【摘要】在基于具身學習的數(shù)學實驗中，學生親身探索、思考，從而實現(xiàn)從直觀感性思維向高階思維的轉(zhuǎn)化。小學數(shù)學實驗的情境性、操作性、探究性與具身學習的基本要義具有共通性。基于此，在開展數(shù)學實驗的過程中，教師應引領(lǐng)學生在具身學習的過程中習得知識，促進其思維進階，提升其數(shù)學素養(yǎng)。【關(guān)鍵詞】小學數(shù)學；具身學習；數(shù)學實驗教學作者簡介：茅婷婷（1995—），女，江蘇省南通市張謇第一小學。具身學習強調(diào)親身體驗和情境互動對學生學習的促進作用。數(shù)學實驗教學的實質(zhì)是在情境中利用某些工具、技能與方法引導學生主動探究數(shù)學知識。基于具身學習的數(shù)學實驗能夠體現(xiàn)學生學習由“離身”向“具身”的轉(zhuǎn)變，有利于學生激發(fā)學習興趣，提升數(shù)學思維能力與科學探索能力。一、具身學習融入數(shù)學實驗教學的重要意義（一）培養(yǎng)發(fā)展數(shù)學思維數(shù)學學科具有思維性和邏輯性。數(shù)學實驗往往需要學生親自參與、動手操作。如果僅依賴教師的講解，學生就會難以理解實驗原理，影響學習效率。在數(shù)學實驗教學中融入具身學習，學生能夠親自參與實驗過程，將理論變?yōu)閷嵺`，對數(shù)學問題進行思考、分析、解決。在多次解決問題的過程中，學生的數(shù)學思維能力還會進一步得到發(fā)展［1］。（二）激發(fā)學生學習興趣教師可以通過游戲、音樂、藝術(shù)、故事等形式來實施具身學習。這些形式能夠增強實驗的趣味性，激發(fā)學生的學習興趣。例如，教師利用在實驗中設計游戲活動，以游戲為載體開展一系列實驗探究，從而讓每一名學生都參與實驗操作，感受實驗的樂趣，讓他們在緩解學習壓力的同時，激發(fā)學習興趣。二、基于具身學習的數(shù)學實驗的設計策略（一）親身實驗操作，得出數(shù)學結(jié)論學生學習需要親身體驗，這是理解所學內(nèi)容的重要一步。親身操作有助于激活學生已有的經(jīng)驗，激發(fā)他們的探索興趣。在此類具有規(guī)律性的數(shù)學實驗中，學生可以通過自己設計實驗器材，開展實驗并記錄實驗過程，逐步找出規(guī)律，最后掌握數(shù)學知識［2］。以“怎樣滾得更遠”的教學為例。為了讓學生能夠直觀地了解“怎樣滾得更遠”，掌握其中的數(shù)學知識，教師需要引領(lǐng)學生探究角度與物體滾動距離關(guān)系。具體而言，教師可以為學生提供木板、尺子等實驗器材，引導學生搭建30°的小坡，并且多次測量從30°小坡滾下的物體在平地上的滾動距離。隨后，教師引導學生設置45°與60°的小坡，重復以上實驗過程，最終得出實驗結(jié)果：物體在平地上的滾動距離與坡的角度有關(guān)，并且在一定范圍內(nèi)角度越大，物體滾得越遠。在實驗后，教師可以讓學生分享實驗過程與技巧，進一步探討物體滾動距離隨著角度的變化而變化的規(guī)律。這項實驗可以使學生了解角度與物體的可滾動距離相互影響，并且直觀感知哪種角度可以使物體滾得遠；同時，讓學生學會如何開展實驗，如何使實驗結(jié)果更準確，從而培養(yǎng)學生的實驗探究能力。學生自主探究并得出結(jié)論，利用多種感官激活已有的經(jīng)驗和理論知識，從而逐步加深對知識的理解，掌握數(shù)學知識。（二）制作數(shù)學模型，把握知識本質(zhì)小學生的空間感有待增強。對于部分幾何數(shù)學知識，學生需要通過模型的構(gòu)建來觀察幾何模型，從而掌握其基本知識［3］。以“觀察物體”的教學為例。為了讓學生直觀地觀察到由多個正方體搭建起來的復雜幾何體的每個面的形狀，教師可以設計以下實驗。首先，讓學生從事先準備好的正方體中選出三個，自己搭建幾何體模型，并且觀察從正面、背面、底面、側(cè)面看分別是什么圖形。接著，教師引導學生利用更多的正方體來搭建較為復雜的幾何體模型，通過以上方式再次觀察，正面、背面、底面、側(cè)面是何圖形。此外，教師可以畫出一個平面圖形，讓學生小組內(nèi)搭建出可以觀察到該平面圖的幾何體模型，進行觀察。最后，教師可讓學生相互交流所搭建出來的幾何體模型并總結(jié)有多少幾何體模型可以觀察到教師所畫出的平面圖形。學生通過本實驗逐漸掌握觀察幾何體的各個面是什么圖形，從而提升空間思維能力。數(shù)學模型的建立是學生體會和理解數(shù)學的有效途徑，學生親手制作模型的過程不僅能夠提升親手操作能力，還能夠幫助學生把握知識本質(zhì)，理解模型的內(nèi)涵，從而培養(yǎng)學生的模型思維、創(chuàng)新意識和實踐能力。三、借助學習單，規(guī)范實驗流程學習單是基于學案并采用導學的手段引領(lǐng)學生自主學習的教學方法。它與問題驅(qū)動教學相輔相成，能夠調(diào)動學生學習興趣和探究熱情。教師在設置問題方面，需要層層遞進，使學生在每解決一個問題之后，都可以加深對本實驗的理解，有助于學生順利地解決相關(guān)問題。以“長方體與正方體”的教學為例。為了使學生的思考更有方向，教師通過學習單，以問題為導向，學生可以通過探究長方體與正方體之間的關(guān)系，逐步掌握該知識點。學習單的設計如表1所示。四、借助生活元素，引導探究學習的主體是學生。在生活化視域下的小學數(shù)學實驗教學中，教師需要為學生提供生活元素和素材，并引導學生如何利用生活元素實現(xiàn)自主探究，進而在生活元素的輔助下提高學習效率。以“時、分、秒”的教學為例。為了使學生理解時、分、秒，的識讀和單位換算，教師可以設計以下實驗。首先，學生分組，教師可為每組分發(fā)一個時鐘；接著，教師讓每組用時鐘表示9：46、18：50、1：49；然后，在確認每組都可以用時鐘正確表示時間后，教師可以開始提高難度，讓學生根據(jù)書本知識及利用時鐘，探究在9：46的基礎上加280min是幾點，在18：50的基礎上16s是幾點，在1：49的基礎上加1h30min是幾點。在規(guī)定時間內(nèi)，如果學生得出答案，則需要在時鐘上驗證計算結(jié)果，若學生無法算出，則借助時鐘得出結(jié)果，并于教師共同探討與總結(jié)。本實驗利用生活中常見的時鐘，幫助學生在操作中學習，能夠有效提高學生學習的參與度、引導學生的實驗探究，逐步加深他們對時間單位的理解和運用。學生借助生活元素開展實驗探究，能在生活背景中更好地學習數(shù)學知識，使學生深刻理解抽象的數(shù)學知識。五、創(chuàng)設游戲情境，激發(fā)興趣小學階段的學生普遍具有活潑好動的特點。教師需要創(chuàng)設游戲情境，將抽象的數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為游戲活動，從而讓學生樂于參加實驗活動。以“確定位置”的教學為例。為了激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，教師可以設置以下實驗。在學生學習東偏南、南偏東、西偏南、南偏西、東偏北、北偏東、西偏北、北偏西8個方向后，教師可以在校內(nèi)設置一個尋寶的游戲情境，并將學生分為4到5組。教師先將“寶藏”放在校園的某處，并標記好組號，打印一張校園平面圖給每個小組，同時設置3個集合點來確定位置，以所學知識確定路線，如由學校大門出發(fā)沿正東方向走50m，并向南偏西走30m到達A集合點。教師引導學生到達寶藏處，并找到有本組號的“寶藏”，從而使他們更好地理解現(xiàn)實中的方向與位置。在實驗中，教師可以創(chuàng)設游戲情境，將數(shù)學知識與現(xiàn)實相結(jié)合，在激發(fā)學生學習興趣、提高課堂教學效率的同時，讓學生在玩中學，在玩中收獲知識，實現(xiàn)快樂成長。六、巧用實驗器材，提升效果實驗器材在實驗中具有至關(guān)重要的作用。正確使用實驗器材可以快速、準確地獲取實驗結(jié)果。對此，教師需要培養(yǎng)學生正確使用實驗器材的習慣與能力。以“測量圓的周長”為例。為了能讓學生學會正確選用實驗器材，獲取正確的實驗結(jié)果，教師需要提供器材棉線、直尺、卷尺，讓學生選擇來測量圓的周長，有的同學選擇棉線、直尺，有的同學選擇卷尺，而有的同學只用直尺。其中，只用直尺的同學無法測出正確的周長。這時，教師需要及時指出學生的不足，并向?qū)W生解釋為什么不能用直尺測量圓的周長，引導學生使用棉線或卷尺測量圓的周長。為了使學生在后續(xù)的實驗中選擇合適的實驗器材，教師需要培養(yǎng)學生巧用實驗器材的能力，激發(fā)學生的主觀能動性，讓學生在節(jié)省實驗時間的同時，有效增強實驗效果。七、走出教室，學以致用數(shù)學學科與生活的聯(lián)系密切，現(xiàn)實生活中處處蘊含著數(shù)學知識。在開展數(shù)學實驗過程中，學生會將所學知識與生活實際相結(jié)合，通過探究自然事物，尋找其中數(shù)學知識，鞏固所學知識。教師可以帶領(lǐng)學生走出課堂。在進行實踐實驗課程的同時，讓學生得到放松，減少學習壓力。以“樹葉中的比”的教學為例。為了讓學生運用所學在自然事物中尋找存在的數(shù)學知識，教師可以設計如下實驗。首先，學生分為5個小組，每小組成員在學校內(nèi)采集不同的樹葉，每種10片，用尺子測量樹葉的長和寬。然后，學生將測量結(jié)果填寫在表格中。學生填寫的表格如表2所示。學生將實驗測量結(jié)果與樹葉形狀對比，聯(lián)系兩者之間的關(guān)系，探究其中所蘊含的規(guī)律，如長寬比越大的樹葉比較細長，而長寬比小的樹葉較圓。教師讓學生分享各組所計算出的不同種樹葉的長寬比，并交流這樹葉長寬比值與樹葉形狀之間的規(guī)律。如當長寬比大于1時，樹葉是隨著比值增大而越來越長的；當比值小于1時，隨著比值的變小樹葉就隨之越來越寬；當比值越接近1，樹葉就越圓。教師對學生的學習成果進行評價，學生對自己探究出來的長寬比與樹葉形狀之間的關(guān)系進行反思和進一步完善。本實驗通過計算樹葉的比值逐步深入，讓學生將所學知識點與自然事物相聯(lián)系，并在親身實踐中鞏固所學知識，學會如何應用。學生走出課堂，親身實