借助数学实验提升学生探索规律能力
来源:用户上传
作者:李小燕
摘 要 基于数学实验在提升学生探索规律能力方面的作用，尝试创设实验情境，优化实验方法，凸显学生主体地位，借助学生既有经验，促进学生进行实验总结与反思。并通过重构实验场景，激活学生探索规律的兴趣，强化学生的体验，深化规律验证，优化规律表达，丰富探索规律积淀，实现学生对知识的自主建构。
关键词 小学数学;数学实验;教学资源
中图分类号：G623.5 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）11-0117-02
1 前言
伟大教育家陶行知提出“教学做合一”的教育主张，注重在做中学。借助数学实验提升学生探索规律能力，正是基于教学做合一的教学主张，引导学生亲自动手实验，使学生获得丰富的体验，从而透过数学现象表层，深入把握数学知识本质特点与共性特征，引领学生直抵数学本质，提高学生探索规律能力，培养学生对知识的自主建构能力。
2 创设实验情境，激发探索规律兴趣
爱因斯坦指出，兴趣是最好的老师。只有当学生对探索规律表现出兴趣时，学生数学实验才有实效，探索规律的主动性才能被激活[1]。因此，借助数学实验提升学生探索规律能力，需要改变当前单调枯燥的数学实验方式，构建生动的实验情境，让学生在情境作用下，对探索规律表现出极大的兴趣，唤醒潜能，主动地探索、发现规律。
如“搭配的规律”，对于四年级学生而言，探索规律教学相对抽象，如果采用传统教学方法，难以激发学生探究规律的兴趣。为此，笔者创设情境，先用多媒体展示一组风景照，再引出主题场景：
小红暑假想要和爸妈一起去这里的风景名胜处旅游，妈妈为小红进行了充分准备，分别准备了三件上衣，一件绿色，一件黄色，一件绿色;三条裙子，一条粉色，一条红色，一条紫色。小红看着上衣和裙子犯难了，怎样搭配才好呢？爸妈给出建议：都尝试一下，然后根据拍出来的照片，自己看一看哪些搭配最喜欢。小红认为很有道理。按照一件上衣搭配一条裙子，聪明的你能不能說说小红有多少种搭配方法呢？
这样的设计改变了传统开门见山的设计方式，为学生实验搭建了生活化场景，将探索规律学习内容有机渗透在情境中，从而有效激发学生参与实验的主动性与积极性，为课堂数学实验进行有效的情绪渲染。
3 优化实验方式，注重探索规律体验
数学实验如何进行，直接体现出教师的教学智慧，也影响着学生实验兴趣的激发。数学教师要根据学生认知特点与学习内容，优化数学实验方式，选择适切学情实际的实验方式，从而增强学生与实验之间的亲和力，消除两者之间的距离感，从而使学生通过数学实验获得丰富的探索规律体验，从感性认识上升到理性认识，推动学生数学思维渐进式发展，渐入规律本质。
教学“搭配的规律”，在创设问题情境基础上，组织学生以小组形式开展实验活动，各个小组按照上述上衣和裙子的颜色，写出颜色标签，进行模拟实验，并安排学生写出不同颜色上衣、裙子颜色搭配情况，最终得出搭配数量，最后根据搭配数据绘出搭配简图。
这一环节采用小组合作探究的方式，引导全体学生参与搭配活动，从而让每一位学生都能够亲历实验过程，对搭配规律形成直观的认识，同时培养学生合作学习意识与团队意识;模拟搭配的方式，直观形象，而且富有趣味，迎合了学生活泼活动的性格特点，尊重了学情认知特点。各个小组之间又形成竞争关系，有效利用学生的好胜心，进一步释放学生探究规律潜能，扩大数学实验效能。
4 突出学生主体，深化探究规律验证
规律反映出事物的本质特点，具有普遍性，这就决定了探索规律学习活动不是简单的学习活动，它需要进行高度的抽象与概括，从特殊到一般[2]。这一过程不是教师的外在输入，而需要学生亲身体验。因此，小学数学实验中，教师要为学生创造更多自主实验、探索规律的机会，不断将探索规律推向深入，进行反复实验，让规律植入学生头脑，实现学生对探索规律的自我建构。
教学“搭配的规律”，在学生模拟实验的基础上，得出搭配数量，并根据搭配简图进行提炼，得出搭配的规律。在此基础上，为了深化学生的探索规律学习活动，布置学生进行深入验证：
假设1：假如上衣是四件四种颜色，裙子颜色不变，搭配的方法有多少种？
假设2：假如上衣是四件四种颜色，裙子也是四件四种颜色，搭配的方法有多少种？
假设3：
搭配规律：
这一环节的实验，不再以小组合作的实验方式进行，而是以学生个体为单位，写出不同颜色的标签，分别进行实验，写出实验结果，并补充假设3。最后根据自己的模拟实验与验证结果，写出搭配的规律。实验从合作探索走向自主探索，将实验与探索规律焦点指向学生主体，从而使学生在反复的验证中进行概括提炼，得出搭配的一般规律，将实验与探索规律活动一步步推向深入。
5 借助既有经验，优化探究规律表达
数学规律的共性特点发现过程不是一蹴而就的，需要学生经历一个由感性到理性、由已知到未知的探索过程。这就需要教师借助学生既有的经验，运用数学思想和方法，利用既有的材料优化探索规律表达，降低学生对规律的理解难度，有助于学生通过实验的方式去发现规律、表达规律，从而得出简要的规律表达方式。
“搭配的规律”一课，在学生实验操作的基础上，为了进一步简化规律表达形式，针对学生实验过程中运用的方法，引导学生进行优化、整合，有实物法、简图法，还有没有更加简易的表达方式呢？学生在问题启发下，不断探索规律表达的新方法，诸如简图、字母、数学符号等规律表达方法纷纷涌现。学生通过字母、数字等，简洁、明了地呈现搭配的规律。数学实验，不仅拓展了学生的实验思维，而且促进了学生对搭配规律本质的了解，促进学生探索规律能力发展。
6 注重实验反思，丰富探索规律积淀 小学生学习经验与知识储备有限，这就造成学生实验操作与探索规律的过程不可能是一帆风顺的，必然会遇到挫折与阻碍[3]。这就需要教师基于学生课堂实验情况，加强数学课堂实验观察，及时捕捉数学实验操作中非常态资源，将其生成转化为课堂教学资源，从而引导学生进行反思与总结，丰富学生探索规律积淀，深化数学实验效果。
在“搭配的规律”实验操作过程中，笔者发现部分小组存在重复计算、漏算等现象。笔者及时捕捉学生实验过程中存在的问题并作为教学案例，引导学生围绕案例展开分析，寻找学生操作过程中出现重复、遗漏现象的原因;为进一步强化学生的有序操作意识，拟采用对比实验法：在课堂观察的基础上，将实验操作规范有序的一组与存在问题的一组进行对比展示，在实验展示过程中，要求全体学生仔细观察，寻找两组之间实验操作的不同点，并思考造成两组结论不同的关键环节在哪里。
为了聚焦关键环节，利用手机拍摄下两组实验操作的关键环节，在学生交流的基础上再播放手机视频。由于采用对比展示实验的方法，学生对两者的操作获得直观感受，而且意识到有序操作对于捕捉规律的重要意义。视频的运用，充分发挥信息技术优势，通过直观的画面，起到深化、巩固的作用，从而引导学生在实验操作过程中做到有序操作。
7 有机连接生活，促进探索规律迁移
数学学习的目的不仅在于引导学生掌握數学知识、把握数学规律，而且在于通过探索规律、发现规律，引导学生能够利用数学规律去指导生活，解决生活中的数学问题，培养学生运用规律解决实际问题的能力。这就需要教师将探索规律教学与生活有机连接起来，根据探索规律教学内容，寻求教学内容与生活的有机融合点，从而重构教学场景，让学生能够运用所学知识进行学习迁移，去解决新场景中的新问题，而不是局限于某一个领域。
“搭配的规律”一课，笔者重构了以下场景：
肯德基开展周年庆活动，每位消费的顾客可以参与“10元畅享”活动，一共提供了三种饮料、四种食品。其中饮料有奶茶、西瓜汁、酸梅汤，零售价分别是7元、6元、7.5
元;食品主要有炸鸡腿、汉堡、鸡翅、鸭翅等，零售价分别为8元、10元、8.5元、9元。顾客可以自由选择一种饮料和食品。如果你是顾客，请算一算，你拥有多少种选法？按照零售价，哪一种搭配方法最合算？
显然，这一环节与上述实验活动存在很大的区别。首先，构建了新的场景，从衣服搭配向食物搭配迁移，促进学生进行有效学习迁移，并且能够激发学生探索的积极性;其次，这一环节具有相对的综合性，需要学生先对搭配的方法进行组合，再根据搭配饮料和食品的价目，算出最合算的搭配方法，具有很强的实用性，从而促进学生将所学的知识进行有机综合。这是对学生的探索规律能力进行升级，促进数学与生活融合，培养学生运用数学规律解决实际问题的能力。
8 结语
总之，数学实验体现了教学做合一的思想，符合学生的认知特点，能够充分发挥学生形象思维优势，对于提升学生的动手实践能力、促进学生掌握探索规律具有积极的意义。数学教师要善于转变教学设计理念，强化数学教学设计，注重创设生动的实验场景，优化实验方式，为小学生创造更多的实验机会，搭建实验展示平台;让学生亲历探索规律的过程，合理运用数学实验中自然生成资源，在处理好预设与生成过程中展示教学智慧;并注重实验总结与反思，促进学生探索规律经验的积淀，最终将数学实验与探索规律指向应用，通过重构生活化规律场景，让学生成为自主建构知识的主人。
参考文献
[1]张兰兰.“数学课堂教学中的情境创设”教学案例：探索规律[J].课程教育研究，2016（7）：164-165.
[2]吕巧明.小学数学探索规律解题策略探析[J].文理导航，2018（3）：17.
[3]郜晓定.在探索规律的过程中感悟数学基本思想[J].小学数学教育，2017（3X）：3-5.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15081270.htm
