開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)

曹文慶

小學(xué)階段正是學(xué)生發(fā)展思維、開闊視野、提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的絕佳時(shí)機(jī)，但在數(shù)學(xué)教學(xué)中，僅靠教師講解理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)槿狈?shí)踐的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生就不能真正內(nèi)化所學(xué)知識(shí)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則給學(xué)生提供了動(dòng)手操作的平臺(tái)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的動(dòng)手操作，不僅能激發(fā)學(xué)生思考、探究的動(dòng)力，經(jīng)歷整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而且可以拉近學(xué)生和數(shù)學(xué)之間的距離，讓學(xué)生愛上數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而喜歡上數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的。數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察，也需要實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生應(yīng)該重走人類掌握數(shù)學(xué)的歷程，從直觀 具體的實(shí)驗(yàn)階段走入抽象的理論階段?！碑?dāng) 然，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象不僅僅是儀器、設(shè)備，還 包括具體的實(shí)物模型以及算式、圖形等。而 且，小學(xué)生的心理特征，決定了他們喜歡參與 有趣的活動(dòng)，喜歡從“玩”中學(xué)。因此，在小學(xué) 數(shù)學(xué)教學(xué)中，引入實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操 作、現(xiàn)象觀察以及合情推理、數(shù)據(jù)分析，來建 構(gòu)知識(shí)、解決問題，可以大大提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué) 的興趣和認(rèn)識(shí)，同時(shí)發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

一、開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義

學(xué)生由于年齡小，在面對(duì)抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的畏難心理。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅能讓學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)踐活動(dòng)，還能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 增強(qiáng)數(shù)學(xué)的趣味性。相較于傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性，原因有二。第一，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能動(dòng)手操作，這能夠激發(fā)學(xué)生的興趣。第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式新穎豐富，能夠集中學(xué)生的注意力。所以，數(shù)學(xué)教師在組織設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注重學(xué)生的興趣愛好，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從學(xué)生的角度出發(fā)，消除學(xué)生的畏難心理， 讓數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容變得更加有趣。數(shù)學(xué)與生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，小學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，卻擁有豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，教師可以從實(shí)際生活著手組織實(shí)驗(yàn)。除此之外，教師還可以從學(xué)生感興趣的事物著手，讓學(xué)生在實(shí)踐中動(dòng)手動(dòng)腦，提高其數(shù)學(xué)水平。

例如，在帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)“角”時(shí)，為了增強(qiáng)課堂趣味性， 筆者組織學(xué)生進(jìn)行自主探索，用不同的材料和方法去做角， 感受角的大小。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要?jiǎng)邮謬L試做角，并在組內(nèi)進(jìn)行交流和展示，然后小組成員交流做法。在實(shí)際操作過程中，一共出現(xiàn)了以下幾種做法：用兩根小棒搭出一個(gè)角、用紙折出一個(gè)角、在釘子板上拉出一個(gè)角、在方格紙上畫出一個(gè)角、用剪刀在紙上剪出一個(gè)角;把兩根硬紙條釘在一起， 做大小相同的角等。實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生掌握了很多做角的方法，并在動(dòng)手操作中將概念抽象化，建立表象，充分理解了角的概念，發(fā)展了空間觀念。學(xué)生對(duì)這樣的活動(dòng)非常感興趣， 課堂氛圍十分活躍，推動(dòng)了后續(xù)教學(xué)的發(fā)展。

二、組織數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)策略

1、采用典型內(nèi)容，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)高效

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是非常重要的內(nèi)容，但這并不 意味著教材中的所有知識(shí)都要通過實(shí)驗(yàn)才能開展教學(xué)， 有些知識(shí)可能只需要進(jìn)行理論講解即可，而有些知識(shí)融 入實(shí)驗(yàn)教學(xué)則更能幫助學(xué)生理解與掌握。因此，在教學(xué) 之前，教師必須提前鉆研教材內(nèi)容和了解學(xué)生的實(shí)際情 況，做好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，制定科學(xué)合理的教學(xué)目標(biāo)。需要注意的是，教師必須挑選足夠典型的內(nèi)容來開展實(shí) 驗(yàn)教學(xué)，只有這樣才能確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性和學(xué)生學(xué) 習(xí)的高效性。

例如，教學(xué)《長(zhǎng)方體的認(rèn)識(shí)》一課前，由于長(zhǎng)方體是立體圖形，教師考慮到如果觀察實(shí)物的話，學(xué)生會(huì)對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)有更加清晰的認(rèn)知，并且能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶。于是，教師在課堂上開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，組織學(xué)生觀察、觸摸、拆分、組合長(zhǎng)方體，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、歸納出長(zhǎng)方體的特征，并遷移到正方體的學(xué)習(xí)中。正是由于長(zhǎng)方體的特征非常有利于觀察和探究，所以學(xué)生通過動(dòng)手操作，真正理解和掌握了長(zhǎng)方體的特征，這比教師直接講解長(zhǎng)方體特征的效果要好得多。因此，在課堂教學(xué)前，教師要深入鉆研教材和分析學(xué)情，只有這樣才能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

2、巧制實(shí)驗(yàn)材料，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

新課程要求教師進(jìn)行素質(zhì)教育，如果沿用“灌輸式” 的傳統(tǒng)教學(xué)方式，則很難提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。在數(shù)學(xué)課堂中融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能幫助學(xué)生提高實(shí)踐能力， 還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師 不僅要給學(xué)生創(chuàng)造更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)他們的實(shí) 踐能力，而且要激勵(lì)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器材和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材 料，使學(xué)生通過自己的親自動(dòng)手獲得深刻感知，從而更 有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如，教學(xué)《圓柱體的表面積》一課時(shí)，教師沒有在課始就將圓柱體模型進(jìn)行拆分講解，而是組織學(xué)生制作 圓柱體，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)圓柱體的各部分進(jìn)行拆、剪、粘等操 作活動(dòng)。在操作過程中，學(xué)生理解了圓柱體的底面由兩 個(gè)完全相同的圓組成，了解了圓柱體側(cè)面展開圖的不同 情況。隨后，教師讓學(xué)生仔細(xì)研究自己制作的圓柱體， 并分析在制作過程中遇到的問題，帶領(lǐng)學(xué)生逐步深入探 究圓柱體側(cè)面的長(zhǎng)、寬與底面周長(zhǎng)及高之間的關(guān)系。正 是通過親手制作和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)了學(xué)生的思辨能 力和創(chuàng)新能力，提高了他們的動(dòng)手操作能力，使學(xué)生在 親自動(dòng)手中體會(huì)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，真正愛上數(shù)學(xué)學(xué) 習(xí)。

3、深入實(shí)驗(yàn)探究，挖掘思維潛力

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅僅是動(dòng)手操作，也是大腦快速運(yùn)作的 過程。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂由“教” 向“學(xué)”的轉(zhuǎn)變，是小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要方向。因 此，在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要給予學(xué)生有效的引導(dǎo)，讓 他們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更加深入的探究，從而促使學(xué)生逐步加 深對(duì)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)生的觀察力、分析力 以及表達(dá)能力，進(jìn)一步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

例如，教學(xué)《長(zhǎng)方體和正方體的認(rèn)識(shí)》一課時(shí)，教師先讓學(xué)生觀察、觸摸長(zhǎng)方體并提問：“同學(xué)們，你們知道長(zhǎng)方體一共有多少個(gè)面嗎？”問題提出后，學(xué)生紛紛開始 數(shù)起來，大部分學(xué)生最后都數(shù)出長(zhǎng)方體一共有 6 個(gè)面。為了讓學(xué)生深入思考，引出課堂教學(xué)內(nèi)容，教師繼續(xù)提問：“同學(xué)們用了多種方法來數(shù)長(zhǎng)方體的面，但如何才能能保證沒有重復(fù)或遺漏呢？”于是，學(xué)生討論交流，最后 得出結(jié)論：可以按照前后、左右、上下的順序來數(shù)長(zhǎng)方體。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以應(yīng)用于新知探究的教 學(xué)，而且可以應(yīng)用于解決問題的教學(xué)。在解決問題的過程中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理介入可以 幫助學(xué)生進(jìn)行更為深入的思考，有效促進(jìn)學(xué)生推理（分析、判斷）能力的發(fā)展。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有較強(qiáng)的可行性，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，而且有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平和能力，是一種一舉多得的教學(xué)途徑， 值得教師進(jìn)行研究和推行。