借實驗操作 助學生成長

唐永玲

摘 要數(shù)學教學不是簡單的告訴，而是要引導學生在問題中思考、在思考中探究、在探究中體驗、在體驗中感悟、在感悟中理解。借助數(shù)學實驗可以重新“激活”靜態(tài)的書本知識，喚起學生學習的內(nèi)在需要和激發(fā)數(shù)學學習的興趣，提高學生主動探索的欲望和培養(yǎng)學生創(chuàng)造的精神。

【關鍵詞】數(shù)學實驗；經(jīng)歷過程；核心素養(yǎng)

《2011版數(shù)學課程標準》中指出“學生的數(shù)學學習內(nèi)容應當是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流”。這里所說的實驗就是指數(shù)學教學可以通過“實驗”形式進行，借 “實驗操作”幫助學生經(jīng)歷知識的形成、發(fā)展過程，更好地學習數(shù)學知識，探究數(shù)學規(guī)律，提升數(shù)學核心素養(yǎng)。

如，六年級的《表面涂色的正方體》一課，教學內(nèi)容是將一個表面涂色的大正方體的棱平均切成棱長為1的小正方體，探究沒有面涂色的小正方體有幾個？1面涂色的有幾個？2面涂色的有幾個？3面涂色的有幾個？正方體表面涂色問題，如果沒有實物的直觀輔助，對于六年級的學生來說是個比較抽象的問題，因此這部分知識的學習不能單純地進行模仿、講解與記憶，而應該借助動手實驗、操作探索、自主發(fā)現(xiàn)與合作交流的學習方式，調(diào)動學生的多種感官參與探索“表面涂色的正方體各有多少個”的學習過程，讓學生在動手操作、觀察猜想、實驗驗證的數(shù)學活動中，深化正方體特征的認識，理解其涂色的規(guī)律，學會分析解答這類數(shù)學問題。在實驗操作、觀察想象、推理交流等活動中，把握問題的共性，從而發(fā)現(xiàn)三面涂色、兩面涂色、一面涂色和沒有面涂色的小正方體的個數(shù)與大正方體頂點、棱、面之間的關系，在探究規(guī)律的過程中，積累數(shù)學活動經(jīng)驗，發(fā)展空間觀念。

1 借實驗操作，助探究方法的習得。

教是為了不教，學習的目的是學會學習，平時的學習過程中教師要有意識地教給學生學習的方法，學生有了“方法”之后才能主動地投入到相關領域或新領域的學習中去。

2 在實驗操作中經(jīng)歷從簡單入手解決復雜問題的規(guī)律探究的方法

復雜的問題，可以從簡單入手。從簡單中逐步尋找規(guī)律，接著就可以應用發(fā)現(xiàn)的規(guī)律解決比較復雜的問題，這是規(guī)律探究的一種方法。

以《表面涂色的正方體》一課為例，要想探究把一個棱長是6的表面涂色的正方體，切成棱長為1的小正方體，探究沒有面涂色的、1面涂色的、2面涂色的和3面涂色的小正方體各有幾個？這樣復雜的問題就可以從簡單的棱長是3的、棱長是4的表面涂色的正方體開始研究，運用學具實驗操作，把正方體拆開，按表面涂色的不同進行分類，分別找出每類各有幾個？再嘗試找出其中蘊藏的規(guī)律，復雜的問題也就迎刃而解了。在此過程中學生就經(jīng)歷并習得了研究復雜的問題可以從簡單入手的規(guī)律探究的方法。

3 在實驗操作中經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題——形成猜想——-操作驗證——獲得結論的科學探究的方法

《表面涂色的正方體》一課就可以引導學生利用已有經(jīng)驗，動手實驗操作，把一個棱長是3 的表面涂色的正方體拆開，分類計數(shù)，得出初步的結果后，讓學生觀察、猜想，每一類涂色的小正方體的個數(shù)可能與什么有關呢？初步形成猜想后，再動手拆分棱長是4 的表面涂色的正方體，學生在實驗的過程中感知每一類涂色正方體的個數(shù)可能與什么因素有關？教師在學生動手操作的過程中留給學生充分的探索、思考的時間。當學生有了一定的感覺之后，再帶著這種感覺觀察棱長是5的表面涂色的正方體，如果不動手實驗，想象推斷一下每一類涂色的小正方體各有幾個？在小組內(nèi)交流自己的想法。最后追問：我們的猜測對不對呢？再動手實驗，拆開大正方體驗證自己的猜想。

4 借實驗操作，助空間觀念的發(fā)展。

小學階段，學生以動作思維和直觀形象思維為主，正處于向抽象思維過渡時期。這一時期，課堂中要盡可能多的讓學生通過自己動手操作、實驗探究、觀察發(fā)現(xiàn)、思考分析、歸納概括等思維活動，體會數(shù)學知識產(chǎn)生的來龍去脈，明晰它們之間的關系，最后獲得概念、規(guī)律進而解決問題。

這一節(jié)課中沒有面涂色的、1面涂色的、2面涂色的和3面涂色的小正方體它們分別在什么位置上，每一類各有幾個？跟什么有關？教學中，可以根據(jù)學生實際操作的情況配用多媒體課件直觀展示學生探究的過程，如右圖所圖示，直觀地呈現(xiàn)正方體內(nèi)部知識之間的聯(lián)系，從而達到多次引導學生回顧想象每一類涂色小正方體的位置，即知識的形成過程，及時地引導學生舉一反三。在經(jīng)歷實驗、觀察、想象、對比、發(fā)現(xiàn)的學習過程中多次勾聯(lián)每一類涂色小正方體的個數(shù)與大正方體的頂點、棱長、面的關系，逐步發(fā)展了學生的空間觀念和空間想像能力，如圖1所示。

5 借實驗操作，助核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

著名學者成尚榮認為，“教育是培養(yǎng)人的活動，教育的過程就是不斷認識人、發(fā)現(xiàn)人、開發(fā)人”的過程。所有的學科教師首先應該是一個兒童研究者，只有給孩子更多的時間、自由和機會，孩子的可能性才會被喚醒、被開發(fā)。

《表面涂色的正方體》這節(jié)課，教師完全可以給學生創(chuàng)造更多的自主學習時間和空間，引導學生在動手實驗操作的探究過程中不斷地獨立思考：每一類涂色小正方體的個數(shù)到底與什么相關？在獨立思考的基礎上不斷地需要與小組內(nèi)同伴合作、交流；學生在想象推斷的過程中不斷地質(zhì)疑反問：大正方體的棱長不同，切開后每一類涂色小正方體的個數(shù)有何規(guī)律可尋？這樣的規(guī)律適用于所有情況嗎？這樣的規(guī)律用數(shù)學上的式子怎么表示？等等。學生的獨立思考能力、反問質(zhì)疑的品質(zhì)、同伴合作的意識、科學探究的精神等數(shù)學學科的核心素養(yǎng)正在逐步的養(yǎng)成。

參考文獻

[1]數(shù)學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2011.

[2]成尚榮.從關注學生現(xiàn)實性走向開發(fā)可能性[J].人民教育，2009（08）：25-27 .

作者單位

淮陰師范學院第一附屬小學 江蘇省淮安市 223001