【摘要】本文論述數(shù)學(xué)實驗在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用，建議教師通過設(shè)計趣味實驗，激活數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情;設(shè)計探究實驗，提升數(shù)學(xué)思維品質(zhì);設(shè)計操作實驗，豐富數(shù)學(xué)方法認(rèn)知;設(shè)計自主實驗，增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)實驗 小學(xué)數(shù)學(xué) 教學(xué)思考

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）33-0133-02

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)既要讓學(xué)生準(zhǔn)確理解、掌握數(shù)學(xué)概念性知識，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)基本技能，又要關(guān)注學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)動手能力、實踐能力、應(yīng)用能力。數(shù)學(xué)實驗是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中一種重要的教學(xué)資源，其在深化學(xué)生認(rèn)知理解、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗、發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)等方面具備獨(dú)特優(yōu)勢。教師應(yīng)該有目的性地整合和利用數(shù)學(xué)實驗資源，創(chuàng)設(shè)獨(dú)特的數(shù)學(xué)實驗環(huán)境，為學(xué)生動手操作和實踐感知提供多元化的學(xué)習(xí)機(jī)會。本文從開展趣味實驗、探究實驗、操作實驗、自主實驗等方面切入，把數(shù)學(xué)實驗與知識教學(xué)、能力培養(yǎng)有機(jī)融合到一起，引領(lǐng)學(xué)生完成數(shù)學(xué)知識的精準(zhǔn)建構(gòu)。

一、設(shè)計趣味實驗，激活數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情

小學(xué)生對趣味性較強(qiáng)的實驗學(xué)習(xí)有著獨(dú)特的情感，教師需立足學(xué)生這種學(xué)習(xí)需求與心理特點，經(jīng)常開展趣味數(shù)學(xué)實驗教學(xué)活動，營造輕松活潑、妙趣橫生的數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)氛圍，以激活學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意志，提高學(xué)生實驗活動參與效度。但不同學(xué)段小學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求有著顯著差異，教師要切準(zhǔn)每個學(xué)段學(xué)生的心理特點，精心篩選適宜的數(shù)學(xué)趣味實驗材料，讓每個學(xué)生都能感受數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)的趣味和魅力，進(jìn)而積極融入趣味實驗學(xué)習(xí)活動中去。

教師設(shè)計趣味數(shù)學(xué)實驗活動，既要重點突出趣味性，也要顧及學(xué)科性，即借有趣的實驗活動帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)更易達(dá)成。如在人教版數(shù)學(xué)五年級上冊《可能性》單元的“擲一擲”數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中，筆者首先利用問題“生活中你在哪里見過骰子”，對接學(xué)生的生活經(jīng)驗，激活學(xué)生的思維;接著引導(dǎo)學(xué)生做兩個骰子的點數(shù)之和猜想，思考兩個骰子點數(shù)之和的可能性有哪些;最后組織學(xué)生分小組開展趣味實驗，各小組分別投擲兩個骰子，正確計算它們的點數(shù)之和，并將每次擲的兩個骰子點數(shù)與計算結(jié)果填入事先制作好的統(tǒng)計表格，再分析出現(xiàn)這種差異的數(shù)學(xué)原因，鞏固學(xué)生對“組合”知識的印象，推動學(xué)生對“可能性”知識內(nèi)容的深度學(xué)習(xí)。

教師通過創(chuàng)設(shè)“骰子”的問題情境，聯(lián)結(jié)生活現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)熱情;緊接著開展動手操作的實驗活動，組織學(xué)生按照“猜想、實驗、驗證、分析、總結(jié)”的環(huán)節(jié)、步驟完成實驗，讓學(xué)生經(jīng)歷合理、完整的數(shù)學(xué)實驗探究過程，逐步形成科學(xué)的實驗學(xué)習(xí)意識。

二、設(shè)計探究實驗，提升數(shù)學(xué)思維品質(zhì)

一個高效的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)活動，離不開思維性、探究性等特征。因此，教師設(shè)計數(shù)學(xué)探究實驗活動時，應(yīng)以觸發(fā)學(xué)生對實驗材料、實驗原理、實驗步驟、實驗結(jié)果的深度思考為出發(fā)點，以數(shù)學(xué)問題、學(xué)習(xí)任務(wù)為支撐，以提升學(xué)生數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)品質(zhì)為目標(biāo)。通常，教師可以選擇合適的思維切入點，布設(shè)數(shù)學(xué)實驗探究課題，讓學(xué)生在問題任務(wù)引領(lǐng)下，有序展開實驗活動的探究學(xué)習(xí)，主動形成更多數(shù)學(xué)知識相關(guān)的思維成果，增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的能力。

在數(shù)學(xué)探究實驗教學(xué)活動中，需要向?qū)W生提供豐富的感性認(rèn)知素材，為啟動學(xué)生數(shù)學(xué)探究思維選準(zhǔn)立足點。如教學(xué)人教版六年級下冊《圓錐的體積》一課時，筆者利用實驗方式展開教學(xué)，盡量降低該知識的認(rèn)知難度，便于學(xué)生準(zhǔn)確理解和靈活運(yùn)用相關(guān)知識。課中筆者提供多組等底等高的空心圓柱、圓錐學(xué)具，以及沙子、純凈水等素材，并提出“圓錐的體積大小與等底等高的圓柱體積大小有什么數(shù)學(xué)關(guān)系？”“圓錐的體積公式如何表示？”等問題，鼓勵學(xué)生結(jié)合二者自主展開探究實驗。學(xué)生運(yùn)用教師提供的多組實驗材料，用沙子、水進(jìn)行實驗操作，比較分析各組等底等高的圓柱、圓錐體積大小關(guān)系，很快得出“等底等高的圓柱體積是圓錐的3倍”的實驗結(jié)論，最終順利推導(dǎo)出圓錐的體積計算公式。

教師圍繞課時教學(xué)的重難點知識，設(shè)計指向性較強(qiáng)的探究問題，為學(xué)生開展探究實驗指明方向。學(xué)生在探究實驗的操作中，可以直觀地感知數(shù)學(xué)知識，而動手探究這種學(xué)習(xí)方式，更加切合小學(xué)生的思維認(rèn)知特點，同時有利于學(xué)生自然生成數(shù)學(xué)新知，準(zhǔn)確建構(gòu)數(shù)學(xué)知識體系，也為學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題打好基礎(chǔ)。

三、設(shè)計操作實驗，豐富數(shù)學(xué)方法認(rèn)知

教師加強(qiáng)操作型實驗的教學(xué)布設(shè)，帶領(lǐng)學(xué)生通過實踐操作，增強(qiáng)對數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)規(guī)律的內(nèi)在特點和形成過程的認(rèn)知，加深對各種數(shù)學(xué)思想的認(rèn)識，豐富自身數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的手段，改善數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)缺少操作的現(xiàn)狀。在數(shù)學(xué)操作型實驗教學(xué)中，教師要具備動態(tài)教學(xué)意識，根據(jù)課堂新知的理解難度以及學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的動態(tài)反饋，精心篩選操作實驗的創(chuàng)設(shè)點，提高操作實驗的教學(xué)效果。

如人教版數(shù)學(xué)五年級上冊《平行四邊形的面積》一課，平行四邊形面積公式的知識應(yīng)用難度較大，教師應(yīng)將該課教學(xué)的重點放在“圖形轉(zhuǎn)化”數(shù)學(xué)思想方法的有效滲透上。于是，筆者設(shè)計了一個操作型數(shù)學(xué)實驗，先在實驗導(dǎo)入環(huán)節(jié)啟發(fā)學(xué)生思考：平行四邊形與我們學(xué)習(xí)過的哪種圖形較為相似？結(jié)合學(xué)生的“長方形”答案，再將學(xué)生的思維引向“如何把平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形”。最后組織學(xué)生展開平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的實驗操作，使其得以直觀地感知和理解圖形轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想及應(yīng)用方法。

教師深耕數(shù)學(xué)教材，挖掘數(shù)學(xué)知識背后蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法，設(shè)計相應(yīng)的實驗活動，讓學(xué)生自主經(jīng)歷實驗求證的過程，能夠有效提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效率，推動學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)化。

四、設(shè)計自主實驗，增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力

相比理論知識學(xué)習(xí)，學(xué)生在數(shù)學(xué)實驗活動中的思維更加活躍，得到的學(xué)習(xí)成果更為全面，學(xué)習(xí)能力提升也更為迅速。因此，教師要利用好實驗教學(xué)的這一優(yōu)勢，有意識地布設(shè)開放性較強(qiáng)的自主實驗活動，為學(xué)生留出充足的學(xué)習(xí)時間和思維空間，使其在自主、開放的探究環(huán)境中逐漸形成學(xué)習(xí)的主人翁意識，增強(qiáng)各方面的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。但是小學(xué)生數(shù)學(xué)實驗經(jīng)驗相對欠缺，在自主實驗中難免會出現(xiàn)錯誤，這需要教師給予必要的干預(yù)、引導(dǎo)，幫助學(xué)生做好錯誤歸因分析，保障學(xué)生自主實驗學(xué)習(xí)質(zhì)量。

如教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級下冊《圖形的變換》這一單元，筆者依托第三課時“欣賞設(shè)計”小節(jié)內(nèi)容，對接平移、軸對稱、旋轉(zhuǎn)等數(shù)學(xué)概念，組織學(xué)生展開自主設(shè)計實驗。筆者不對實驗內(nèi)容設(shè)置過多要求，并留出充裕的時間供學(xué)生思考和操作。學(xué)生結(jié)合教材要求，充分發(fā)散思維，對各種基礎(chǔ)圖形進(jìn)行變換設(shè)計。之后筆者匯總整合學(xué)生的設(shè)計成果，并鼓勵學(xué)生到講臺上用投影儀展示自己設(shè)計的圖案，介紹自己采用了哪些圖形變換方法，展開數(shù)學(xué)說理活動。教師根據(jù)學(xué)生的展示匯報做出個性化的指導(dǎo)與評價，糾正學(xué)生認(rèn)知誤區(qū)，指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的數(shù)學(xué)說理方法。

教師圍繞課時教學(xué)的重點知識，梳理核心概念，設(shè)計開放性較強(qiáng)的自主實驗學(xué)習(xí)活動，為學(xué)生運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)概念進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)搭建平臺。自主實驗完成后，教師及時展開學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價分析，用數(shù)學(xué)說理等方式，著重訓(xùn)練和指導(dǎo)學(xué)生的數(shù)學(xué)概念理解、數(shù)學(xué)表達(dá)能力、數(shù)學(xué)邏輯思維，積極推動學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的多維度發(fā)展。

立足小學(xué)數(shù)學(xué)教材中豐富的實驗資源，教師應(yīng)該更新實驗教學(xué)理念，豐富數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計路徑，依托趣味實驗、探究實驗、操作實驗、自主實驗等多元化數(shù)學(xué)實驗教學(xué)手段，為數(shù)學(xué)課堂注入新鮮的活力，讓數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量得到有效提高，讓學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)獲得長足發(fā)展。

【作者簡介】鐘廣敏（1973— ），大學(xué)本科學(xué)歷，一級教師，現(xiàn)就職于玉林市陸川縣馬坡鎮(zhèn)東西小學(xué)，研究方向為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。

（責(zé)編 黃健清）