湯建英

摘 ?要：數(shù)學(xué)實驗是一種講究“做思共融”的創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中借助實驗教學(xué)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生思維，還能鍛煉學(xué)生的動手實踐能力，加深學(xué)生對所學(xué)知識的記憶。因此，教師可以通過豐富多樣的數(shù)學(xué)實驗形式，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程豐富而充滿活力，真正發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實驗;創(chuàng)新

“數(shù)學(xué)實驗”即為學(xué)生在一定條件下，通過數(shù)學(xué)性的“動手操作”來探究數(shù)學(xué)概念、驗證相關(guān)理論或解決相應(yīng)問題的研究性學(xué)習(xí)方式。老話說：“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。在教學(xué)中借助數(shù)學(xué)實驗，可以給學(xué)生創(chuàng)造一個動手實踐的機(jī)會，讓他們親自體驗“從觀察、發(fā)現(xiàn)、操作到結(jié)果、討論、總結(jié)”等整個的探究過程，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維獲得自然生長的動力，真正感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂。本文以“趣味性實驗”“微切片實驗”“主題性實驗”“應(yīng)用性實驗”為核心談?wù)勅绾吻山钄?shù)學(xué)實驗為數(shù)學(xué)課堂帶來精彩活力。

一、巧借“趣味性實驗”，調(diào)動學(xué)生興趣力

布魯納有言：“最好的學(xué)習(xí)動機(jī)莫過于學(xué)生對所學(xué)材料本身具有內(nèi)在的興趣?！庇纱丝梢姡d趣是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最重要的基礎(chǔ)。教師不妨組織學(xué)生進(jìn)行“趣味性實驗”，可以在課前預(yù)習(xí)階段或是課堂導(dǎo)入時，讓學(xué)生通過“趣味性實驗”初步探究新知識，讓學(xué)生在“操作”與“玩樂”中不知不覺掌握數(shù)學(xué)知識，發(fā)展出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣力。

例如，在教學(xué)“圓的認(rèn)識”時，教師就讓學(xué)生在課前進(jìn)行了一次“趣味性實驗”，本次實驗的目的：是讓學(xué)生制作一個“圓”或是在紙上畫出大小不同的“圓”。學(xué)生可以自主選擇生活中的材料進(jìn)行制作或畫圓，并要求學(xué)生在親自操作的過程中將自己發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來。這樣的實驗對于學(xué)生來說是充滿新奇與趣味的，可以盡情發(fā)揮他們的想象力。學(xué)生通過想辦法、選材料、動手做，在描、畫、剪、轉(zhuǎn)、圈、印等活動中“近距離”地接近“圓”，不僅對圓產(chǎn)生了探究的興趣，更重要的是自然生成了圓的直觀表象，為進(jìn)一步探究圓做好了準(zhǔn)備。

二、巧設(shè)“微切片實驗”，挖掘?qū)W生發(fā)現(xiàn)力

很多時候限于課堂時長、實驗條件等因素，數(shù)學(xué)實驗往往采用簡單的“微切片”方式，將課堂中的某一知識通過實驗展現(xiàn)給學(xué)生，達(dá)到“見一葉而知秋”的效果。“微切片實驗”不僅滿足了小學(xué)數(shù)學(xué)課程的特性，也有助于提升學(xué)生的發(fā)現(xiàn)力，還能“長驅(qū)直入”，開發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得理解上的幫助。

例如，在進(jìn)行“找規(guī)律”知識的練習(xí)時，教師可以讓學(xué)生采用“微切片實驗”的方式對以下這道題進(jìn)行實驗探究：“我們需要用正方體搭積木，搭第一層時只需1個正方體，搭第二層時共需要4個正方體……按照這種搭法，請問一直搭到第六層時需要多少個正方體呢？那么，如果搭第n層又需要多少呢？”學(xué)生們在實際操作時，可以制作一張表格整理分析所做實驗的操作結(jié)果，最終形成了一個“實驗切片”，比如，學(xué)生搭一層是1個，二層是4個，三層是9個，以此類推，學(xué)生只需要搭到第三層，就能探究出其中的規(guī)律，有學(xué)生探究出1+3+5+…+（2n-1）的規(guī)律，也有學(xué)生探究出12，22，32，…，n2等規(guī)律。不一樣的角度、不一樣的操作方式、不一樣的觀察點，讓學(xué)生獲得了豐富多樣的感悟與表達(dá)形式，激活了學(xué)生數(shù)學(xué)思維，讓學(xué)生具備了更強(qiáng)大的發(fā)現(xiàn)力與觀察力。

三、巧用“主題性實驗”，深化學(xué)生探究力

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，要想培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)能力，必不可缺的方式就是實行主題性實驗。什么是“主題性實驗”？就是指學(xué)生圍繞著一個數(shù)學(xué)主題進(jìn)行的多樣化系列實驗。它可有效幫助學(xué)生獲得更加深入的數(shù)學(xué)思想，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)探究能力。在實驗開始階段，可先由教師進(jìn)行實驗指導(dǎo)，然后逐漸讓學(xué)生自主實驗，從而鍛煉學(xué)生的自主操作與探究能力。

例如，在學(xué)習(xí)《三角形、平行四邊形及梯形的面積》這一知識時。教師根據(jù)相應(yīng)學(xué)情，設(shè)計一個主題為“如何推導(dǎo)出平面圖形面積公式”的系列實驗。第一堂課讓學(xué)生進(jìn)行“平行四邊形”的推導(dǎo)實驗，得出面積求導(dǎo)的“轉(zhuǎn)化”思想以及解決問題的“平移”策略。第二堂課引導(dǎo)學(xué)生探究“三角形面積”，讓學(xué)生在經(jīng)歷“猜測、操作、驗證，重新猜測、再次操作、驗證”的過程中，得出三角形的面積公式。第三堂課推導(dǎo)梯形的面積時，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實驗經(jīng)驗，可以輕松地根據(jù)之前的實驗步驟模仿推導(dǎo)，得出最終的結(jié)果。再例如，在學(xué)習(xí)《多邊形的內(nèi)角和》時，教師將“四邊形的內(nèi)角和”與“三角形內(nèi)角和”或“多邊形內(nèi)角和”聯(lián)合起來，形成一個探究“平面圖形內(nèi)角和”的主題性實驗，在逐步引導(dǎo)的過程中讓學(xué)生了解其中的數(shù)學(xué)規(guī)律。當(dāng)然，主題性實驗也需要教師在實驗開始前，制定出詳細(xì)的實驗計劃，并依據(jù)學(xué)生的實踐情況、掌握程度適當(dāng)調(diào)整與合理分析。正是因為主題性實驗具有非常明顯的主題特征，學(xué)生根據(jù)主題開展數(shù)學(xué)實驗時，可以在逐步深入的探究中，不斷深化自己的數(shù)學(xué)思維與數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。

四、巧創(chuàng)“應(yīng)用性實驗”，發(fā)展學(xué)生實踐力

讓學(xué)生具備良好的實踐能力是數(shù)學(xué)實驗的根本目的，教師不妨在教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)建一個應(yīng)用型實驗系統(tǒng)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“應(yīng)用性實驗”?！皯?yīng)用性實驗”能把操作與思考的空間還給學(xué)生，讓學(xué)生在小組合作中自主研究和分析實驗的素材、過程與結(jié)果，還可以有目的地培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)方法的能力，樹立追求科學(xué)與真理的良好精神品質(zhì)。

例如，在教學(xué)《減法的性質(zhì)》時，教師為了讓學(xué)生更加深入地理解減法的簡便運算規(guī)律，在教室里創(chuàng)建了一個小型超市，讓學(xué)生模擬在超市購物的場景，以此來體驗減法的特性。比如，“連續(xù)購買兩件商品后還剩的錢，就相當(dāng)于用原來的錢先購買一件商品，再用剩下的錢購買另一件商品”;“多付的錢就相當(dāng)于用付的錢減去應(yīng)付的錢（商品本身的錢）”等減法原理。如此一來，原本抽象的運算規(guī)律，在應(yīng)用性實驗中，學(xué)生只要通過一系列的應(yīng)用操作就能輕松理解。學(xué)生也在實踐、體驗中逐漸感受到數(shù)學(xué)的活力。這樣的應(yīng)用性實驗不僅能在課上進(jìn)行，還可以延伸至課后的實踐活動中。在觸摸知識本質(zhì)、提升學(xué)生實踐能力的同時，讓學(xué)生在“做中思考”、在“思考中創(chuàng)新”，最終形成良好的數(shù)學(xué)探究力，讓數(shù)學(xué)課堂盡顯活力。

綜上所述，數(shù)學(xué)實驗不僅打破了傳統(tǒng)的“機(jī)械化”教學(xué)模式，還將知識與思想融入數(shù)學(xué)實驗中，讓學(xué)生在動手操作中充分體驗探究帶來的成就感，真正從“被動學(xué)習(xí)”成長為自主操作、自主探究的“主動學(xué)習(xí)”階段，促進(jìn)了數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。也只有巧借實驗，才能讓學(xué)生促發(fā)“自我學(xué)習(xí)”的開關(guān)，真正達(dá)到“做思結(jié)合、突破自我、發(fā)展創(chuàng)新”的境界，實現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。