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小学数学实验教学的模式建构

阅读量：3853787 2019-10-27

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小学数学实验教学的模式建构

周晓梅，江苏省小学数学名师工作室（主持人：戴厚祥）成员，南京师范大学附属中学仙林学校小学部教师，中小学高级教师，徐州市学科带头人，邳州市青年名教师，邳州市优秀教育工作者。她热爱数学课堂，努力打造“做中学、思中悟”的实验数学课堂，曾获江苏省首届乡村骨干教师优质课一等奖，并多次获得邳州市优质课比赛一等奖。主持或参与省、市级教育科研规划课题多项，目前主持江苏省“十三五”规划重点资助课题《基于证据的小学数学实验模式建构的实践研究》。并有多篇教学论文在省级刊物发表，多次获省、市级论文评比一等奖。

【摘要】数学实验是学生“做学思一体”的创造性学习方式。数学实验教学激发了学生的学习动力，深化了学生的思维，培养了学生的创新意识，引领学生实现知识的内化和建构。“趣味预习”实验、“微探究”实验、“快乐应用”等数学实验模式，能让数学学习不再枯燥，让学生喜欢上学数学。
【关键词】实验教学；模式构建；动手实践

小学数学实验是指在有效的条件下，借助一定的素材，组织学生通过数学化的操作主动探究数学知识、检验数学理论或解决数学问题的一种探究性学习方式。它不仅需要动手“做”，更需要动脑想，是学生自主发现数学、理解数学和应用数学的创造性学习过程，是学生积累数学学习经验的重要途径。因此，在教学中，教师应根据数学文本的内容，用数学实验的方式创造性地设计数学教学，让学生在动手实践中学习数学。那么，如何组织学生开展有效的数学实验活动呢？

一、“趣味预习”实验，激发学习动力
布鲁纳曾说：“最好的学习动机莫过于学生对所学材料本身具有内在的兴趣。”可见，数学学习最重要的是激发学生对学习内容的兴趣。“趣味预习”实验，给学生提供了动手“做”和“玩”数学的机会，让学生在课前或课始，通过实验活动对将要研究的知识进行初探，产生好奇和兴趣，从而激发他们深入学习的动力。
例如，在教学苏教版教材五年级下册“圆的认识”一课前，笔者鼓励学生进行一次“趣味预习”实验。
实验目的：做圆或画圆。
实验要求：借助生活中的材料或工具，想办法动手制作一个圆，或画出大小不同的圆。
实验方法：写出完成的过程。
实验发现：在做圆和画圆的过程中，有什么发现或遇到什么问题？
对于学生来说，动手制作的过程是一个享受和体验的过程。学生通过想办法、选材料、动手做，在描、画、剪、转、圈、印等活动中“近距离”地接近“圆”，不仅对圆产生了探究的兴趣，更重要的是自然生成了圆的直观表象，为进一步探究圆做好了准备。

二、“微探究”实验，经历学习过程
正如史宁中教授所说：“我们必须清楚，世界上有很多东西是不可传递的，只能靠亲身经历。”可见，教师的讲解、示范和演示无论多么精彩，永远也代替不了学生的亲身实践。在数学教学中，教师要善于以教学内容为切入点，创造性地设计一些“微实验”活动，增强教学活动的“现场感”，引领学生自主建构知识的形成过程，积累数学活动经验，发展学生的数学素养。
1.发现小实验
美国著名数学教育家G.波利亚认为：学习任何东西的最好的途径是自己去发现。在小学数学课堂教学中开展数学实验，变传统的接受式学习为主动的发现式学习，可以激活学生的思维，引导学生自主发现数学知识。因此，教师要善于挖掘数学内容中的“实验素材”，精心设计实验活动，引导学生通过自己动手实验研究、合作探讨，将抽象的数学知识“再发现”出来，以便更好的把握数学知识的本质，促进学生思维的有效发展。
例如，在教学苏教版教材四年级下册“三角形的三边关系”时，笔者组织学生开展了三次小实验活动，引导学生借助学具棒进行探究发现性实验。学生在多次“做”三角形和比较众多的三角形实例中不断有所发现，最终理解确定三角形三条边的长度关系。
实验一：把一根学具棒剪成任意的三小段，然后围一围。
实验二：1.从8cm、5cm、4cm和2cm的小棒中任意选取三根围三角形。2.用选取的两根小棒的长度和与第三根长度比一比。
实验三：先选取两根同样长的小棒；再把其中一根任意剪成两段，用这三根小棒围一围。
教学中，三次数学实验活动要求明确，看似随意的“任意剪”和“任意选”，实则遵循一定的数学实验方法，使得学生在多层次、多维度的基础上进行操作、观察和思考，既培养了学生的发散性思维，又使学生的思维都处在兴奋点上。第一次实验，学生会发现：有的三根小棒能围成三角形，有的却围不成三角形。这一发现将会激发学生产生原有认识与实验发现之间的矛盾心理，致使学生思维处于“心求通而未达，口欲言而不能”的激愤状态，产生想要探究“什么长度的三根小棒才能围成一个三角形”的欲望；第二次实验，学生会在不同的选择、比较和思考中验证发现“三角形任意两边之和一定大于第三条边”，实现思维水平的上升；第三次实验有效的完善了学生对三角形三边关系的认识，合理地促进了学生对概念的思维建构。在实验中发现知识，会使学生将数学知识内化于心。

2.猜想小实验
猜想是数学学习的一种策略，也是一种思考。它是在探索数学规律和本质时的积极思维，是建立在已有事实和学习经验基础上的一种假定。在数学教学中，猜想是学生开启探究大门的钥匙，数学实验让学生有更多的猜想和验证机会。
例如，在教学苏教版教材四年级上册 “可能性”时，在抛硬币之前，教师鼓励学生猜想“正面和反面向上的机会是不是差不多”；在观察抽奖转盘后，引导学生猜想“获得一等奖的机会太小，而不获奖的机会很大”的原因。猜想激发操作，操作引发思考，思考推动进步。学生通过猜想—实验—分析，在理解可能性的同时，又感知简单的随机现象，感受简单随机事件发生的可能性大小，更重要的是在经历实验活动的过程中感悟到了随机思想。

3.证明小实验
证明是实验教学中最常用的模式，目的是再次还原知识的形成过程，引导学生在亲自见证的基础上接受、理解知识，同时，培养学生形成“追根求渊”的证据意识。
例如，教学苏教版教材四年级上册“综合与实践”中的“怎样滚得远”主题活动时，基于学生生活经验，先让学生围绕问题：“当斜坡与地面成什么角时，物体能滚得远一些？”展开实践活动，引导学生通过自主选材、设计实验方案、收集实验数据、分析比较等活动，用事实证明并获得实验结论。整个活动中，学生完全是实验的主角，他们通过丰富的体验、多元的感悟和立体的经历，亲自见证结论的获得过程。这不仅提高了学生运用数学知识和方法开展实验解决问题的能力，更有利于培养学生的数据分析观念和证据意识。

三、“快乐应用”实验，培养学生应用意识
数学源于生活，又应用于生活，学以致用是数学学习的目的所在。数学实验教学不仅注重培养学生创造性学习数学的能力，更重视学生养成善于应用知识解决问题的意识。教师可以根据教学内容和学生的实际情况，在课内或课外多组织学生开展一些“快乐应用”实验。
例如，教学苏教版教材一年级下册“元、角、分”单元后，组织学生模拟超市开展实验活动，让学生在收、付款中进一步认识货币单位元、角、分，并会正确地进行相应的计算。应用实验提高了学生对数学的喜爱，使学生自然内化了元、角、分的知识，初步培养了学生应用能力。有趣的应用实验在数学与生活之间给铺设了一条通道，让学生愿意走进数学。
“快乐应用”数学实验可促进学生形成“用数学”的习惯，把对知识的单纯认知提升为实践应用，较好的提升了学生的数学应用意识。
数学实验教学，不仅重视学生的学习过程，更着眼于学生未来的学习和发展，为了让它更好的服务于数学教学，还需要我们在实践中不断地探索。