多元设计：让数学实验衍生思维张力

严春霞

[摘  要] 学生对数学实验有特殊参与兴趣，其教学调度效果会更为显著。教师在实验情境创设、实验内容选择、实验形式创新、实验训练拓展等角度展开深入思考，以顺利启动学生数学思维，形成学科学习调度力量。学生直观思维比较发达，与数学实验形成高度契合，教师以数学实验作为教学调度手段，能够为学科教学注入丰富动力。

[关键词] 实验教学;思维;张力

数学实验是学科教学的重要操控形式，教师与学生一起动手实践，其调度激发作用会更为鲜明，能够在实验方案设计、实验材料搜集、实验组织操作、实验效果评价等方面达成更多共识，对全面促进学生学科认知成长有重要现实帮助。教师利用多种教学辅助手段，创设实验情境，精选实验形式，优化实验组织，创新实验训练，能够顺利启动学生思维引擎，形成崭新学习成长动力。

■一、创设实验情境，启动生本思维引擎

数学实验是最为直观的教学手段之一，教师在数学实验方案设计时，要注意整合制约因素，以更为适合的方式开展数学实验，对学生形成思维冲击和调度 [1]。观察实验设计要为学生提供观察对象，验证数学实验要理顺实验步骤，探索实验要准备实验材料，这样才能让学生顺利进入实验环节，并在不断操作体验中建立思维认知。学生直观思维比较敏感，教师利用实验情境进行具体调度，学生接受更为自然，启动效果会更为丰富。

创设实验情境，教师要对实验操作条件和实验过程有充分的把握，以便形成教学启动力量，形成崭新教学激发动力。如教学苏教版小学五年级数学上册《认识负数的应用》，教师在课堂导入阶段，先利用多媒体展示一组图片信息，要求学生仔细观察，说说图片包含哪些信息。学生开始观察图片，很快就形成信息回馈。冰箱打开后，显示屏上出现-18°字样，这是指冰箱的内部温度是负的18°。进入电梯时，看按键，有-1、-2字样，表示的是地下室一层、地下室二层。教师顺利导入负数的概念，并利用生活案例进行具体设计和解读：正数和负数是具有相反意义的数量，在生活中有广泛应用，根据你的生活经历，你能够找到一些这样的案例吗？学生开始思考，信息回馈迅速快捷。“如果将收入看成是正数，那支出就是负数。”“如果将向东走看作正数，那向西走就是负数。”……教师对学生生活案例列举情况进行归结，肯定学生的个性理解。

教师利用多媒体展示生活图片，与学生生活思维形成对接，特别是让学生列举生活中的负数使用情况，带有数学实验的味道，其助学效果极为显著。数学实验没有特定的格式，可以渗透到我们生活的方方面面，教师有针对性进行布设和调度，对学生形成强烈触动。学生对实验内容有较强敏感性，教师借助实验展开教学调度，自然形成教学启迪力量。

■二、精选实验形式，强化生本思维体验

数学实验形式众多，教师要关注生本思维体验，针对教材教学内容实际，以及学生接受实际，以改变数学实验的呈现形式 [2]。教师与学生一起参与互动性操作、学生自由观察思考、学生合作操作归结、学生课外独立操作探索等，都是数学实验具体操控形式，教师要充分考虑学生学习诉求实际，对实验形式进行科学选择。如果教师及时吸收学生的意见，其操控效果会更为显著。学生对数学实验有选择性，教师观照学生思维诉求展开对接性投放，学生反响强烈，其助学作用会更为丰富。

学生对数学实验操作有特殊参与热情，如果教师能够从教学实际出发，利用最为简单的实验材料展开对应设计，能够顺利启动学生学习思维，形成崭新教学调度力量。如教学《平行四边形面积的计算》，在对平行四边形面积公式进行推导探究时，教师要求学生利用实验的形式进行相关操作：利用白纸裁剪出平行四边形，然后对平行四边形进行剪切操作，将其拼接成长方形，看有多少种拼接方法。任务下达后，学生都能够积极展开行动，对平行四边形进行观察，然后尝试从不同角度进行设计和操作，找到拼接规律，建立对接联系。在课堂展示环节，教师要求学生主动介绍自己的操作过程，对平行四边形面积公式推导过程进行详细梳理。学生大多完成了相关操作，自然有话要说，课堂学习气氛浓烈起来。

教师为学生推出了实验操作任务，将学生带入特定学习情境之中。因为教材中有相关内容介绍，给学生提供操作设计思路。在学生具体实践操作中，逐渐找到了平行四边形面积公式的推导路线。数学实验呈现形式有很多，教师针对学生学力基础实际展开设计，成功激发学生操作主动性。

■三、优化实验组织，矫正生本思维方向

数学实验组织设计要体现科学性，教师要发挥关键作用，让学生自由组建合作团队，组织学生自行搜集运用实验材料，做好团队组织分工，以成功调动学生学习思维，提升实验操作凝聚力，优化实验环节，形成全新实验操作体验 [3]。教师适时介入实验环节，深入到学生群体之中，对实验进行監控和管理，对学生进行引导和启迪，都能够带来实验动力，矫正生本思维方向的同时，提升数学实验品质。

在教学《三角形面积的计算》这节内容时，教师先根据平行四边形剪切形式，推导出三角形面积公式。学生对三角形面积计算有了更清晰的认知，教师给每一个学生都发了三角形纸片，要求学生完成一个“对对碰”任务：我们已经推导出，一个平行四边形能够分割成两个相等的三角形，同理，两个相等的三角形也能够拼接成一个平行四边形。现在每一个人手中都有一个三角形，每一个三角形都有两个相同的，你能够在最短时间内找到另一个一模一样的三角形纸片吗？如果你真的找到了，两个人合作，计算出三角形的面积，将计算结果写到纸片上，一同交上，看哪一个组合操作用时最短。学生听说有查找计算学习任务，顿时紧张起来，因为这个活动带有比赛性质，自然有更丰富的调度作用。学生纷纷行动起来，课堂学习呈现热闹景象。

教师为学生推出寻找相等三角形纸片任务，将数学实验竞赛化设计，成功调度学生参与热情。学生对游戏化、竞赛化数学活动有更高敏感性，自然会生发学习动力。数学实验呈现形式可以任意选择，只要能够对学生形成心理触动，就可以带来学习成效。教师灵活运用数学实验展开教学组织，能够带来全新学习感知体验。

■四、创新实验训练，完善生本思维构建

数学实验不局限于课堂之中，教师要有拓展意识，为学生投放更多生活性数学实验任务，让学生借助生活条件展开实验操作，不但丰富学生实验感知，还能够完善其思维系统构建，形成崭新学科综合能力。数学实验是重要教学手段，教师要正视实验的构建作用，对实验操作条件进行优化设计，让学生在实验操控过程中形成学科综合能力。

在教学《梯形面积的计算》相关内容时，教师要求学生用两个完全相同的梯形拼接成一个平行四边形，然后运用平行四边形面积公式进行推演，得到梯形面积公式。学生开始采用剪纸拼接的方式，将两个相同的梯形进行拼接，对各种等量关系进行梳理，最终得到梯形面积公式。为进一步验证推导公式的正确性，教师鼓励学生寻找生活中的梯形案例，亲自测量出相关数据，借助公式进行计算，自然形成验证结果。学生开始观察身边的物品图形，很快就得到一些案例，进行相关操作。在学生自行操作过程中，教师深入到学生群体之中，对学生操作存在问题进行纠正，教与学达成更多和谐。经过一番努力，学生大多顺利掌握梯形面积计算规律，对计算公式有了更真切的感知和体验。

教师借助公式推导机会，给学生提供实践操作的任务，要求学生利用学习旧知进行深入研究和操作，在实际对接融合中建立学科认知基础。数学实验有内质规律需要探索，教师针对学生学习实际做出具体设计和组织，能够产生丰富调度力量，促使学生自然形成数学概念认知。数学实验对接学生生活，对学生心理形成冲击，教师要有创新实践的主观意识，给学生提供更多思考内化的机会，确保数学实验顺利展开。

创设实验情境，精选实验形式，优化实验组织，创新实验训练，教师从不同维度出发，对数学实验进行科学组织，能够形成崭新调度力量，以成长启动学生数学思维。数学实验是更为直观的教学形式，以灵动性、操作性、开放性、形象性著称，学生对数学实验有特殊参与兴趣，自然成为教师施教的重要选择。教师以数学实验作為思维启动手段，应该是最为明智的选择。

参考文献：

[1]  庄小丽. 数学实验，激活数学课堂的催化剂[J]. 数学教学通讯，2020（13）.

[2]  滕树娟. 实验让数学课堂更精彩——小学数学实验教学的几点思考[J]. 小学生，2020（07）.

[3]  陈成钦. 小学数学实验教学的创意设计[J]. 当代家庭教育，2020（06）.