林飛雪

[摘 要]數(shù)學(xué)新課標指出，要創(chuàng)造條件和機會，讓學(xué)生在動手操作、互動交流、合作探究中，親身經(jīng)歷學(xué)習(xí)的過程，發(fā)展綜合能力。數(shù)學(xué)實驗?zāi)茏寣W(xué)生先猜想再動手操作、觀察分析、驗證小結(jié)，在一系列親手操作的過程中參與歸納、分析與探索的過程，真正做到以生為本，發(fā)展綜合能力與核心素養(yǎng)，讓學(xué)生體驗探索與發(fā)現(xiàn)的快樂，感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，提高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)實驗;以生為本;核心素養(yǎng)

新課程改革背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)課堂若單純地運用講授式教學(xué)，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，難以凸顯出學(xué)生的主體地位、培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，也不利于學(xué)生感悟、理解數(shù)學(xué)知識，掌握技能和方法。結(jié)合數(shù)學(xué)新課標的要求及學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要，新時代的數(shù)學(xué)課堂應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)策略和方法，以生為本，有效實現(xiàn)三維教學(xué)目標。數(shù)學(xué)實驗不僅能讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中親身經(jīng)歷、動手操作，還能豐富學(xué)習(xí)的形式，變講述式、記憶式學(xué)習(xí)為有趣的猜想和驗證實驗學(xué)習(xí)過程，增加了學(xué)習(xí)的趣味性。

一、動手操作實驗，在探究中得出新知

數(shù)學(xué)實驗組織與進行的過程中，教師應(yīng)踐行“以生為本”的理念，讓學(xué)生親自動手參與實驗，先猜想，再動手參與實驗，驗證猜想，探究得出新知。學(xué)生動手操作參與實驗的過程，就是創(chuàng)新思考、動手實踐的過程，也是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的過程，能逐步探究出新知，感悟?qū)W習(xí)的樂趣。如“圓錐體的體積”學(xué)習(xí)中，教師引入數(shù)學(xué)實驗，讓學(xué)生動手參與，合作探究“等底面積等高的圓錐是圓柱體體積的三分之一”。學(xué)生先是模擬課本上的方法，運用倒?jié)M米、倒?jié)M水裝入圓柱容器的方法，得出倒3次能倒?jié)M。教師提示“只裝一次，能不能得出結(jié)論”。在教師的啟發(fā)下，學(xué)生巧妙借助稱量的方式，分別測量圓柱體、圓錐容器所裝米的質(zhì)量，從而得出前者質(zhì)量是后者的3倍。進一步引導(dǎo)學(xué)生思考“若不是容器，而是實心圓柱體、圓錐呢？”教師適時點撥，將“圓錐、圓柱分別放入裝滿水的燒杯，用量筒測量它們分別排出的水的體積”，對比體積的數(shù)據(jù)就能得出結(jié)論。

又如，針對“點到直線的距離垂線段最短”的知識點，教師剛開始并沒有直接告訴學(xué)生答案，而是讓學(xué)生運用實驗的方式驗證猜想，最后得出新知識。教師啟示：“點到直線的距離，什么情況下最短呢？”學(xué)生給出不同的答案，然后動手實驗：將一塊水平的木板上方釘一根釘子，然后拿橡皮筋開始拉，不同角度拉后用釘子固定，測量出橡皮筋與木板之間形成的角度，及橡皮筋的長度。學(xué)生將“角度”“長度”數(shù)據(jù)分別填寫在事先畫好的表格中。通過多次測量、反復(fù)觀察和記錄數(shù)據(jù)，逐步發(fā)現(xiàn)角度越趨近于90°時，長度越小。之后學(xué)生運用90°來驗證性實驗，得出“點到直線的距離，垂線段最短”的結(jié)論。由于動手實驗，學(xué)生親身經(jīng)歷了學(xué)習(xí)的過程，歸納出了新的知識點。

通過引入趣味性的數(shù)學(xué)實驗，學(xué)生在動手操作中逐步探究出新知識，發(fā)展了綜合能力與核心素養(yǎng)。

二、創(chuàng)新思考猜想，在探究中大膽驗證

小學(xué)生都比較喜歡奇思妙想，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，不妨為學(xué)生多創(chuàng)造一些創(chuàng)新思考、奇思妙想的機會，之后組織學(xué)生參與實驗，在探究中驗證這些創(chuàng)意猜想。圍繞這些有趣的猜想進行有趣的實驗，能讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)趣味，提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，也激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思考的主動性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與探索能力。比如在“角的大小與什么有關(guān)”這個問題提出后，教師引導(dǎo)學(xué)生先準備好實驗素材和工具，再分小組合作交流，創(chuàng)意思考、猜想分析，并展開運用實驗的驗證過程。學(xué)生猜想“角的大小與兩條邊的長短有關(guān)”，“角的大小與開口的大小有關(guān)”，還有的學(xué)生創(chuàng)意猜想“用放大鏡可以將角放大”。圍繞這些猜想，學(xué)生參與到數(shù)學(xué)實驗的動手操作過程中，探究驗證結(jié)果。分小組合作驗證，動手操作，設(shè)計好實驗過程、實驗方法，完成實驗操作，發(fā)現(xiàn)“延長角兩邊線的長度，角的大小并沒有變化”，“而將角拉開一點，或?qū)㈤_口縮小一點，角度卻會有變化”，“用放大鏡放大后，再在放大鏡上測量角的大小，角也沒有變化”。依托數(shù)學(xué)實驗的過程，學(xué)生驗證了自己奇思妙想的正確與否，在創(chuàng)意實驗中感悟了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂，發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真有趣，也發(fā)展了創(chuàng)意思維和探索能力。

又如在“圖形的運動”學(xué)習(xí)中，教師給學(xué)生奇思妙想的機會，鼓勵學(xué)生猜想“圖形的平移中，圖形上每個點都會按一樣的方式運動嗎？比如，將圖形向上3格，右5格拖動，圖上的每個點都是這樣運動的嗎？”有的學(xué)生猜想“是”，有的猜想“不是”。進一步讓學(xué)生動手探究，嘗試畫表格，拖動學(xué)具，并分析圖形上每個點的運動規(guī)律，得出“是”的結(jié)論?；蚪M織學(xué)生參與“平移時什么變了，什么沒變”的猜想和“軸對稱的圖形，相互對稱的點到對稱軸的距離相等嗎？”探究性實驗，在實驗探究中驗證猜想，得出結(jié)論，發(fā)展學(xué)生的探究能力。

三、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在動手中收獲樂趣

小學(xué)數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)性、工具性的學(xué)科，興趣是最好的老師，需要先采取科學(xué)的方法激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，才能讓學(xué)生積極、主動地參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。而依托一些數(shù)學(xué)趣題、數(shù)學(xué)小故事，由數(shù)學(xué)課本中的知識點、數(shù)學(xué)思想方法延伸出一些數(shù)學(xué)小實驗，讓學(xué)生動手參與數(shù)學(xué)實驗，感受動手探索的過程，能讓學(xué)生收獲數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，感悟數(shù)學(xué)知識的奇妙。

如“周長”與“面積”是重要知識點，也是平面幾何知識的重點，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的興趣，也讓學(xué)生掌握幾何探秘的方法，教師設(shè)計了一個小實驗：“將16個小正方形拼擺成長方形，請問如何拼擺能讓其周長最短？”在該問題導(dǎo)向下，學(xué)生參與動手實驗，運用已學(xué)的知識分析問題。學(xué)生運用已學(xué)的邊長、周長、面積知識并相互聯(lián)系，再結(jié)合分類的思想方法，將16分成1×16，2×8，4×4三類情況，在此思想指導(dǎo)下拼擺成長方形并分別計算出周長，得出4×4這種情況下周長最短。

涉及到“將固定周長的繩子拼接成圖形，可以是三角形、正方形、圓形等，拼成什么圖形時期面積最大？”學(xué)生經(jīng)過動手實驗和比較計算數(shù)據(jù)，得出拼成圓形的時候面積最大的結(jié)論，并通過反復(fù)實驗知道“周長相等時，形狀越規(guī)則面積越大?！?/p>

上述實驗的引入，不僅激發(fā)了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，而且讓學(xué)生感悟到數(shù)學(xué)博大精深，需要靈活運用，促使學(xué)生敢于創(chuàng)新探索并遷移建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)。

四、融入生活應(yīng)用，在探索中解決問題

數(shù)學(xué)與實際生活關(guān)聯(lián)緊密，為了培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識，鼓勵學(xué)生實踐創(chuàng)新，應(yīng)多將數(shù)學(xué)與實際生活問題聯(lián)系起來進行教學(xué)。數(shù)學(xué)實驗?zāi)芤龑?dǎo)學(xué)生參與解決實際問題的過程，發(fā)展核心素養(yǎng)。

如教師提出“花壇面積的測量”問題后，又為學(xué)生預(yù)設(shè)了“困難”，如果沒有米尺，如何測量？學(xué)生參與數(shù)學(xué)實驗，小組合作分組解決問題。有的學(xué)生提出用木棍作為單位，先測量木棍的長度，再看各邊有幾個木棍長，記錄下來。有的學(xué)生想到用“步數(shù)”，因為身體是有趣的測量工具。在這些設(shè)想下，學(xué)生參與到動手實驗中，邊動手、邊交流、邊記錄，之后計算，并與學(xué)校登記的實際面積進行對比，看哪個小組與實際面積的大小差距最小。在這些實驗操作的過程中，學(xué)生運用數(shù)學(xué)思想與方法巧妙解決了問題。

通過組織學(xué)生融入生活應(yīng)用，運用實驗的方法分析和解決問題，發(fā)展了學(xué)生的應(yīng)用思維。而當學(xué)生掌握了有關(guān)知識和技能后，再引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實世界中探求應(yīng)用，構(gòu)造數(shù)學(xué)模型解決實際生活中的問題，學(xué)生在數(shù)學(xué)實驗參與過程中感悟了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值，有效提升了核心素養(yǎng)。

總之，數(shù)學(xué)實驗為創(chuàng)新數(shù)學(xué)課堂創(chuàng)造了契機，也為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)創(chuàng)造了條件，它讓學(xué)生真正參與其中，探究新知，親身經(jīng)歷學(xué)習(xí)的過程，深入理解數(shù)學(xué)思想和方法，在過程中經(jīng)歷與探索，從而實現(xiàn)教學(xué)目標。

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（責(zé)任編輯 付淑霞）