借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)啟學(xué)生智慧

楊元元

摘要：在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)深度變革教學(xué)方式，將數(shù)學(xué)知識(shí)從靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)，從結(jié)果轉(zhuǎn)為過(guò)程，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，在思考中做數(shù)學(xué)、在做數(shù)學(xué)中思考，啟思明理高度融合，師生共同經(jīng)歷數(shù)學(xué)思維過(guò)程。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，讓學(xué)生自主建構(gòu)數(shù)學(xué)概念、探索數(shù)學(xué)規(guī)律、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，旨在打開(kāi)師生數(shù)學(xué)思維，讓師生體驗(yàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的教學(xué)思維和學(xué)習(xí)方式的變革，促進(jìn)數(shù)學(xué)課堂智慧轉(zhuǎn)型，開(kāi)啟學(xué)生智慧，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。

摘要：小學(xué)數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 學(xué)生智慧

一直以來(lái)，小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)以數(shù)學(xué)概念、公式、計(jì)算等為主，不少師生將數(shù)學(xué)固化認(rèn)知為計(jì)算學(xué)科，以致數(shù)學(xué)教師難教、學(xué)生怕學(xué)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是師生借助實(shí)驗(yàn)工具和材料，通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的過(guò)程。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂，以更直接、豐富的體驗(yàn)，呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的觀察、操作、思辨等過(guò)程，對(duì)小學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有重要的價(jià)值。因此，借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)構(gòu)建課堂教學(xué)方式變革系統(tǒng)，師生嘗試?yán)脭?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變數(shù)學(xué)知識(shí)形態(tài)，化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)、化抽象為形象、化結(jié)果為過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的操作，幫助學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)概念、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題、探究數(shù)學(xué)規(guī)律，在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中體會(huì)數(shù)學(xué)的價(jià)值，同時(shí)提高教師素養(yǎng)，使數(shù)學(xué)課堂綻放思維之花。

一、借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)數(shù)學(xué)概念

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，數(shù)學(xué)概念是開(kāi)啟學(xué)生智慧的第一步，是數(shù)學(xué)教學(xué)重點(diǎn)。然而數(shù)學(xué)概念的抽象性往往使得師生面臨一定的教學(xué)困難。小學(xué)數(shù)學(xué)新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)充分引導(dǎo)學(xué)生，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為有效的教學(xué)形式，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生多方面的感官，吸引學(xué)生深度參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣，將外部實(shí)驗(yàn)操作在潛移默化中轉(zhuǎn)為內(nèi)部數(shù)學(xué)思維活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)概念的具象化和內(nèi)化。

數(shù)學(xué)概念源于兩方面：數(shù)學(xué)理論的多次抽象;客觀事物空間形式和數(shù)量關(guān)系的反映。借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)建構(gòu)數(shù)學(xué)概念是一種高效教學(xué)形式，學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中把握數(shù)學(xué)概念本質(zhì)，促進(jìn)數(shù)學(xué)思維發(fā)展。在具體的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)工具支撐下，數(shù)學(xué)概念的形成過(guò)程從動(dòng)作表征轉(zhuǎn)化為圖像表征，幫助學(xué)生獲得數(shù)學(xué)概念思考、操作和探究的直觀經(jīng)驗(yàn)，深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知，引發(fā)抽象思考，循序漸進(jìn)完成數(shù)學(xué)概念的初步建構(gòu)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)學(xué)概念本質(zhì)，提高學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

在平面四邊形概念教學(xué)中，整體把握平行四邊形在三角形、梯形、正方形、長(zhǎng)方形等平面圖形概念認(rèn)識(shí)中的重要作用。教師設(shè)計(jì)驗(yàn)證型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)平行四邊形概念及特征。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師為學(xué)生提供活動(dòng)的平行四邊形木框材料，并提出猜想“正方形是特殊的長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形是特殊的平行四邊形”，讓學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生利用活動(dòng)的平行四邊形木框，對(duì)木框進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，得出驗(yàn)證結(jié)論：當(dāng)平行四邊形木框角度調(diào)整為直角時(shí)，平行四邊形變?yōu)殚L(zhǎng)方形，且符合平行四邊形特征。由此得出教師提出的猜想是成立的。對(duì)活動(dòng)木框的動(dòng)態(tài)調(diào)整，幫助學(xué)生理清平行四邊形概念的脈絡(luò)，并加強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同平面圖形數(shù)學(xué)概念的系統(tǒng)化聯(lián)系。

二、借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，探索數(shù)學(xué)規(guī)律

小學(xué)數(shù)學(xué)新課標(biāo)明確提出探索數(shù)學(xué)規(guī)律的教學(xué)策略，圍繞探索數(shù)學(xué)規(guī)律的教學(xué)活動(dòng)，基于已有數(shù)學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)現(xiàn)象背后的本質(zhì)，探尋規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的發(fā)展。借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生探索數(shù)學(xué)規(guī)律的能力，符合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)做合一的教育理念，讓學(xué)生親自參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得深刻、豐富的體驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生直達(dá)數(shù)學(xué)本質(zhì)，透過(guò)數(shù)學(xué)現(xiàn)象，關(guān)注過(guò)程體驗(yàn)，總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

數(shù)學(xué)規(guī)律具有普遍性，也反映了事物的本質(zhì)特點(diǎn)。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，探索數(shù)學(xué)規(guī)律并非簡(jiǎn)單的教學(xué)活動(dòng)，需要從特殊到一般進(jìn)行高度概括抽象，需要相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)方法，不再是單純的教師輸出，更需要學(xué)生深度體驗(yàn)。在小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，“提出數(shù)學(xué)現(xiàn)象-發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題-引發(fā)實(shí)驗(yàn)需求”的教學(xué)思路，突出了以學(xué)生為主體，設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，以數(shù)學(xué)問(wèn)題為載體，導(dǎo)引數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方向，為師生創(chuàng)造數(shù)學(xué)規(guī)律探索機(jī)會(huì)，將數(shù)學(xué)課堂教學(xué)推向深入。以實(shí)驗(yàn)證據(jù)鏈引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究，利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，在反復(fù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中讓數(shù)學(xué)規(guī)律植入師生頭腦，沿著數(shù)學(xué)規(guī)律軌跡，深化師生探索數(shù)學(xué)規(guī)律活動(dòng)，讓學(xué)生探究數(shù)學(xué)規(guī)律有方向、有依托，實(shí)現(xiàn)師生探索數(shù)學(xué)規(guī)律能力的提升。

三、借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，解決數(shù)學(xué)問(wèn)題

小學(xué)數(shù)學(xué)新課標(biāo)明確提出鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)、提出、分析并解決問(wèn)題，主動(dòng)學(xué)習(xí)，享受快樂(lè)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種自主、有效的建構(gòu)和探究過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐操作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并解決問(wèn)題。在活動(dòng)中，學(xué)生運(yùn)用已有的生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)知識(shí)，對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析判斷，將數(shù)學(xué)問(wèn)題放置在熟悉的經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)架構(gòu)內(nèi)，把握新舊知識(shí)的認(rèn)知沖突，深入探究數(shù)學(xué)問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)中解決問(wèn)題，掌握新知。

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師引導(dǎo)學(xué)生在做中思考，分析其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)問(wèn)題，并思考數(shù)學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生的原因及如何解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，順其自然地形成“問(wèn)題場(chǎng)”。學(xué)生置身其中，在實(shí)驗(yàn)操作中解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，產(chǎn)生主動(dòng)意識(shí)，分析為什么、怎么辦。圍繞數(shù)學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生由外到內(nèi)，探索小學(xué)數(shù)學(xué)的本質(zhì)，經(jīng)歷這樣“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題-提出問(wèn)題-解決問(wèn)題”的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程，循環(huán)往復(fù)，體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)趣味，點(diǎn)燃數(shù)學(xué)思維火花。

在蘇教版五年級(jí)下冊(cè)“圓的認(rèn)識(shí)”一課中，教師精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)——和學(xué)生比賽畫圓，選出數(shù)學(xué)成績(jī)最好和畫畫能力量強(qiáng)的兩位學(xué)生，并給學(xué)生準(zhǔn)備了伸縮繩等材料。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師在黑板上固定一個(gè)點(diǎn)，拿著手里的線，慢慢地畫出漂亮的圓。而學(xué)生們卻用了很長(zhǎng)的時(shí)間，畫出“不圓的圓”。比賽結(jié)束后，班里細(xì)心的學(xué)生說(shuō)出“比賽不公平”，拿著實(shí)驗(yàn)材料指出問(wèn)題所在：學(xué)生用伸縮繩畫圓，導(dǎo)致在畫的過(guò)程中無(wú)法固定統(tǒng)一的長(zhǎng)度。教師借此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考圓的特征，學(xué)生進(jìn)行思考后，主動(dòng)提出一些問(wèn)題：為什么畫圓要有固定的點(diǎn)？圓和這個(gè)固定點(diǎn)有什么關(guān)系？為什么要用固定長(zhǎng)度的線來(lái)畫圓？不固定不同長(zhǎng)度的線為什么畫不出圓？學(xué)生能夠在比賽活動(dòng)中，觀察出數(shù)學(xué)問(wèn)題，并結(jié)合探究數(shù)學(xué)規(guī)律，解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，挖掘數(shù)學(xué)本質(zhì)，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転榻處熖峁?shù)學(xué)思維轉(zhuǎn)化契機(jī)，創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)組織方式，優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂深度教學(xué);能為學(xué)生提供數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)支點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中深刻理解數(shù)學(xué)知識(shí)，自主建構(gòu)數(shù)學(xué)概念，科學(xué)探索數(shù)學(xué)規(guī)律，有力解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，達(dá)成數(shù)學(xué)課堂的深度學(xué)習(xí)。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，師生在做中享受教與學(xué)，有效突破數(shù)學(xué)概念建構(gòu)的思維障礙，將探索數(shù)學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)連接，尋求數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的融合點(diǎn)，運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)教學(xué)遷移，重構(gòu)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)場(chǎng)景，解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，自主建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí)，形成數(shù)學(xué)智慧。

參考文獻(xiàn)：

[1]翟運(yùn)勝.從小學(xué)數(shù)學(xué)的視角談數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2020，33（6）：117-120.

[2]張瑜.融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 發(fā)展核心素養(yǎng)——從小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)“種子的發(fā)芽率”說(shuō)起[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2020（15）：109-110.

[3]潘修鑾.指向素養(yǎng)提升的小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略[J].教學(xué)與管理，2020（14）：56-58.

[4]劉如鶴.從“教動(dòng)手”到“學(xué)探究”——小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值追求及實(shí)施策略[J].名師在線，2021（5）：43-44.

責(zé)任編輯：趙瀟晗

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