以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的研究

?張余躍

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上，怎樣來展示數(shù)學(xué)知識(shí)，如何讓學(xué)生體會(huì)和感知數(shù)學(xué)內(nèi)涵？數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的融入，調(diào)動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，從數(shù)學(xué)活動(dòng)體驗(yàn)中激活數(shù)學(xué)思維，抓住數(shù)學(xué)的本質(zhì)。數(shù)學(xué)知識(shí)并非“冰冷的”“抽象的”，也可以是“趣味的”“直觀的”。小學(xué)階段學(xué)生形象化思維處于主要地位，通過直觀、具體的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，來幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，獲得數(shù)學(xué)情感體驗(yàn)，積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

一、轉(zhuǎn)變課堂設(shè)計(jì)理念，構(gòu)建創(chuàng)想數(shù)學(xué)課堂

長期以來，數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，往往以教師的“教”為主線，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)積極性不高。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)趣味性、直觀性、生動(dòng)性，更易激活數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)氛圍，變“教”數(shù)學(xué)為“做”數(shù)學(xué)。如對(duì)“圓錐體積”計(jì)算公式的推導(dǎo)，我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)上，先向?qū)W生展示圓錐模型，接著，以手工制作活動(dòng)，讓學(xué)生動(dòng)手制作“紙圓錐”，接著，根據(jù)圓錐與圓柱的關(guān)系，試問，在等底等高條件下，圓錐與圓柱之間有何關(guān)系？以小組討論方式，對(duì)經(jīng)典數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，從實(shí)驗(yàn)觀察、操作體驗(yàn)、合作探究中得出結(jié)論，推導(dǎo)出圓錐體積公式。整個(gè)課堂上，盡量減少公式的推導(dǎo)與講解，而是鼓勵(lì)學(xué)生自己去觀察、體驗(yàn)和感知，加深學(xué)生對(duì)圓錐體積計(jì)算方法的深刻理解，為靈活運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂上的融入，為激活學(xué)生想象力、創(chuàng)造力提供了條件。創(chuàng)想課堂的搭建，要充分利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為主線，給予學(xué)生探究數(shù)學(xué)的契機(jī)。如在學(xué)習(xí)“平行四邊形”時(shí)，我們先通過PPT課件，展示平行四邊形的基本圖形結(jié)構(gòu)；接著，我們鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，如何將“平行四邊形”轉(zhuǎn)變?yōu)椤伴L方形”。在進(jìn)行轉(zhuǎn)化過程中，發(fā)揮學(xué)生間的合作與交流，鼓勵(lì)學(xué)生求異思維，去真切感知“平行四邊形”與“長方形”之間的內(nèi)在關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，提高數(shù)學(xué)綜合能力。

二、把握數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)，要從實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)域、實(shí)驗(yàn)器材的配置與開發(fā)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的梳理與優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)課例的組織與總結(jié)中來漸進(jìn)完成。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，要把握好重點(diǎn)，突出學(xué)生的動(dòng)手參與數(shù)學(xué)體驗(yàn)。如對(duì)于“一億有多大”“認(rèn)識(shí)千克與克”“認(rèn)識(shí)多邊形”“正方體涂色”等內(nèi)容，要詳細(xì)制定實(shí)驗(yàn)手冊(cè)和指導(dǎo)思路，鼓勵(lì)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，深入理解和領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)設(shè)計(jì)中，要貼近學(xué)情，要與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)。尊重學(xué)生的自主性，激活學(xué)生的參與性，化解數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐性。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，要為學(xué)生正確理解和掌握數(shù)學(xué)運(yùn)算方法奠定基礎(chǔ)。如在學(xué)習(xí)“質(zhì)數(shù)與合數(shù)”時(shí)，我們可以從10以內(nèi)的數(shù)入手，讓學(xué)生通過分類方式，來認(rèn)識(shí)“質(zhì)數(shù)”與“合數(shù)”的特點(diǎn)，正確辨析“質(zhì)數(shù)”與“合數(shù)”的內(nèi)涵。同樣，在學(xué)習(xí)正方體知識(shí)時(shí)，我們準(zhǔn)備若干小正方體，以小組為單位，每個(gè)小組利用小正方體，來拼接長方形、正方形、長方體、正方體，從觀察、體驗(yàn)中來拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)空間想象與思維力。小學(xué)生自我認(rèn)知力較弱，注意力易分散。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師要把握課程的深淺度，關(guān)注學(xué)生感官體驗(yàn)，激活學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)參與動(dòng)機(jī)。在學(xué)習(xí)“簡易方程”時(shí)，對(duì)于該節(jié)知識(shí)的設(shè)計(jì)，我們可以從“天平”動(dòng)手體驗(yàn)中，來找準(zhǔn)“等式”關(guān)鍵點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，來理解“簡易方程”的本質(zhì)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓原本抽象、枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀、生動(dòng)起來，學(xué)生能夠從觀察、模仿、實(shí)驗(yàn)、猜想中，積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)數(shù)學(xué)探究的好奇心。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要以學(xué)生的參與體驗(yàn)為重點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生“做”數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，從數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得啟發(fā)，突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)，培養(yǎng)創(chuàng)造力。

三、立足兒童生活經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是借助于一定儀器、材料、技術(shù)等手段，以學(xué)生的自主體驗(yàn)和操作來揭示數(shù)學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)?；貧w兒童立場(chǎng)，從“試”“創(chuàng)”“做”“悟”中，引領(lǐng)學(xué)生參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，在具體認(rèn)知理念下獲得數(shù)學(xué)浸潤。如“看一看”“做一做”“說一說”“想一想”等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，抓住學(xué)生數(shù)學(xué)注意力，以可視化學(xué)習(xí)、嘗試化學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)來融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。如學(xué)習(xí)“體積”時(shí)，我們展開“土豆體積的測(cè)量”活動(dòng)，以分組方式，介紹數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、任務(wù)，準(zhǔn)備所需材料及工具；在實(shí)驗(yàn)方法上，如何測(cè)量土豆體積？如何細(xì)化測(cè)量步驟，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的測(cè)量方法；對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，對(duì)比不同的體積測(cè)量方法的優(yōu)劣。具體來說，在土豆體積測(cè)量中，先要確定測(cè)量的工具，再選擇土豆，觀察初始液面高度，將土豆浸入水中，測(cè)量水體提升的高度，測(cè)量水槽的長與寬，根據(jù)水體液面高度差，來計(jì)算土豆的體積。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師要把握好實(shí)驗(yàn)要素的統(tǒng)合，要從實(shí)驗(yàn)場(chǎng)域、實(shí)驗(yàn)器材、學(xué)生、教師等方面，營造“沉浸式”實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生從多維度實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)中，自主完成數(shù)學(xué)建構(gòu)。如在“樹葉的比”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，以自然界中的樹葉為研究對(duì)象，通過采集不同的樹葉，帶領(lǐng)學(xué)生制作樹葉標(biāo)本，再觀察、感受不同樹葉的形狀特點(diǎn)及變化，提出猜想，驗(yàn)證規(guī)律。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，喚醒了學(xué)生自我探索意識(shí)，也從學(xué)生體驗(yàn)中收獲樂趣，發(fā)展數(shù)學(xué)探究品質(zhì)。

總之，數(shù)學(xué)課堂對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，要克服“說起來重要，做起來不要”的弊病，要契合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，充分挖掘數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值，讓學(xué)生從數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)參與、體驗(yàn)中，厘清數(shù)學(xué)本質(zhì)與內(nèi)涵，把握數(shù)學(xué)思想與解法，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。