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玩转数学实验，开启学生智慧
［摘 要］实验操作是数学学习的一种重要方式.在理解数学概念、化解数学难点、拓展数学运用等活动中,实验操作都能使抽象的数学知识变得直观可视,进而激发学生思维,深度理解数学知识,让学生获取丰富的知识经验,并引发更高层次的抽象思维能力.
［关键词］数学实验；理解；化解；拓展
《数学课程标准》明确提出,教师应当给予学生足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、验证、推理、计算、证明等活动过程,发展学生的合情推理和演绎推理能力,清晰地表达自己的想法.那么如何将实验与小学数学教学有机融合,最终提升实验效率？以下谈谈我对这个问题的一些思考.
一、以实验为理解概念铺路
概念是学习数学知识的基石,学生只有深刻理解数学概念,才能熟练运用并形成学习技能.教师在概念教学中要引导学生利用感知、比较、概括和运用等方式来参与实验,这能有效帮助学生理解抽象的数学概念.例如,在教学“体积和容积的意义”一课时,空间的有关的概念对于学生而言比较难以理解,并且学生对“所占空间”这一描述缺乏生活经验和认知体验,即使让学生拿着立体图形进行观察也是一知半解.对此,我利用实验进行概念教学,我先准备两个同样大小的杯子和一大一小两块石头,分别进行两个实验.实验1：一个杯子装满水,然后放入一块石头.猜测：会有什么变化？实验后观察并思考：水为什么会溢出来？实验2：把一大一小两块石头用细绳绑好,分别放入两个杯子,然后将杯子倒满水.猜测：杯子里的水同样多吗？提起绳子将石块取出后观察并思考：为什么杯子里的水量不相同？学生经过讨论和交流后,总结：物体占有空间,而且占有的空间有大有小.最后,我在此基础上引出体积的意义：物体所占空间的大小叫作物体的体积.
在上述案例中,我通过实验示范,将难以描述的“空间”转化为具体可感的水,化抽象为直观,避免学生对空间概念的死记硬背,帮助学生深刻地认识和理解了体积的概念,为后续知识的学习奠定基础.
二、以实验为化解难点搭桥
数学实验往往是化解难点的利器,它能代替教师“说话”,将冗长的语言描述通过生动有趣的操作展示出来,既吸引学生的兴趣,又能化难为易.
例如,在教学“可能性”一课时,学生对“事件发生的可能性”与“事件发生的结果”两者的认识模糊.最典型的例子就是“袋中有一红一白两个大小完全相同的球,摸出后又放回,前三次摸出的都是红球,第四次会摸出什么颜色的球？”这时学生就会不假思索地认为第四次摸出的也是红球.尽管我讲得口干舌燥,但是学生仍然是云里雾里.我之前也已经组织学生进行了摸球的游戏,为什么他们还是感悟不到“可能性”的真谛呢？原来学生的注意力都放在了“摸球的结果”上,以至于根据结果来推断出“事件发生的可能性”.对此,我做了新的实验教学调整,在学生分组操作之后,我随机挑选一组进行演示.当第一个学生正准备伸手摸球时,我一把拉住他的手,问道：“你会摸出什么颜色的球？”然后让学生把猜测的结果写在纸上,最后再进行摸球,并把实际摸到的球与之前的猜测进行对比,经过数次实验后,学生才真切地体会到“可能性”是事先的一种预测,与可能发生事件的准确结果是没有直接关系的.
在上述案例中,我将实验过程进行“慢镜头”展示,引导学生猜测、验证和分析,从而顺利突破学习难点.
三、以实验为拓展运用引线
提升学生数学素养的一个重要途径就是将数学知识运用于解决实际问题中,这是数学教学的出发点和归宿.实验能帮助学生选择合适的学习策略来解决数学中的应用问题.
例如,在教学“长方形和正方形的周长”一课时,对于规则图形学生就能轻而易举地求出周长.可是现实生活中的不规则物体是很难直接测量出数据的,为了拓展学生对测量物体周长的运用,我在实验中加入测量生活中不规则物体周长的任务,引导学生经过尝试和比较,总结出“化曲为直”的思路.又如,在测量物体体积教学中,我组织学生以小组形式测量土豆的体积,通过拓展综合实践活动,学生总结出“称重测体积”“转化测体积”等多种测量方法.
在上述案例中,我没有让学生拘泥于探究规则物体的测量方式,而是引导学生拓展数学思维,提升解决实际问题的能力,使得数学学习不再拘泥于教材知识.总之,将数学实验和观察、猜想、验证等活动联系在一起,学生的实验才不会是简单地获取知识的形式过程,而是提升思维的有效途径.
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