小学数学实验教学设计

小学数学实验教学设计樊城区太平店实验小学徐飞【内容摘要】“数学象所有别的科学一样是一门实验科学。”学生应重走人类掌握数学的历程，从直观具体的实验阶段走入抽象理论阶段。数学教学中应当恰当地引入数学实验，让学生参与数学知识的构建过程，亲历探索知识的乐趣，培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神。本文就数学实验教学的概念、模式、功用及存在的问题作一些理论思考和实验的探索。一、数学实验教学存在的问题与对策：（一）教师认识上的不足在教育的理论上，传统的数学讲解式课堂模式，大容量、高强度、多反复的课堂训练模式在大多数教师身上留下了深深的烙印，表现在担心数学实验教学花时很多，怕影响其教学的进度与质量。而数学实验与此则迥然不同，事实上，恰当的数学实验不仅能够提高学生学习数学的兴趣，激发学生的热情，而且能提高教学深度和广度，有利于学生的分析和解决问题能力的培养。因此，解决这些问题的对策是每位教师都要建立正确的人才观，即什么是学生最重要的、最需要的，什么是学生必须在基础教育阶段形成的且将来可迁移性的能力。（二）学生数学实验的能力较差由于数学实验是个“年轻”的课题，以前的学习中很少涉及此类问题，现在要求让学生自己进行数学实验（教师指导下），学生往往表现出不知所措：第一是学生难以设计出一套完整的实验方案，实验的过程中也提不出问题，完成不了必要的归纳和总结；第二是学生基本技能不足或遭遇挫折后容易夭折等一系列现象。因此，针对这些可能的问题，教师的教学设计中可循序渐进、因材施教。首先是积极倡导数学实验，教学中无论是演示实验还是操作实验，尽可能给予学生设计、提问、猜想、操作、交流、评估的机会，创设问题情境，突出数学实验在能力培养上的载体功能。其次对突出数学实验的设计思想、实验内容、实验的演示操作过程、实验的归纳和总结都要有意识地增加学生参与的程度。再次将课堂问题的“问答”变换为问题的“设计解决应用再设计再解决再应用”的不断总结提高的过程。（三）数学实验的“软硬件”跟不上所谓“硬件”是指计算机（包括图形计算器）、测量工具等，由于长期以来没有数学实验的意识，计算机房只是供上计算机课使用，数学课中不能方便地使用，计算机辅助教学难以开展，就“软件”而言，就更加缺乏，教材中缺少实验的内容，教学杂志上关于数学实验的信息量也很少，教师又缺乏设计“数学实验”教学的经验。这就要求学校加大数学实验所需要的软硬件的投入，确保数学实验教学的正常开展。二、下面就小学数学四年级下册“三角形内角和”数学实验教学谈谈我们的做法。（1）情景激趣，质疑猜想。教师借助多媒体技术创设问题情境，架起数学学习与现实生活，抽象数学与具体问题之间的桥梁，激发了学生的学习兴趣。鼓励学生主动质疑猜想是培养学生学会学习的重要途径。因为学生提出的这个问题和猜想不是老师给予的，而是学生主动探索发现的，与被动的接受相比学生更乐于这样的探索。教学片断一：播放动画片：在图形王国中，有一天三角形大家庭里为“三角形内角和的大小”爆发了一场激烈的争吵。钝角三角形大声叫着：“我的钝角大，我的内角和一定比你们的内角和大。”锐角三角形也不示弱：“我的锐角虽然比钝角小，但我的内角和并不比你小。”直角三角形说：“别争了，三角形的内角和都是180°。我们的内角和是一样大的。”师：想一想，什么是三角形的三个内角的和。生：三角形的三个内角的度数和。师：同学们刚才看了动画片你们知道谁说对了吗？不知道的话想一想，猜一猜谁说的对？学生进行猜想，自由发言。（2）自主探究，验证猜想验证猜想为学生提供了“做数学”的机会，让每个学生围绕自己的猜想、决定自己的探索方向、选择自己的方法，动手、动脑、动口，让学生在操作中自主探究数学知识的产生发展过程。验证自己的猜想，鼓励学生用不同的方法进行验证，促进学生创新能力的发展。我的内角和一定比你们的大！我的内角和并不比你的小！教学片段二：师：刚才大部分同学都猜直角三角形说的对。三角形的三个内角的和都是180°，你能设法验证这个猜想吗？生1：能。我量出三角形的三个内角和度数，加起来是否接近180°（量的时候可能会有些误差）。生2：我把三角形的三个角剪下来拼一拼是否能拼成一个平角。生3：我把三角形的三个角撕下来，拼一拼是否180°。112332生4：我把三角形的三个角往里折，看一看这三个角是否折成一个平角。……123213师：上面你们说了不少的验证猜想的方法，请大家用准备好的材料用你喜欢的方法，动手验证自己的猜想吧！（学生把三角形的三个内角标明∠1、∠2、∠3，以免把内角搞混了。）学生边实验边整理信息，完成实验报告后，学习小组内进行交流讨论。（3）交流评价，归纳结论。各学习小组汇报自己的验证过程，展示探究的成果。对学生探索发现的方法、策略进行总结归纳，集思广益，取长补短达到共识。在交流、归纳过程中，及时肯定其中的闪光点给予表扬和鼓励，使他们体验到成功的愉悦，促使他们获得更大的成功。教学片段三：学生操作验证，完成实验报告单后，利用投影仪展示学生填写的实验报告单。（如下表）实验报告单实验材料尺子剪刀量角器锐角三角形纸片直角三角形纸片钝角三角形纸片√√我的方法剪拼法我的发现剪下的三个内角正好拼成一个平角，所以三角形内角的和为180°学生在展示过程中，充分交流和讨论实验中各自使用的方法和发现，教师要对学生的闪光点及时进行表扬和鼓励。师生共同归纳，得出结论：三角形内角和等于180°。（4）实践应用，巩固创新。引导学生将探究学习活动中所获得的结论经验和方法运用于探索解决简单的实际问题。组织学生参与具有趣味性、操作性和开放性的练习活动，让学生在巩固练习中培养动手能力、实践能力和创新思维。教学片断四：①课件出示：∠A=（）°30°师：这个三角形是什么三角形？知道几个内角的度数？生：直角三角形，知道一个角是30°，还有一个角是90°。师：根据今天所学的知识，谁能求出A的度数？大家自己试一试。学生做完后反馈讲评时让学生说说自己的方法。生1：用三角形内角的和（180°）减去30°再减去90°，算出∠A是60°。生2：先用30°加上90°得120°再用180°减去120°也可得∠A=60°。②猜一猜三角形的另外两个角可能各是多少度。60°同桌同学互相说一说。（答案不唯一）③小组操作探究活动。实践活动剪出几个不同的四边形，按表中所给的方法以做一做，并填一填。方法四边形内角和用量角器量出每个内角的度数，并相加。把四边形四个角剪下来，拼在一起。把四边形分为两个三角形。填表后让学生想一想、说一说，你能发现四边形内角的是多少度？三、数学实验教学的体会与思考1．促进了教师教学理念的转变实验教师在进行数学实验教学研究的过程中，教师的教学观发生了根本性的转变。在教学活动中教师组织学生进行数学实验，引导学生探究有困难的学习内容，并参与到实验活动中与学生一道探索数学的奥秘。实验完毕后及时组织全班交流，对学生反馈的信息进行有效的评价和总结，真正体现新课程标准中“教师是学生学习的组织者、引导者和合作者”这一基本理念。2．学生的主体性得到充分张扬建构主义学习观认为：只有让学生积极主动建构时真正意义上的学习才能发生。数学实验教学为学生创设了主动参与数学学习的条件和机会，向学生提供了现实的、有意义的和富有挑战性的学习内容，激发了他们主动探究的兴趣和欲望。通过学生动手实验，自主探索，合作交流等多样化的学习方式，让学生积极主动参与知识的产生，发展过程，使他们在数学上得到主动发展，培养了他们的探索精神。3．数学实验课堂是开放性的课堂开放性的课堂是指在课堂教学中尽可能向学生提供自主探索的时空，让学生能大胆想象、勇于探索、多向交流、求异创新。数学实验教学教学内容的选择的不受教材的局限，它可以是教材上的例题、习题、实践活动，也可以从各种教育资源中选取与学生生活紧密联系的学习材料。在实验过程中留足学生自主探索的时间和空间，让学生获得充分从事数学活动机会。鼓励学生用自己喜欢的切合自身实际的认知方式去探索、去发现，尊重学生思维的独立性和多样性，体现了解决问题策略的多样化。4．数学实验教学中的困惑有些地区教学班学生人数偏多，不利于开展有效的数学实验教学，面对班级人数过多这个问题应如何去做？现行教材对数学实验内容安排表现出相对不足。虽然数学活动较多但实验内容不多且没有实验课例，尽管城市的老师会去研究开发课程资源，但面对广大农村地区和边远山区的教师“无本可依，无例可循”的现象应如何处理？在加大学生操作实验研究力度的同时，学生的基本训练相对减少的问题如何解决？数学实验提高了学生操作能力和实践能力，但是否会削弱或忽视学生抽象思维的发展？……针对上述问题还有待我们在实践中去思考、去探究、去解决。