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小学数学实验要突显三化
［摘 要］数学实验是课程改革的重要内容,开展数学实验教学有利于提高学生的学习兴趣,让学生在实验中获取知识,提升思维能力.选择典型的数学实验内容,准备生活化的实验材料,开展探究性的实验活动,让学生经历知识的形成过程,让学生在实验中领悟知识的内涵,从而掌握数学知识.
［关键词］数学实验；典型化；生活化；探究化；小学数学
［中图分类号］ G623.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2018）23-0073-02
根据《义务教育数学课程标准（2011年版）》中的相关要求,小学数学教学要突出“做数学”,使学生在“做数学”的过程中深化对数学知识的理解,进而将之内化到知识结构中.数学实验是“做数学”的普遍方式,它是综合利用数学仪器和数学教具,引导学生基于数学猜想自主展开探究的实践操作活动.数学实验可以拉近学生和数学知识的距离,使学生快速地融入数学学习中,既亲历数学知识的“再创造”过程,又经历对数学知识的“再发展”.数学实验要突显典型化、生活化和探究化.
一、选择典型化的数学实验内容
虽然数学实验对课堂教学帮助很大,但并不意味着所有的教学都要通过实验来开展.教师必须充分了解教材内容,把握其典型特征,判断是否需要开展数学实验,这样才能够真正保证数学实验教学的适用性和高效性.而在数学实验教学中,最关键的就是实验的内容,因此实验内容必须足够典型.
例如,教学“长方体的认识”时,考虑到长方体属于立体图形,通过实物观察能获得更深刻的认识,教师可以开展实验教学,组织学生观察、触摸、拆分、组合长方体,启发学生自主归纳出长方体的相关特征,并迁移至正方体的学习中.长方体的许多特征都具有很强的可观察性,非常适合开展实验教学.实验教学必须充分保障实验内容的可观察性,由此才能够真正确保实验教学的高效性.
二、准备生活化的数学实验材料
数学实验材料的选择不必像物理和化学实验那样严苛,但也不能太过随意,不仅要保证和实验内容相匹配,还要保障材料的可利用性和恰当性.生活中,很多材料都可以用作数学实验的材料,教师要用智慧的双眼去发现,使之有效服务于教学.
1.基于生活,就地取材
在组织学生进行数学实验的过程中,教师必须重视实验材料的功能,同时最好保证实验材料可以就地获取,确保每个学生都获得实验材料,使数学实验顺利开展.
例如,教学“长方体和正方体”时,我在课前准备了一个萝卜,目的是引导学生对具体的实物进行多角度观察.我首先带领学生切割萝卜,获取不同的立体图形,让学生充分把握不同立体图形的特点；接着,以小组为单位展开交流和探讨,一方面完善切割方案以及切割步骤,另一方面,使学生更充分地把握立体图形的特点.得到立体图形之后,学生便可以进行多角度的观察,从而对长方体和正方体形成直观感知,达成学习目标.
2.结合实际,一材多用
数学实验的部分材料比较特殊,必须由实验室准备.这部分材料的弊端主要在于不能够广泛使用.对此,教师若能充分把握教材内容,有针对性地选择实验材料,特别是可利用性相对较高的材料,就能保障实验的顺利开展以及实验效果.
以“长方形和正方形的面积”的教学为例,我让每位学生都提前准备好卡片,包括长方形卡片和正方形卡片,这样教学时学生就能利用自己的卡片自主完成图形的旋转.实验中,教师引导学生进行更深层次的探究：怎样才能求出长方形和正方形的面积？学生有的通过铺小方块求解,有的通过数格子求解.不管学生最终选择的是铺小方块,还是数格子,这都是他们自主探究数学知识的方法以及学习模式,是他们学习新知的自主路径,有助于完善学生对图形面积的认知.
上述教学过程中,学生能够充分把握多种教具并灵活运用.不同层次的学生可以有针对性地结合自身的认知水平,通过动手操作完善对平面图形面积的架构,并掌握相应的计算方法.在实验结束之后,我还为学生设计了讨论交流环节,让学生在交流的过程中充分表达个人看法以及个人感悟,促进数学思想的渗透.这样教学,不仅有助于提升学生的观察能力,发展其思维能力,还有助于学生立足于不同视角,自主发现问题、解决问题.
三、开展探究化数学实验
数学实验不是简单的数学操作,要具有一定的探究性.教师要指导学生开展探究化的数学实验.
1.实物辅助,突破认知难点
数学学习和思维训练有着直接的联系,教师可以通过实践活动,准确把握学生的思维突破口,引导学生自主攻克学习瓶颈.
例如,教学“表面涂色的正方体”时,一位教师创设了以下情境：如果将一个正方体的表面都涂上颜色,然后4等分,得到的小正方体中,一面、两面和三面涂色的小正方体分别有多少个？每一个面都没有涂色的小正方体又有多少个？对于一面、两面和三面涂色的小正方体的数量,学生比较容易把握,但是对于每一个面都没有涂色的小正方体的数量,学生普遍无从下手.这时,教师拿出一个大土豆,将它切成一个正方体,引导学生根据这个正方体展开想象,一方面验证自己之前的猜测,另一方面发现其中的规律.在实验结束之后,教师引导学生回想这些小正方体的数量,以及它们在原正方体中的具体位置.这一过程不仅有助于梳理和整合整个实验过程,而且深化了学生的认知能力.
2.亲历过程,彰显探究实效
小学生天性活泼好动,教学须顺应其天性.数学实验的教学模式,正是对学生天性的顺应,它充分遵循了学生的认知规律,保障了学生的主体地位.通过数学实验,学生得以亲身经历知识的形成过程,教学效果显著.如教学“统计表和条形统计图”时,我设置了“动手做”的实验环节,让学生自主完成统计表的整合,实现对数据的分析和整理,并验证猜想.我准备了1枚一元硬币,让学生猜想：如果随意地抛,硬币哪一面朝上的可能性比较大？大部分学生认为正面和反面朝上的可能性基本相同,于是我组织学生展开合作探究.首先,确定抛硬币的次数为30次,分三组完成,每组10次；接着,动手操作,分组记录硬币每次落地时的正反面情况；最后,根据实验数据进行分析.实验时,小组成员有的负责抛硬币,有的则负责记录数据……整个实验过程中,学生始终情绪高昂,兴致浓厚,彼此合作互助,顺利完成了猜测和验证.
通过实验操作,学生亲身经历了数据的获取、收集、整理和分析过程,既充分感受了数学实验的趣味性,又体验了动手实践的快乐,获得了更丰富的情感体验.此外,分析数据为学生接下来学习条形统计图奠定了良好的基础.
总之,数学实验的动手操作过程可以为学生提供最佳的观察平台,引发学生的深层思考,既有助于突破思维禁锢,又能够全面提升学生的理解能力和感悟能力.教师应充分把握教材内容,为学生选择恰当的数学实验内容,保证实验的趣味性,引导学生自主实验,促进学生的理解能力以及实践能力协同发展.在数学实验中,学生通过动手操作亲历了知识的形成过程,必然会对数学知识产生更深层次的认知以及更深刻的印象,数学实验的效果不言而喻.
（责编吴美玲）
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