小学数学实验教学实践与体会

陈瑞国

【摘要】数学实验是指让学生通过自己动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程。通过数学实验这种教与学的方式，帮助激发学生的数学学习兴趣，培养学生的数学能力，开阔学生的数学视野，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。

【关键词】数学实验教学 动手实践操作

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）03-0139-01

数学实验教学，即教师引导学生从生活经验和已有的知识背景出发，自行观察，实验，动手实践，通过自主探索和合作交流等方式学习，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程。数学实验的目的是提高学生学习数学的积极性，提高数学应用意识并培养学生用所学的数学知识解决实际问题的能力。

然而纵然教师对于数学实验的重要性有认识，对于数学实验本身的了解，很多教师是认识不够的。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，担心数学实验教学花时很多，怕影响其教学的进度。让学生自己进行数学实验，课堂组织调控难度加大，实验的过程中也提不出问题，完成不了必要的归纳和总结；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。 针对这些问题，本文试结合自己的课堂教学实践探索提出一些应对的思路和举措。

一、数学实验教学内容的选择

根据数学课程标准，课程内容分：“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四个学习领域展开。四大学习领域内容的学习，强调学生的数学活动，发展学生的数感，符号感，空间观念，以及应用意识与推理能力。因此，从这个意义上来说，各个领域的学习都需要数学实验的介入。是不是所有的内容都需要进行数学实验？答案显然是否定的。究竟哪些内容适合进行数学实验？数学实验的教学内容有自己的一些特点。

1.内容具有可操作性

正如心理学家皮亚杰所说：儿童要认识物体，必须对它施加动作，在移动、拆散、合拼物体的反复动作过程中，通过头脑与材料的相互作用于协调，建构自己的认知结构。具有操作性的内容在四大领域中广泛存在，如数与代数领域中数量估计中的实践操作实验，找规律的发现实验。而在空间与图形领域中，对于图形特征的观察与操作等等。

2.实验具有可观察性

数学实验的设计与操作，与学生数学活动经验的积累相伴而行。因此，在设计数学实验时，要引导学生在显性的操作活动、实验现象中逐步将隐形的思维过程得以表达与外化。如特级教师华应龙教学《神奇的莫比乌斯带》一课，设计了四个实验步骤：（1）做“莫比乌斯带”，（2）剪纸圈。在纸圈中沿1/2线剪开；在纸圈中沿1/3线剪开。

3.过程具有可重复性

数学实验，其一个典型的特征就是可以重复进行。数学规律的发现，结论的验证，往往都是在数次实验的基础上等到的，其中特别突出的典型就是概率的研究，五位数学家重复实验，其中罗曼洛夫斯基高达80640次，通过大数次研究感受等可能性。

二、数学实验教学的价值和探索

大数学家欧拉说：“数学这门科学需要观察，也需要实验”。 把“数学实验教学”带到课堂教学中去，合理地、有效地使用学具，让动手实验与思维联系起来，那么既可以培养兴趣、激发思维，又能化抽象为具体，化枯燥为生动，更好帮助学生理解抽象的数学概念，其效果也能达到甚至胜过“多媒体演示”。 体现出了陈省身先生提出的“数学好玩”，让学生经历真实的过程，获得真实的体验。

1.数学实验教学培养学生学习兴趣。

众所周知，实验是需要“做”的，而“做”实际上就是一个动作。著名学习心理学家布鲁纳就提出一个观点，即学生的学习往往是从“动作”开始的，然后过渡到“图像”，最后形成“符号”。如学习“认识除法”时，可以设计一个学生平均分配事物的实验，让学生在具体的“分”的过程中建立“平均”的概念，这样的实验使教学活动在动态中进行，使儿童把外显的动作与内隐的思维活动和谐地结合在一起，顺应儿童好奇、好动的特点，集中了儿童的注意力，激发了儿童学习的兴趣。

2.数学实验教学培养创造性思维能力。

数学的创造性思维能力是指学生在学习的过程中不拘泥于刻板的死套公式进行逻辑演算，而是在学习的过程中主动找出自己的问题，在反复的思考与实验中找到新的方法，总结出结论。如在探索三角形内角和是180°时。有的学生将大大小小各种不同的三角形的三个角分别往内折，三个角刚好组成一平角，所以为180度，有的把三个内角撕下来，三个顶点拼在一起成为一个平角；也有的用量角器量出每个角的大小，再把三个角的度数加起来是多少度？学生在实验中不断的感受到三角形的内角和是180°。

3.数学实验教学加强数学概念的理解

实验教学可以加强学生对数学概念的理解。数学是一门抽象的学科。小学生学习数学，感觉往往是单调乏味的，特别是对概念的理解。心理学研究表明，儿童认识规律是“感知——表象——概念”，而动手实验符合这一规律，能变学生被动地听为主动地学，充分调动学生的各种感官参与教学活动，去感知大量直观形象的事物，获得感性知识，形成知识的表象，并诱发学生积极探索，从事物的表象中概括出事物的本质特征，从而形成科学的概念。如教学有余数的除法时，教学的重、难点是使学生理解余数一定要比除数小。在教学设计时，设计了一个用小棒搭正方形的实验，分别用4根、5根、6根、7根、8根、9根、10根、11根、12根……可以搭成（ ）个正方形，还剩余（ ）根，怎样列式，并想一想为什么剩余的小棒不能再搭成正方形了？通过反馈形成板书：

4÷4=1（个）……0（根） 5÷4=1（个）……1（根）

6÷4=1（个）……2（根） 7÷4=1（个）……3（根）

8÷4=2（个）……0（根） 9÷4=2（个）……1（根）

10÷4=2（个）……2（根） 11÷4=2（个）……3（根）

12÷4=3（个）……0（根） ……

学生在搭正方形时非常容易知道剩余1、2、3根就不可能搭成一个正方形，如果剩余的根数是4根或比4根多，还可以再搭正方形，直到剩余的根数比4根少，从而较轻松地突破“余数一定要比除数小”这个重点、难点。

总之，数学实验是一种探索活动。它能遵循学生学习数学的心理规律，从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型，并进行解释与应用过程，进而使学生在获得对数学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值等方面得到有益发展。因此，作为数学教师依据不同内容，立足实际，创造机会让学生动手操作实验与数学思维活动，扎实走好每一步，即使没有多媒体的辅助，同样有效、精彩。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]张国林.建立中小学数学实验室初探[J].教育实验与研究，2008（8B）