動學生學習思維，形成嶄新教學調度力量。如教學《平行四邊形面積的計算》，在對平行四邊形面積公式進行推導探究時，教師要求學生利用實驗的形式進行相關操作：利用白紙裁剪出平行四邊形，然后對平行四邊形進行剪切操作，將其拼接成長方形，看有多少種拼接方法。任務下達后，學生都能夠積極展開行動，對平行四邊形進行觀察，然后嘗試從不同角度進行設計和操作，找到拼接規律，建立對接聯系。在課堂展示環節，教師要求學生主動介紹自己的操作過程，對平行四邊形面積公式推導過程進行詳細梳理。學生大多完成了相關操作，自然有話要說，課堂學習氣氛濃烈起來。

教師為學生推出了實驗操作任務，將學生帶入特定學習情境之中。因為教材中有相關內容介紹，給學生提供操作設計思路。在學生具體實踐操作中，逐漸找到了平行四邊形面積公式的推導路線。數學實驗呈現形式有很多，教師針對學生學力基礎實際展開設計，成功激發學生操作主動性。

■三、優化實驗組織，矯正生本思維方向

數學實驗組織設計要體現科學性，教師要發揮關鍵作用，讓學生自由組建合作團隊，組織學生自行搜集運用實驗材料，做好團隊組織分工，以成功調動學生學習思維，提升實驗操作凝聚力，優化實驗環節，形成全新實驗操作體驗 [3]。教師適時介入實驗環節，深入到學生群體之中，對實驗進行監控和管理，對學生進行引導和啟迪，都能夠帶來實驗動力，矯正生本思維方向的同時，提升數學實驗品質。

在教學《三角形面積的計算》這節內容時，教師先根據平行四邊形剪切形式，推導出三角形面積公式。學生對三角形面積計算有了更清晰的認知，教師給每一個學生都發了三角形紙片，要求學生完成一個“對對碰”任務：我們已經推導出，一個平行四邊形能夠分割成兩個相等的三角形，同理，兩個相等的三角形也能夠拼接成一個平行四邊形。現在每一個人手中都有一個三角形，每一個三角形都有兩個相同的，你能夠在最短時間內找到另一個一模一樣的三角形紙片嗎？如果你真的找到了，兩個人合作，計算出三角形的面積，將計算結果寫到紙片上，一同交上，看哪一個組合操作用時最短。學生聽說有查找計算學習任務，頓時緊張起來，因為這個活動帶有比賽性質，自然有更豐富的調度作用。學生紛紛行動起來，課堂學習呈現熱鬧景象。

教師為學生推出尋找相等三角形紙片任務，將數學實驗競賽化設計，成功調度學生參與熱情。學生對游戲化、競賽化數學活動有更高敏感性，自然會生發學習動力。數學實驗呈現形式可以任意選擇，只要能夠對學生形成心理觸動，就可以帶來學習成效。教師靈活運用數學實驗展開教學組織，能夠帶來全新學習感知體驗。

■四、創新實驗訓練，完善生本思維構建

數學實驗不局限于課堂之中，教師要有拓展意識，為學生投放更多生活性數學實驗任務，讓學生借助生活條件展開實驗操作，不但豐富學生實驗感知，還能夠完善其思維系統構建，形成嶄新學科綜合能力。數學實驗是重要教學手段，教師要正視實驗的構建作用，對實驗操作條件進行優化設計，讓學生在實驗操控過程中形成學科綜合能力。

在教學《梯形面積的計算》相關內容時，教師要求學生用兩個完全相同的梯形拼接成一個平行四邊形，然后運用平行四邊形面積公式進行推演，得到梯形面積公式。學生開始采用剪紙拼接的方式，將兩個相同的梯形進行拼接，對各種等量關系進行梳理，最終得到梯形面積公式。為進一步驗證推導公式的正確性，教師鼓勵學生尋找生活中的梯形案例，親自測量出相關數據，借助公式進行計算，自然形成驗證結果。學生開始觀察身邊的物品圖形，很快就得到一些案例，進行相關操作。在學生自行操作過程中，教師深入到學生群體之中，對學生操作存在問題進行糾正，教與學達成更多和諧。經過一番努力，學生大多順利掌握梯形面積計算規律，對計算公式有了更真切的感知和體驗。

教師借助公式推導機會，給學生提供實踐操作的任務，要求學生利用學習舊知進行深入研究和操作，在實際對接融合中建立學科認知基礎。數學實驗有內質規律需要探索，教師針對學生學習實際做出具體設計和組織，能夠產生豐富調度力量，促使學生自然形成數學概念認知。數學實驗對接學生生活，對學生心理形成沖擊，教師要有創新實踐的主觀意識，給學生提供更多思考內化的機會，確保數學實驗順利展開。

創設實驗情境，精選實驗形式，優化實驗組織，創新實驗訓練，教師從不同維度出發，對數學實驗進行科學組織，能夠形成嶄新調度力量，以成長啟動學生數學思維。數學實驗是更為直觀的教學形式，以靈動性、操作性、開放性、形象性著稱，學生對數學實驗有特殊參與興趣，自然成為教師施教的重要選擇。教師以數學實驗作為思維啟動手段，應該是最為明智的選擇。

參考文獻：

[1]? 莊小麗. 數學實驗，激活數學課堂的催化劑[J]. 數學教學通訊，2020（13）.

[2]? 滕樹娟. 實驗讓數學課堂更精彩——小學數學實驗教學的幾點思考[J]. 小學生，2020（07）.

[3]? 陳成欽. 小學數學實驗教學的創意設計[J]. 當代家庭教育，2020（06）.