小學(xué)數(shù)學(xué)實驗探究

李潔

【摘要】實驗對小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程有至關(guān)重要的影響作用，對學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)有積極影響，是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要途徑.本文探究了實驗教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、思維能力的影響，把數(shù)學(xué)實驗引入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂，通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和邏輯思維以及分析問題和解決問題的能力，并且對進(jìn)行實驗教學(xué)的基本步驟進(jìn)行了探究，列舉出實驗教學(xué)的一些具體案例，以及教師對實驗教學(xué)的反思與總結(jié)，希望對進(jìn)一步提高小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)有一定的參考價值.

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);實驗;趣味學(xué)習(xí);創(chuàng)造性思維

說起實驗，大家一般都會聯(lián)想到物理、化學(xué)課程的實驗，但是其實任何新知識的學(xué)習(xí)都可以通過實驗教學(xué)來完成，數(shù)學(xué)更是如此.數(shù)學(xué)家歐拉認(rèn)為：“數(shù)學(xué)這門學(xué)科需要觀察，也需要實驗.”“近年來，隨著新課標(biāo)的迅速改革以及社會呼吁學(xué)生德智體美多方面發(fā)展的聲音日益激烈，整個課堂對低年級學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力也提出了更高的挑戰(zhàn).”[1]數(shù)學(xué)學(xué)科自身所特有的抽象性特點決定了只依靠教師解說知識，很難讓學(xué)生理解抽象概念、基本公式、定義、法則，因此，在數(shù)學(xué)課堂中，需要通過實驗活動讓學(xué)生自主探索、研究，積極參與課堂教學(xué)，讓他們成為知識的發(fā)現(xiàn)者、歸納者.

實驗對學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)有積極影響，是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要途徑.根據(jù)小學(xué)生的年齡特征和思維特性，我們發(fā)現(xiàn)新鮮的事物更能吸引并保持學(xué)生的注意力，在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，讓學(xué)生自己動手操作，人人參與其中，體驗數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的樂趣，能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解.

一、開展數(shù)學(xué)實驗的意義

1.有利于培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣.我國古代教育家說過：知之者不如好之者，好之者不如樂之者.根據(jù)小學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，在教學(xué)設(shè)計中應(yīng)盡可能安排動手操作的學(xué)習(xí)活動，如我在教學(xué)“人民幣的認(rèn)識”時，學(xué)生對錢的認(rèn)識是膚淺的、模糊的，我拿一節(jié)課讓學(xué)生進(jìn)行買賣活動，每名學(xué)生都能自主參與進(jìn)來，學(xué)生們既在討價還價，又在算錢付錢，雖忙碌確能看到他們小臉上洋溢著喜悅，學(xué)生在實踐活動中、在玩中學(xué)會了枯燥乏味的知識，體會到學(xué)習(xí)的樂趣.所以，“實驗教學(xué)符合小學(xué)生的年齡和思維特點，它是一種特殊形式的‘玩.通過這種教學(xué)類型培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣，是符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的.”[2]數(shù)學(xué)具有高度的邏輯性和思維性，有枯燥的概念、復(fù)雜的公式、數(shù)不盡的推理證明，學(xué)生在這個過程中很容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒和畏難心理，不喜歡甚至抵觸數(shù)學(xué).尤其是小學(xué)生，他們在學(xué)習(xí)中偏愛新鮮有意思的事物，想要成為小小探索者，對枯燥乏味的知識更容易產(chǎn)生抵觸心理，因此，在數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有趣的實驗，滿足他們希望成為知識探索者的心理需要，從而培養(yǎng)他們對數(shù)學(xué)的興趣.

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生動手動腦能力.實驗教學(xué)應(yīng)不拘一格，主要分三類：一類是由教師在講臺上演示，學(xué)生在下面觀察思考，教師再提出問題讓他們回答，這類實驗主要是培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和注意力及表述力;一類是每一名學(xué)生都參與到實驗當(dāng)中，每一名學(xué)生都能動手操作，如我在教學(xué)“5的分解與合成”時，就讓全班學(xué)生用自己喜歡的學(xué)具擺出5的分解，有用小棒擺的，有用圓片擺的，有用鉛筆擺的……有擺1和4的，有擺2和3的，有擺3和2的，有擺4和1的，反之就是合成，學(xué)生興趣很濃，激情很高，又在玩中學(xué)會了新知;還有一類是小組實驗，讓組織能力強(qiáng)的學(xué)生領(lǐng)著大家做實驗，既鍛煉了強(qiáng)者，又帶會了弱者.總之，要讓每名學(xué)生都能在親身實踐中探索新知識、學(xué)會新知.

3.有利于加深數(shù)學(xué)公式的理解記憶.俗話說得好：“我聽到過，過眼云煙;我看到過，歷歷在目;我做到了，銘記在心.”數(shù)學(xué)的知識與知識之間不是相互獨立的，而是相互關(guān)聯(lián)的.實驗讓學(xué)生更具體地接觸知識，在體驗中牢牢地記住知識，如我在教學(xué)“平行四邊形的面積”時，在其公式的推導(dǎo)中，我讓學(xué)生用剪—平移—拼的實驗，將平行四邊形轉(zhuǎn)化成已學(xué)的長方形，平行四邊形的面積公式自然而然就由長方形的面積公式推導(dǎo)出了.

4.有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力.新課標(biāo)倡導(dǎo)要注重創(chuàng)造性思維的開發(fā)，而實驗是開發(fā)創(chuàng)造性思維的必經(jīng)之路，實驗看似浪費教師大量講課的時間，但實際上獲得了事半功倍的效果.如，我在講解行程問題“A，B兩車同時從甲、乙兩地相對開出，第一次相遇離甲地40 km，相遇后兩車?yán)^續(xù)前行到乙、甲兩地，然后立即返回，在離乙地20 km處第二次相遇，求甲、乙兩地的距離”這類題時，學(xué)生一臉茫然，無從下手，我就請兩名學(xué)生上來模擬兩車行駛，反復(fù)幾次，不用我費口舌，學(xué)生們自己就找出了解題方法，40×3-20=100，所以數(shù)學(xué)實驗不僅是為了讓學(xué)生知道結(jié)論，更是為了讓學(xué)生體驗發(fā)現(xiàn)結(jié)論的過程，讓教學(xué)內(nèi)容真正地“活”起來，讓學(xué)生在“動”中學(xué)數(shù)學(xué)，使教學(xué)質(zhì)量得到質(zhì)的飛躍.

二、組織數(shù)學(xué)實驗的過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

如果數(shù)學(xué)知識讓學(xué)生覺得無趣，沒有探索知識的欲望，那么實驗就可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲望.因此，良好的情境創(chuàng)設(shè)更利于激發(fā)學(xué)生的好奇心，如我在教學(xué)“米和厘米的認(rèn)識”時，我問學(xué)生們：想知道數(shù)學(xué)教材有多長多寬，課桌有多長多寬嗎？學(xué)生回答：想.我接著說：那就用你們手里的工具量一量.話一出口，學(xué)生們躍躍欲試，量的量，看的看，寫的寫，都想一較高低，就這樣學(xué)生們輕松而愉快的學(xué)會了厘米的認(rèn)識，這正是充分利用了小學(xué)生自身的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生參與數(shù)學(xué)實驗的欲望，讓他們在生趣盎然的實驗中，感受知識的形成過程，變枯燥為樂趣.

（二）明確目的，準(zhǔn)備材料

實驗是需要方向的，它的方向決定教學(xué)效果.數(shù)學(xué)實驗不是單純地為了加強(qiáng)動手的能力，而是要促進(jìn)思維與肢體的緊密聯(lián)系，因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗之前，要讓學(xué)生知道做這次實驗的目的是什么.實驗的特點是變抽象為形象，但是不能過度追求形象化.因此，抽象思維與形象思維要相輔相成，實驗時要給學(xué)生足夠的想象空間和時間.

實驗的基本特點就是需要借助于一定材料，教師在準(zhǔn)備實驗材料時，或要求學(xué)生準(zhǔn)備實驗材料時，既要體現(xiàn)實驗的特性，還要考慮材料的有效性.如，我在教學(xué)“十以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識”時，學(xué)生準(zhǔn)備的材料有小棒，有吸管，有火柴棒，有鉛筆……這些都可以，且很好，但我給學(xué)生們準(zhǔn)備的是彩筆，當(dāng)時有師范類的大學(xué)生聽課，都贊賞我準(zhǔn)備的材料，大氣而顏色鮮明，符合一年級學(xué)生的需求，喜歡又便于觀察;在教學(xué)“時間的認(rèn)識”時，我準(zhǔn)備的是一個大大的教學(xué)鐘，對學(xué)生們的就不做要求了，上課時，我開眼界了，就種類：有學(xué)具鐘，有自制鐘，有機(jī)械鐘;就形狀：有圓形的、菱形的、橢圓形的，形狀各異，顏色五彩繽紛;在教學(xué)“人民幣的認(rèn)識”時，學(xué)生們有準(zhǔn)備學(xué)具幣，有自制人民幣，不局限他們，能做實驗就行.準(zhǔn)備材料同樣可以發(fā)揮他們的想象，挖掘他們的潛能，培養(yǎng)他們的動手能力，可以說屬于另一類實驗.

（三）教師指導(dǎo)，開展實驗

好玩是小學(xué)生，尤其是低年級學(xué)生的天性，在實驗時要避免學(xué)生將注意停留在“玩”的表面操作上，但是教師也不能為了高效就條分縷析地引導(dǎo)學(xué)生，避免產(chǎn)生學(xué)生被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，“過分具體的指導(dǎo)，催生了學(xué)生的依賴”[3]，有時候，慢，正是教學(xué)實驗的需要，“慢中求真，慢中求實，慢中求知，慢中有悟，慢中有思”，開展小學(xué)數(shù)學(xué)實驗是“在教師指導(dǎo)下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和能力的一次再發(fā)現(xiàn)”.[4]讓學(xué)生體會知識形成的過程，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和能力.如，我在教學(xué)“圖形的變換”這部分內(nèi)容時，問題是把一張紙對折幾次，怎樣剪，可剪出手牽手的4個完整小人，這也可以說是一堂美學(xué)課，學(xué)生們興奮了，不假思索地折，不假思索地剪，結(jié)果不是沒手牽手，就是不是完整的，學(xué)生們笑歡了，一次次折一次次剪，一次次失敗，有的泄氣了，有的開始玩了，有的還在折和剪，這時就需要教師出來指導(dǎo)了，再一次折和剪，成功了，學(xué)生們歡笑了.實驗雖然經(jīng)歷了挫折，但記憶深刻.

（四）討論交流，凸顯成效

討論交流是必不可少的環(huán)節(jié)，若是在實驗結(jié)束后跳過討論的環(huán)節(jié)，實驗的效果將會大打折扣.實驗后，鼓勵學(xué)生將自己的想法分享出來，在班上或者小組上進(jìn)行討論.有些學(xué)生會因為內(nèi)向或者害怕自己出錯的心理而不敢在班上展示自己的想法，這時候就需要教師發(fā)揮作用，鼓勵他們大膽地發(fā)言，說出自己的想法，也可闡述別人的觀點，對比優(yōu)劣，凸顯成效.

以上四個步驟相輔相成，缺一不可.在進(jìn)行實驗設(shè)計的時候，還要因材施教，遵循這三個原則：一是趣味性原則，根據(jù)小學(xué)生的興趣愛好，在數(shù)學(xué)實驗中巧妙設(shè)懸，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)好奇心;二是開放性原則，“在實驗教學(xué)中盡可能少給或者不給限制和提示，讓學(xué)生自主選用不同的材料，自主設(shè)計不同實驗方法，探究同一個問題，產(chǎn)生殊途同歸的效果，學(xué)生個性得到張揚，創(chuàng)新才能得到展示”[5];三是現(xiàn)實性原則.實驗盡量貼近生活，讓現(xiàn)實生活數(shù)學(xué)化，數(shù)學(xué)知識生活化.

三、教師對小學(xué)數(shù)學(xué)實驗設(shè)計的反思與總結(jié)

《學(xué)記》中提出：“道而弗牽，強(qiáng)而弗抑，開而弗達(dá).”第斯多惠也有一句名言：“一個壞的教師奉送真理，一個好的教師則教人發(fā)現(xiàn)真理.”弗賴登塔爾說：“數(shù)學(xué)知識既不是教出來的，也不是學(xué)出來的，而是研究出來的.”在教學(xué)中，教師的作用不是讓學(xué)生完全順從，強(qiáng)迫學(xué)生學(xué)習(xí)，而是引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是讓學(xué)生接受和模仿教師灌輸?shù)闹R，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，要結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，改變學(xué)生單一的記憶、接受、模仿的被動學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生自主參與，親身實踐，有針對地培養(yǎng)學(xué)生的主動性，創(chuàng)設(shè)融洽的學(xué)習(xí)氛圍.

講授法雖然是教學(xué)中最常用的方法，但是由于數(shù)學(xué)知識的抽象性，使得學(xué)生難以通過教師單純的講解理解知識，通過實驗教學(xué)，學(xué)生可以直接感受形象化的數(shù)學(xué)知識，因此，在教學(xué)中要注重強(qiáng)調(diào)實驗教學(xué)的重要性，要適應(yīng)小學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，分析掌握每一名學(xué)生的實踐能力水平，對知識的理解能力水平，興趣愛好等等，讓每一名學(xué)生都能理解與掌握數(shù)學(xué)學(xué)科知識，并將其運用于生活中.

“教育的最終目的是讓學(xué)生更好地掌握知識，并能在實驗中運用知識.”[6]實驗教學(xué)的引入不僅可以激發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，讓他們愿意主動學(xué)數(shù)學(xué)，更能在親身實踐中鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維，使數(shù)學(xué)知識“活”起來，讓學(xué)生能夠看到“動”的數(shù)學(xué)，“實現(xiàn)教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合”[7]，這才是教育的真諦.

總之，隨著社會發(fā)展的腳步，數(shù)學(xué)實驗的發(fā)展空間逐漸擴(kuò)大，內(nèi)容和方式不再受到局限，越來越豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)為實驗教學(xué)提供了良好的條件，因此，我們在實驗中要巧妙地利用實驗教學(xué)來更快、更好地推動數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展.

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