梁欣榮

(安徽省合肥市少兒藝術(shù)學(xué)校 安徽 合肥 230011)

數(shù)學(xué)具有一定的抽象性，各種公式、結(jié)論需要通過實驗進行驗證，才能有效加深小學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的印象和理解。但如果教師在進行數(shù)學(xué)教學(xué)時，僅通過講解、示范完成數(shù)學(xué)知識的教學(xué)，那么小學(xué)生難以正確掌握數(shù)學(xué)中抽象的公式和概念，且難以理解數(shù)學(xué)知識之間的邏輯關(guān)系，最終無法有效激發(fā)其數(shù)學(xué)思維，這會嚴(yán)重阻礙小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平的提升。

1.創(chuàng)設(shè)問題情境

問題是開展教學(xué)的關(guān)鍵起點，在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中也不例外。教師應(yīng)始終遵循“質(zhì)疑、猜想、實驗、探討、下結(jié)論”的模式開展教學(xué)活動，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)小學(xué)生對數(shù)學(xué)實驗的興趣，以此保證教學(xué)的實效性。

例如，在教學(xué)“多邊形的面積”這一課時，教師可先設(shè)計習(xí)題：在一個寬為12厘米、長為16厘米的長方形中，裁出3厘米×4厘米的直角三角形，最終能得到幾個一樣的直角三角形？得出正確答案的學(xué)生較少，原因在于小學(xué)生缺少實驗操作經(jīng)驗，也沒有與之相關(guān)的生活經(jīng)驗，因此很難靈活答題。

針對這一現(xiàn)象，教師可通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展數(shù)學(xué)實驗，幫助小學(xué)生打破思維的禁錮，了解數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)，進而靈活解答問題。如教師可以提問：在上述長方形中裁剪出4厘米長的正方形，最終能得到幾個正方形？然后引導(dǎo)小學(xué)生開展實驗，并總結(jié)實驗操作經(jīng)驗。再提問：若要裁剪成5厘米長的正方形，又可以得到幾個？這一次則讓小學(xué)生自行開展實驗，教師可以給予提示：能否沿用第一次實驗的經(jīng)驗？實驗過后讓小學(xué)生探討交流，總結(jié)實驗操作經(jīng)驗。最后回到第一個問題，讓小學(xué)生根據(jù)兩次實驗操作經(jīng)驗完成剪裁，指出哪種方法能快速獲得更多的3厘米×4厘米的直角三角形，并總結(jié)自己感悟最深的實驗結(jié)論。通過三次實驗，教師能讓小學(xué)生產(chǎn)生一定的實驗需求，而且有了問題的引導(dǎo)，教師可以有效調(diào)動小學(xué)生做數(shù)學(xué)實驗的積極性，總結(jié)解題的思路，更好地完成解答。此外，在問題的指引下，小學(xué)生能明白實驗的目的及所要解決的數(shù)學(xué)問題，再利用數(shù)學(xué)實驗一步一步地驗證問題和答案，最終促使數(shù)學(xué)思維得到質(zhì)的飛躍。

2.增強溝通互動，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

素質(zhì)教育要求學(xué)生能夠進行創(chuàng)新并且自主實踐，教師和學(xué)生要構(gòu)建平等的師生關(guān)系。教師在教學(xué)時要注重和學(xué)生之間的互動，現(xiàn)在小學(xué)生的注意力集中時間非常短，教師在教學(xué)時要隔一段時間提醒一下學(xué)生，這就導(dǎo)致課程進展緩慢，教師在實驗教學(xué)時要和學(xué)生多互動交流，才能促進他們發(fā)展。

例如：現(xiàn)在教師在教學(xué)時多以自我為主，沒有和學(xué)生產(chǎn)生互動，這樣的教學(xué)讓學(xué)生和教師之間產(chǎn)生不對等的關(guān)系，學(xué)生對于教師產(chǎn)生恐懼心理，對于課程也就不能很好的進行學(xué)習(xí)。所以教師要和學(xué)生之間進行溝通。在學(xué)習(xí)“雞兔同籠”問題時，很多學(xué)生會對這部分內(nèi)容的思考存在誤區(qū)，教師就可以在正式講課之前，讓學(xué)生撕出卡片，卡片內(nèi)容分別寫上雞的頭和雞的腳術(shù)以及兔的頭和兔的腳數(shù)，然后運用這種土辦法讓學(xué)生通過數(shù)數(shù)的方法進行驗證題目。通過這個實驗教師就可以繼續(xù)往下引導(dǎo)，如果五十只雞不知道兔的總數(shù)該怎么做呢？教師就可以引出今天的數(shù)學(xué)知識，增強學(xué)生的好奇心，學(xué)生會非常想知道簡便方法算出雞兔的數(shù)量，就會集中注意力，緊跟教師教學(xué)節(jié)奏。

3.基于學(xué)生認(rèn)知，開展數(shù)學(xué)實驗

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計要結(jié)合學(xué)生的實際情況，考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平，基于教學(xué)內(nèi)容開展實驗教學(xué)，實驗的設(shè)計要保證具有一定的可操作性，能夠為學(xué)生所接受。同時，數(shù)學(xué)實驗還要能夠反映出教學(xué)內(nèi)容的特點，幫助學(xué)生突破重難點，掌握所學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容。例如在學(xué)習(xí)《三角形的特性》相關(guān)知識內(nèi)容時，在教育教學(xué)中可以讓學(xué)生準(zhǔn)備相同長短的小棒，讓學(xué)生獨立的擺出三角形、平行四邊形，發(fā)揮學(xué)生的想象力，讓學(xué)生擺出多個三角形、平行四邊形，在擺出多個之后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)三角形的外形都是不變的，但是平行四邊形可以有不同的外形，進而讓學(xué)生認(rèn)知三角形唯一性的特征。接著讓學(xué)生拉動自己制作的三角形和平行四邊形，可以發(fā)現(xiàn)三角形是拉不動的，但是平行四邊形卻很容易拉動，進而認(rèn)識到三角形具有穩(wěn)定性的特征，平行四邊形具有易變性的特征。最后，結(jié)合學(xué)生的實際生活讓學(xué)生認(rèn)識到一個壞的凳子，如果釘成三角形，則比較穩(wěn)定，但是如果釘成平行四邊形則不牢固，進而優(yōu)化教育教學(xué)效果。

4.激發(fā)興趣，自主實驗

小學(xué)數(shù)學(xué)教師要懂得激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力，使其具備更強大的實驗?zāi)芰Γ⑶易尭嗟膶W(xué)生具備下面的兩個能力，一個是高度的興趣，另一個是高度的自主性。小學(xué)生在以往的課程中存在的問題是：自己把自己視為一個知識的吸納者和分析者，但是沒有能夠充分地發(fā)揚自己的積極性和活力，沒有認(rèn)識到自己是一個自主性的個體。只有自己能夠給自己規(guī)劃和籌謀，本人才能在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的同時，得到更大的收獲。

小學(xué)生在學(xué)習(xí)長方體、正方體的表面積和體積時，教師要讓學(xué)生試著分析和假設(shè)，當(dāng)一個長方體的表面積和體積是否可能存在：

(1)長方體的表面積和體積均大于正方體？

(2)長方體的表面積大于正方體但是體積小于？

(3)長方體的體積大于正方體但是表面積大于？

教師可以讓學(xué)生認(rèn)真地加以假說，并且能夠結(jié)合具體的材料去構(gòu)建、去分析、去完成、去搭建，從而能夠根據(jù)實驗得出一個更好的實驗結(jié)論，這對于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提高和各方面的進步都是有著重大的意義和作用的。

在學(xué)習(xí)圓形的相關(guān)知識的同時教師仍然可以讓學(xué)生認(rèn)真地完成不同的實驗，讓學(xué)生能通過實驗更好領(lǐng)悟圓形的特點和特質(zhì)，從而能提高本人的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率，這對于學(xué)生的未來進步是意義顯著的。例如，小學(xué)教師可以問學(xué)生：為何小車子的輪子都是圓形的？如果換成是其他的形狀是否可以？教師可以讓學(xué)生能夠親自加以實踐，將小車子的輪胎從圓形的換成是三角形、正方形、長方形、橢圓形……這些圖形如果能夠被接入到小車子的軸承上，然后讓小車子不斷地滾動，結(jié)果發(fā)現(xiàn)的情況便是……教師要讓學(xué)生能不斷分析和思考相關(guān)的場景，又能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力取得綜合性的提高和發(fā)展。

教師不能讓學(xué)生在數(shù)學(xué)的體系中感到乏味的疲憊，而是要讓學(xué)生能成為一個更為出色、更為積極的學(xué)習(xí)者，在學(xué)習(xí)和探索數(shù)學(xué)的過程中，感悟到更為豐富的知識、強化自身的能力，并且得到全方位的進步。

5.利用教具，直觀呈現(xiàn)抽象計算知識

小學(xué)生心智不成熟，抽象的計算對于他們來說很難接受掌握。所以教師開展教學(xué)時，可以利用教具或者讓學(xué)生們動手折疊，提高學(xué)生的參與程度，直觀呈現(xiàn)抽象知識，增加課堂的趣味性，給學(xué)生們帶來一個和諧的數(shù)學(xué)課堂。

比如說進行《表內(nèi)乘法(一)》的教學(xué)時，教師要求學(xué)生提前找好一些小棒。在課上，教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境：第一個學(xué)生拿出來兩根小棒給教師，第二個學(xué)生也給教師兩根小棒，那么現(xiàn)在教師有幾根。教師繼續(xù)創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生們根據(jù)問題“擺一擺、數(shù)一數(shù)”，通過這種方式，調(diào)動學(xué)生們的研究積極性，讓他們認(rèn)識乘法，建立對乘法的初步認(rèn)知。教師再讓學(xué)生利用紙張折疊成星星，創(chuàng)設(shè)情境：給前桌2個星星，給后桌2個星星，給左邊的同學(xué)2個星星，給右邊的同學(xué)2個星星。學(xué)生根據(jù)自己四周有幾個同學(xué)，自己計算需要折疊幾個星星。有的學(xué)生坐在墻邊，那么他周圍的人數(shù)不超過3個;有的學(xué)生坐在一排，那么周圍的人數(shù)也不超過3個。通過學(xué)生的自主思考，幫助他們快速接受乘法。

6.探尋問題“本源”，找準(zhǔn)思維起點

學(xué)起于思，思源于疑。問題是撬動思維、開啟數(shù)學(xué)探索的源頭，數(shù)學(xué)實驗同樣需要問題驅(qū)動。教師要基于學(xué)生的數(shù)學(xué)現(xiàn)實，從學(xué)生的“真問題”入手，引發(fā)數(shù)學(xué)思考，從而激發(fā)實驗解題的內(nèi)在需求。如教學(xué)“三角形內(nèi)角和”時，可以這樣提問：“三角形三邊長度之間有特定的關(guān)系，那么三個內(nèi)角之間是否也具有某種固定不變的關(guān)系呢？”再以△ABC為研究對象，在幾何畫板上進行數(shù)學(xué)實驗：

(1)實驗1：多次拉動頂點A，改變其大小，觀察“隨著∠A的變化，∠B和∠C會怎樣變化”。

(2)猜想：你有什么發(fā)現(xiàn)？(3個內(nèi)角大小相互制約，∠A增加的度數(shù)和∠B、∠C減少的度數(shù)和可能相等，即三角形內(nèi)角和固定不變)

(3)實驗2：逐漸將頂點A拉向底邊，∠A逼近180°。

(4)猜想：三角形內(nèi)角和可能是多少度？

教師由三角形“三邊關(guān)系”引發(fā)學(xué)生對“三個內(nèi)角關(guān)系”的思考，為研究三個內(nèi)角關(guān)系提供了智力背景和動力基礎(chǔ)。隨后，教師借助幾何畫板展開兩個層次的實驗，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“三個內(nèi)角之間有關(guān)系→三角形3個內(nèi)角和可能固定不變→三角形內(nèi)角和可能是180°”的思考過程，從“模糊”到“清晰”，不斷加深對三角形內(nèi)角和的認(rèn)識。

7.豐富實驗總結(jié)歸納過程

在《圓錐的體積》數(shù)學(xué)實驗完畢之后，教師同樣也需要積極帶領(lǐng)學(xué)生展開總結(jié)與梳理，從而歸納課堂之中存在的知識點，以此幫助學(xué)生加深對于圓錐體積知識的印象，切實強化課堂教學(xué)工作的實效性。在筆者的教學(xué)過程當(dāng)中通過以下環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生完成了知識的總結(jié)歸納：

師：同學(xué)們做實驗的過程非常順利，你們都得出了自己的結(jié)論。但是，老師還有一些疑問，所以我想再探究一次，讓我們一起共同做實驗進行再一次的探究好不好？

生：好！

隨后筆者從教具當(dāng)中隨手取出一個空圓錐和空圓柱，分別裝滿沙子倒上三次，正好裝滿整個圓柱。

師：(裝作恍然大悟的樣子。)??！果然，圓錐的體積真的是圓柱的1/3，同學(xué)們實在是太聰明了，讓我們一起為自己鼓掌好不好！

最后，通過課堂提問的過程讓學(xué)生說出自身在實驗當(dāng)中擁有哪些收獲，讓學(xué)生回顧每一個實驗的細(xì)節(jié)，這樣既提高了學(xué)生對于知識的印象，同樣也優(yōu)化了小學(xué)《圓錐的體積》實驗課堂教學(xué)質(zhì)量，對于小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有關(guān)鍵性的作用。

8.拓展學(xué)生實驗操作能力

拓展學(xué)生實驗操作能力是小學(xué)數(shù)學(xué)教師開展實驗教學(xué)的重要目標(biāo)之一，其不僅可以有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力，同時也可以促使學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。在具體的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要發(fā)揮自身的組織與引導(dǎo)職能，幫助學(xué)生及時總結(jié)在實驗操作中存在的問題與不足之處，從而進行有針對性的改進與提升。比如在實驗活動結(jié)束后，教師可以為學(xué)生們布置與實驗總結(jié)相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生對實驗中出現(xiàn)問題的原因或者是實驗成功的原因進行總結(jié)與分析，從而讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)實驗本身的復(fù)雜與多變性，為數(shù)學(xué)實驗活動更好地開展提供保障。對促使學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ玫届柟膛c拓展的基礎(chǔ)上，教師還可以定期開展數(shù)學(xué)實驗理論課程，向?qū)W生傳授正確的實驗操作方法，最大限度減少實驗失誤。在這一環(huán)節(jié)，教師可以為學(xué)生們演示錯誤的實驗步驟以及錯誤的實驗操作等等，借此來全面增強學(xué)生的實驗分析與操作能力，幫助學(xué)生更好地理解與掌握與之相關(guān)的數(shù)學(xué)知識。

9.分工合作，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神

分工合作是數(shù)學(xué)實驗課最基本的教學(xué)組織形式，在實驗探究的過程中，各成員之間既有明確的分工，又有通力協(xié)作，互通有無，相互啟發(fā)，達到共同進步。實驗取得成果后，生生之間的成果交流、體驗分享，創(chuàng)造了一個真誠傾訴和啟迪思維碰撞的機會，有效地培養(yǎng)學(xué)生合作的意識和協(xié)作精神。如數(shù)學(xué)實驗課《一年會漏掉多少水》教學(xué)中，教師根據(jù)實驗的需要和學(xué)生的特長將學(xué)生分成6人左右的小組，明確實驗的目的是測量水龍頭每分鐘滴漏的流量，從而計算出一年的漏水量。明確實驗的目的后，各組長馬上根據(jù)組員的特長進行了精細(xì)的分工，實驗前有學(xué)生負(fù)責(zé)設(shè)計實驗方案、有學(xué)生負(fù)責(zé)準(zhǔn)備活動器材;實驗中有學(xué)生負(fù)責(zé)開關(guān)水龍頭，有學(xué)生負(fù)責(zé)計時，有學(xué)生負(fù)責(zé)收集、記錄數(shù)據(jù);實驗后有學(xué)生負(fù)責(zé)計算，有學(xué)生負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析，有學(xué)生負(fù)責(zé)主筆實驗報告。

實驗過程中，學(xué)生們共同經(jīng)歷了實驗方案的設(shè)計、數(shù)據(jù)收集、計算分析、交流反思過程，人人都覺得為實驗的順利進行作出一份貢獻，其參與意識，協(xié)作精神得到進一步增強。

10.演示性實驗，優(yōu)化課堂教學(xué)效率

演示性實驗是實驗教學(xué)的另一種重要方式，學(xué)生自主性實驗不同的是，演示性實驗的開展可以在最大程度上節(jié)省整個課堂教學(xué)的時間，同時也能在一定程度上維護整體教學(xué)效率的穩(wěn)定。例如在平行四邊形面積計算這一部分的知識教學(xué)中，平行四邊形高的確定是一個非常重要的部分，為了傳授學(xué)生確定平行四邊形高的最準(zhǔn)確的方法，教師可以進行演示性實驗，讓全班學(xué)生仔細(xì)觀察每一個實驗步驟。教師先用尺規(guī)作圖工具在黑板上畫出了一個非常標(biāo)準(zhǔn)的平行四邊形，而后用直角三角板的直角邊沿著平行四邊形的底邊持續(xù)推進，直到直角邊觸碰到平行四邊形某一個邊的上頂點，此時將直角邊所聯(lián)系的平行四邊形的上頂點和底邊之間的距離用虛線表示出來，這就是整個平行四邊形的高。通過親自動手操作的方式，教師完成了演示性實驗教學(xué)，而學(xué)生仔細(xì)觀察教師的教學(xué)動作也必然更加明確的認(rèn)識到平行四邊形的高究竟從何而來。與此同時，教師也可以建議學(xué)生在觀看整個演示性實驗后自主操作一番，進一步增強對知識的理解能力。

結(jié)語

實驗教學(xué)法是有助于增強課堂教學(xué)效率并培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)方法，所以在今后的教育教學(xué)中，我們要加強對實驗教學(xué)法應(yīng)用的基本分析，充分認(rèn)識及應(yīng)用優(yōu)勢并在實際教學(xué)過程中以具體的方式將其貫徹和落實下去，這不僅有助于給予學(xué)生更加良好的學(xué)習(xí)體驗，同時也有利于促進整體課堂教學(xué)效率的提高。