實驗：魅力數(shù)學(xué)課堂的“推進器”

季峰

【摘 要】 提到實驗，很多人就會想到物理、化學(xué)學(xué)科，認為它與數(shù)學(xué)似乎沒有什么關(guān)系，其實不然。因為實驗不僅是數(shù)學(xué)課堂的重要教學(xué)內(nèi)容，也是一種十分重要的教學(xué)手段，學(xué)生在實驗中可以深化對所學(xué)知識的理解，學(xué)會數(shù)學(xué)思考，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。因此在教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生設(shè)計實驗，讓學(xué)生在實驗中習(xí)得知識，靈動思維，構(gòu)建富有魅力的數(shù)學(xué)課堂。

【關(guān)鍵詞】 小學(xué)數(shù)學(xué)；實驗；學(xué)生

《數(shù)學(xué)課程標準》指出：學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)容要有利于學(xué)生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等推數(shù)學(xué)活動。顯然，“實驗”是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的有效形式，也是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分。在以往的數(shù)學(xué)課堂中，很多教師只顧按著課前的設(shè)計，將知識全盤灌輸給學(xué)生，學(xué)生沒有經(jīng)歷觀察、實踐、體驗等學(xué)習(xí)活動，對所學(xué)知識難以產(chǎn)生深刻的印象，時間久了，就會漸漸地淡忘，無法形成良好的認知結(jié)構(gòu)。因此，教師應(yīng)扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的教學(xué)理念，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生設(shè)計相關(guān)的實驗，讓學(xué)生在實驗中獲取知識，參與知識形成和發(fā)展的全過程，促進良好知識體系的建構(gòu)，實現(xiàn)全面發(fā)展。

一、探究性實驗，實現(xiàn)內(nèi)化

在以往的課堂教學(xué)中，老師居于課堂的主體地位，把知識灌輸給學(xué)生，學(xué)生缺少探究的過程，思維完全被束縛，對所學(xué)的數(shù)學(xué)知識無法真正理解和產(chǎn)生深刻的印象。教師應(yīng)還生于課堂，將學(xué)生置于課堂中央，根據(jù)學(xué)生的認知特點，為他們設(shè)計具有探究性的實驗，讓學(xué)生在實驗中參與知識形成和發(fā)展的全過程，深化對所學(xué)知識的理解，不斷提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定扎實的基礎(chǔ)。

在教學(xué)“三角形的三邊關(guān)系”時，為了深化學(xué)生對所學(xué)知識的理解，教師讓學(xué)生在課前準備了一根20厘米長的細繩。新課伊始，教師讓學(xué)生拿出細繩，將它分成三段（每段都要是整厘米數(shù)），然后圍一圍，看是否可以圍成三角形。學(xué)生立即投入到了動手操作中，在細繩上面標記好，然后用剪刀剪下，動手圍三角形。在操作中，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)了問題，因為有的學(xué)生剪成的三段可以圍成一個三角形，而有的學(xué)生剪成的三段卻不可以圍成三角形，學(xué)生自然會心生疑問：“這是什么原因呢？”這樣的疑問自然會驅(qū)動學(xué)生的好奇心，進入探索中，教師引導(dǎo)學(xué)生對能圍成三角形的三段繩子的長度和不能圍成三角形的三段繩子的長度分別進行了統(tǒng)計、整理，然后讓學(xué)生觀察、比較，順利地得出了三角形兩邊之和大于第三邊的結(jié)論。

上述案例，教師針對教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生巧妙設(shè)計了探索性實驗，將課堂交于學(xué)生，充分放手，讓學(xué)生進行探索，在探索中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題，進而掌握了知識的本質(zhì)，得出了準確的結(jié)論。

二、驗證性實驗，深化理解

猜想——驗證是當前數(shù)學(xué)課堂常用的教學(xué)方式之一，也是一種很好的數(shù)學(xué)思想與方法，許多知識的獲得正是因為有了這種思想方法才得以順利實現(xiàn)。偉大的科學(xué)家牛頓曾經(jīng)說過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！边@充分說明了猜想在學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中有著舉足輕重的作用，理應(yīng)引起教師的充分重視。在課堂教學(xué)的過程中，教師應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生的想象力落到課堂教學(xué)的實處，為學(xué)生設(shè)計具有驗證性的實驗，強化學(xué)生對所學(xué)知識的印象，提升教學(xué)效果。

在教學(xué)“圓錐的體積”時，教師在課前為學(xué)生準備了很多等底等高的圓柱體和圓錐體。在新課伊始，教師將學(xué)生分成了很多學(xué)習(xí)小組，并為每個學(xué)習(xí)小組準備了相應(yīng)的容器，讓學(xué)生觀察等底等高的圓柱體和圓錐體體積存在著怎樣的關(guān)系。學(xué)生紛紛說出了猜想，有的學(xué)生猜想圓柱體積是圓錐體積的4倍，有的學(xué)生猜想圓柱的體積是圓錐體積的兩倍多一些，還有學(xué)生猜想圓柱的體積是圓錐體積的3倍……到底存在著怎樣的關(guān)系呢？教師讓學(xué)生動手驗證，有的學(xué)生將圓柱體容器里面盛滿水，然后往圓錐體容器里面倒，看可以倒幾次，為了讓實驗現(xiàn)象更加明顯，教師在水中滴了一些紅墨水，也有學(xué)生將圓錐體容器里面加滿水，然后倒入圓柱體容器中，看要倒幾次。通過動手驗證，學(xué)生發(fā)現(xiàn)都是“3次”，通過驗證得出了最終的結(jié)論。

上述案例，教師沒有將知識直接呈現(xiàn)給學(xué)生，因為那樣學(xué)生難以留下深刻的印象，而是先引導(dǎo)學(xué)生猜想，然后動手驗證，在實驗中提升學(xué)生的認知能力，強化了學(xué)生對所學(xué)知識的理解。

三、應(yīng)用性實驗，激活思維

培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的重要任務(wù)，也是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分。在以往的課堂教學(xué)過程中，很多教師只滿足于講題、做題，只滿足于學(xué)生知識技能的訓(xùn)練，而忽視應(yīng)用能力的培養(yǎng)，造成高分低能的現(xiàn)象。在新課改的背景之下，教師應(yīng)注意扭轉(zhuǎn)這樣的教學(xué)現(xiàn)狀，在教學(xué)完所學(xué)的新知后，可以為學(xué)生設(shè)計應(yīng)用性的實驗，幫助學(xué)生從“課本數(shù)學(xué)”走向“生活數(shù)學(xué)”，提升學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，最大化課堂教學(xué)效益。

在教學(xué)“比”的相關(guān)知識后，教師微笑著向?qū)W生說：“每周一學(xué)校都會舉行升旗儀式，你知道學(xué)校的旗桿有多高嗎？”很少有學(xué)生平時關(guān)注過這個問題，自然不知道它的答案。問題驅(qū)動學(xué)生探究，教師將學(xué)生帶出教室，來到操場，然后將學(xué)生分成幾個小組，讓學(xué)生以小組為單位，分別測量教師在課前立好的竹竿的影長，然后再測量竹竿的長度，并做好記錄，最后運用課堂中所學(xué)的知識算出竹竿和影長的比值，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)比值是相等的，也就說明旗桿的高度和影長的比值也與它們相等。順著這樣的思路，學(xué)生測量出了旗桿的影長，進而算出了旗桿的高度。

上述案例，教師在教學(xué)完相關(guān)的知識后，教師沒有設(shè)計機械、單一的練習(xí)，而是設(shè)計了應(yīng)用性的實驗，讓學(xué)生運用課堂中所學(xué)的知識解決生活中的實際問題，掌握數(shù)學(xué)思考的方法，提升學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識的能力。

總之，實驗是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中一種重要的教學(xué)形式，是學(xué)生獲取知識、深化理解、發(fā)展智力的有效途徑。因此，廣大數(shù)學(xué)教師應(yīng)遵循新課標的教學(xué)理念，為學(xué)生設(shè)計多元化的實驗，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，高效學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，化解教學(xué)難點，不斷提高教學(xué)的成效。

【參考文獻】

[1]朱麗萍.新課程背景下如何搞好小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)[J].華夏教師，2019（01）：40.

[2]楊翠云.數(shù)學(xué)也能做實驗——淺談實驗教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用[J].學(xué)苑教育，2019（06）：54.