開展數(shù)學(xué)實驗，發(fā)展核心素養(yǎng)

江蘇省徐州市賈汪區(qū)建平實驗小學(xué) 王 紅

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生自己進行動手、探索、開拓、思索、歸類、整理等活動，讓學(xué)生能夠?qū)Ω拍钸M行理解并應(yīng)用解決問題。這樣的教學(xué)離不開實驗的驗證，而且數(shù)學(xué)實驗可以促進學(xué)生積極思考，更喚起強烈的求知欲。數(shù)學(xué)實驗是將抽象的數(shù)學(xué)概念與學(xué)生的認(rèn)知相結(jié)合，從而提高學(xué)生的思維能力，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、開展數(shù)學(xué)實驗，激發(fā)學(xué)生求知欲望

求知欲在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中起著至關(guān)重要的作用。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師要善于利用學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和心理特點，創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境，要既能滿足教學(xué)需求，又不脫離學(xué)生的生活實際，合理有效地促進學(xué)生的求知欲。教師要想達到讓學(xué)生解決日常生活中遇到問題的目的，在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的過程中就要注意培養(yǎng)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。教師在課堂中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，根據(jù)學(xué)生的好奇心、求知欲，巧妙設(shè)置數(shù)學(xué)上的懸念。學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣尤為重要，教師要通過課堂情景的創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣，使其慢慢愛上數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。學(xué)生有了興趣之后就會有極大的求知欲，這對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)會有特別大的幫助。因而作為教師，在課堂上要注意提高學(xué)生的求知欲。例如，學(xué)生在學(xué)到《軸對稱圖形》這一課時，教師可以通過剪紙、折紙這類活動來引出這堂課，增加課堂趣味性。學(xué)生在參與到這些實驗活動以后，能夠?qū)?shù)學(xué)更加感興趣，從而會積極地對數(shù)學(xué)進行研究和探索、討論，對數(shù)學(xué)知識的掌握就是水到渠成的事了。

二、組織學(xué)生實驗，收集數(shù)據(jù)或結(jié)果

心理學(xué)研究認(rèn)為，個體的認(rèn)識是從感知到表象最后再到概念的一個過程，并在這個過程中形成正確的結(jié)論。實驗活動、制作表格等都能夠讓這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)揮該有的功效，提高學(xué)生的主動性。在數(shù)學(xué)實驗中，學(xué)生能夠運用多種感官進行學(xué)習(xí)活動，通過對直觀事物的感知產(chǎn)生感性認(rèn)識，構(gòu)成知識表象，這樣就能引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)表象的本質(zhì)，最后對數(shù)學(xué)知識能夠有清晰的把握。教師在教授五年級上冊《鋪一鋪》時，可以通過表格進行數(shù)學(xué)實驗： 首先給學(xué)生分組，讓學(xué)生以小組的形式合作進行實驗，這有利于提高學(xué)生的團隊精神。實驗后，各小組把自己實驗中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行匯總歸納，小組討論后得出結(jié)論，在實驗中加深對抽象概念的理解。小組討論出結(jié)論后，可以和其他小組再進行交換研究，探討各自的實驗過程、方法，總結(jié)自己實驗存在的問題并提出改進方案。如果遇到問題，可以向老師求助。學(xué)生在這樣的實驗中不僅學(xué)會了抽象的概念，也學(xué)會了合作解決問題，在以后的學(xué)習(xí)中能夠更加游刃有余。

三、運用數(shù)學(xué)實驗，幫助驗證數(shù)學(xué)原理

行為主義心理學(xué)家斯金納指出：“一切科學(xué)結(jié)論都是從行為中產(chǎn)生的?！睌?shù)學(xué)實驗也分很多種，這里要提到的是驗證性的數(shù)學(xué)實驗，它是為了驗證某個數(shù)學(xué)原理的科學(xué)性和正確性而進行的實驗。這種實驗是以書本上的理論知識作為實驗開展的數(shù)學(xué)原理，結(jié)合多種數(shù)學(xué)方法來設(shè)計實驗，分析實驗，操作實驗和總結(jié)實驗，最后來證明某數(shù)學(xué)原理的正確性。在設(shè)計實驗的時候，學(xué)生要對自己的實驗熟能生巧，知道自己每一步需要做什么，先理解再操作，確保準(zhǔn)確無誤。任何原理都不是死記硬背的，最好的辦法就是先理解再記憶，只有理解透徹了才能靈活運用。例如，在學(xué)習(xí)《圓的認(rèn)識》一課時，教師可以讓學(xué)生在課前做好實驗準(zhǔn)備，準(zhǔn)備很多圓形紙片并多次對折。為了驗證圓心的存在，可以多次對折，從圓心到圓的邊緣的距離只要保持不變，這就是圓的半徑，是保持不變的。為了增強實驗的可信度，我們可以讓學(xué)生大膽創(chuàng)新，多次對折測量，達到驗證的教學(xué)目標(biāo)。

四、優(yōu)化實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

根據(jù)數(shù)學(xué)新課標(biāo)的相關(guān)要求，培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力是教學(xué)的重中之重，是發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的需要。實踐證明，只有經(jīng)過實踐考驗的理論才能被運用。理論知識是基礎(chǔ)，是操作的鋪墊，學(xué)生在實踐中可以挖掘自己的潛能，通過積極動腦和動手去進行探索，進而找到解決辦法，這就是他們的創(chuàng)新能力。例如在教學(xué)“四邊形的內(nèi)角和”時，就讓學(xué)生在課前準(zhǔn)備好形狀不同的各種四邊形，觀察和判斷四邊形的內(nèi)角和是多少，是否會改變，并且通過設(shè)計實驗來檢驗自己的推理和答案。學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力是無窮的，是神奇的，是無限的，他們有自己思考的思路和方向，他們會根據(jù)教學(xué)要求和教學(xué)目標(biāo)來設(shè)計不同的實驗方案。教師可以把學(xué)生分為幾個小組，小組之間相互合作，共同思考，設(shè)計出具有組內(nèi)特色的實驗方案。一切實驗都是為了驗證真理而存在，在實驗過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維來思考問題，采用數(shù)學(xué)策略來解決問題，做到善于分析和總結(jié)，細(xì)心觀察和發(fā)現(xiàn)，并且敢于質(zhì)疑和大膽提出自己的想法。

總之，實驗對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有著重要的意義。開展數(shù)學(xué)實驗可以幫助學(xué)生驗證結(jié)論，從而起到事半功倍的教學(xué)效果。數(shù)學(xué)實驗具有很強的實踐性和操作性，學(xué)生在分析、解決和總結(jié)數(shù)學(xué)問題的過程中可以培養(yǎng)獨立思考和自主探究的能力，用自己的實踐成果來證明數(shù)學(xué)推理，從而發(fā)展核心素養(yǎng)。