小学数学进行实验教学的实践研究

徐志超

摘 要 在小学数学教学中实施实验教学是进行研究性学习较好的方式，是有效培养学生的创新意识与动手实践能力的有效途径。提出小学数学实验的概念及分类，提出实验教学的步骤与应注意的问题，以期对教师的实验教学提供参考。

关键词 小学数学；实验教学；计算机技术

中图分类号：G623.5 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）17-0135-02

1 引言

数学是一门系统的演绎科学，又是一门具有实验性的归纳科学。数学是抽象的，又是来源于生活实践的，在数学的不断发展过程中，既有推理也有实验。因此，在小学数学教学中进行实验教学在情理之中，也是必须要做的一项重要教学工作。小学生的抽象思维还较弱，处于初步形成阶段。小学数学实验教学是通过做实验，把数学中的概念通过直接的演示，让学生容易直观地感受，并促进形象思维方式的过渡。这种方式的教学为培养学生的抽象思维起到重要的作用，甚至收到事半功倍的效果。因而在小学数学课程标准中，把“实践与综合应用”列为数学课程内容的四个领域之一[1]，为此在教材安排上包含了许多具有实验性质的内容，这足以说明实验对小学数学教学中的重要性。

在2011版小学数学课程标准中指出，小学生的数学学习应该是在生动活泼中发挥其主动学习的能力，体现出主动参与的一面，在认真听讲时主动思考、大胆想象、学会动手、学会探究、学会合作，与教师、学生之间多互动交流等，都可以成为学生的重要学习方式。新课标要求教师给学生足够的时间和空间去观察与实验，并实施推理验证，最后解决问题。新课标中多次提出实验的重要性，要求把其作为学生学习的重要活动。并将教学方法、教学内容等各个方面与实验结合起来，提出相关的措施要求。

为了落实新课标的要求，小学数学教材中专门设定一个“动手做”的板块，目的就是让数学实验进入学生的学习之中，通过对学习内容的操作让学生体验探究的过程，让学生在动手操作中学会创造性地学习，更深层次地理解数学，提高数学能力。

2 数学实验的概念

目前，很多数学教师对数学实验具有不同的认识，对数学实验也提出多种想法。笔者通过对小学数学实验的实践，认为数学实验应该指在数学教学中，为了帮助学生建构特定的概念，推理数学猜想或解决数学问题，运用一定的方法，借助所提供的实验素材，让学生动手操作而理解数学知识的学习活动。

3 数学实验的类型

目前，小学数学教师对实验教学存在很多分歧，学校也没有对数学教师的实验做出具体规定，教师在做实验时千差万别。有的学者为了规范数学实验，对其进行分类研究，认为大致可以分为观察实验、验证实验、模拟实验、探究实验、调查实验等五类[2]。笔者认为，小学数学教师在做实验的时候，可以根据教学的需要与实验情况进行多样化的实验，不必拘泥于某一种形式，否则会导致实验的单一性而且得不到应有的效果。从实践上看，笔者认为按以下两种方式分类较为合理。

按实验方式分为操作性实验、模拟性实验 在具体操作上可分为实物操作实验和虚拟操作实验。

1）操作性实验，是指在实验之前，根据教材内容创设一个情境，让学生通过实物动手操作，进行探究学习，进一步证明理论、假设等所要学习的内容。在小学数学教学中，运用这样的实验方法一般可以进行几何图形相关的知识学习，对定理、公式进行验证探索。比如在学习平行四边形面积的计算公式时，可以运用学具，对图形进行拆分、移动、组合，最后得出求平行四边形面积的公式[3]。当然，梯形面积、圆的面积公式等也可以运用实物实验的方法。另外，一些与数学实践活动紧密相关的内容也可以运用这种方法进行实验。比如：同样的小球弹起高度不同，与哪些因素相关？车轮的滚动角度与滚动的距离有什么关系？等等。

2）计算机模拟实验，是指借助计算机技术对数学问题进行的情境性实验，是通过计算机的操作，引导学生对所学知识进行实验，学生在学习中自主探究，对所学的数学知识进行猜想与验证。计算机能给实验提供更为精确的实验材料，为实验创造一个真实的情境，为学生进行抽象的数学知识学习提供直观模型[4]。

比如在教学高年级的“统计与概率”时，要求验证“可能性及其大小”，其中有一个抛硬币的概率实验，要求实验的次数较多，如果让学生进行实物操作，可能会浪费大量时间，而且教学秩序得不到保障，而且抛硬币实验非常枯燥。在没有电脑模拟操作时，教师为了节约教学时间，一般布置作业让学生利用放学时间在家里做，然后在课堂上进行讨论，这样的实验做法无法保障学生按照教师的要求做完。运用电脑模拟实验，可以让学生亲自在电脑上进行操作。把学生分成若干个小组，每小组一台电脑，轮流操作。电脑实验为学生提供了大量的素材，而且有科学的实验程序，得到的数据非常准确。通过电脑模拟实验，学生感受到事件发生的多种可能性，既节约了大量时间，也非常认同得出的结果。

按实验目的分为探究规律实验和验证假设实验

1）探究数学规律实验，是指对一些规律性的数学知识进行的实验[5]。对实验对象进行人为控制，让学生对实验进行观察、思考、总结，认识数学事实，从而掌握数学知识。这样的实验可以用于对时间单位的认识，时、分、秒之间有什么样的关系的教学。教师运用电脑设计一个模拟的针式钟表，操作钟表的针转动，让学生观察，得出时、分、秒之间的关系。

2）验证假设实验，先由学生对一种数学知识进行假设与猜想，那么猜想与假设是不是正确？用实验来验证。让学生在实验中观察与比较，证明自己的假设是正确还是错误，构建起正确的数学知识。比如“三角形的内角和是180°”这一假设是不是成立，就用到了验证假设性的实验。

4 数学实验教学的步骤

在做小学数学实验时可以按这样的思路进行：根据学生的实际情况，设计实验步骤，准备好之后，再运用所提供的教具、模型等进行实际操作，或者在电脑上进行模拟操作实验，然后得出实验结果。按照这样的思路，可以把小学数学实验教学分为三个步骤：第一是提出假設；第二是验证假设；第三是得出结果并运用到生活中。endprint

在六年级有“大树有多高”的教学内容，在学生掌握“求比值”的内容之后，让他们对这一知识进行实践运用，而且要用实验验证这一教学内容的真实性与可靠性。教学目标为：能运用“比”的规律解决生活中遇到的问题，并运用这一知识拓展测量不同物体高度。通过实验强化了学生对“比”的认识。在实验前，让学生每四人一组进行实验研究，每小组准备卷尺一个，记录表二份，一米长的竹竿一根，二米长的竹竿三根，三米长的竹竿一根。实验具体步骤如下。

提出假设 这是实验的第一步，是进行实验的前提保证。在这个步骤中，教师创设情境制造实验的氛围，给学生提供一个真实情境，为接下来的实验做好铺垫。带着所有准备好的器材来到要测量的大树下或者教学楼旁，给学生制造实验的氛围：“你们想一想，怎样才能测量大树的高度？”学生提出多种可能的方法，有的学生已经想到了运用所学的“等比”知识进行测量的方法。教师引导学生看到大树的影子，并提示学生观察与思考：“它们的高度与影子有没有必然的联系？能不能运用它们的关系求出大树的高度？”

验证假设 此步骤是本实验的核心部分，引导学生按照实验要求，通过具体操作，发现问题的数学规律，检测之前提出的假设，得出正确的结论，形成数学知识。根据实验前的设想，按步骤对实验进行操作，分组实验并记录所得的数据。组织学生进行两次不同的实验：第一次，测量三根两米长的竹竿的影长，得出这三根相同高度的竹竿的影子长度相同；第二次，测量几根不同高度的竹竿，得出不同高度的物体与其影子的长度是成比例的。通过这两次实验，学生得出两个规律。

拓展应用 在这一环节的教学中，进一步运用等比的知识到生活中，将数学知识与生活实践结合起来，让学生体验应用数学知识解决生活问题的乐趣，提高数学的应用能力，感受数学的价值和魅力，提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。在前两次实验的基础上进行第三次实验。实验步骤可分为三步：第一步，测量两米的竹竿的影长，得出比值；第二步，测量大树的影长；第三步，根据比值，算出大树的高度。为了提高学生的乐趣，还可以布置一些指导性的作业，比如测量出国旗杆的高度、水塔的高度等。通过实验，学生对“比”的规律有了全面的了解，并能把这个规律与生活联系起来，让他们在生活中再遇到此类的问题就会自行解决了。

5 結束语

小学数学实验教学有效提高了学生的学习兴趣，让学生对抽象的数学知识有了一种直观的理解，提高了学习效率。同时通过实验提高了学生的动手能力，培养了学生的探究能力。但是在开展实验教学时还应该注意：数学实验内容要精选，并不是所有的教学内容都要用实验来解决，应该根据教材的要求与教学需要合理进行数学实验教学；实验形式多种多样，但必须以“效果”为选择依据，采用合理的实验形式；实验要规范，不可粗心大意，实验步骤清晰、完整，记录要准确，提高实验的科学性与严密性。

参考文献

[1]瓮玉侠.巧做数学实验 感受“容积”的实际意义：五年级数学下册《容积与容积单位》教学实践与反思[J].中国现代教育装备，2014（10）：44-45.

[2]刘红.新课程下的数学教学随想[J].考试周刊，2015（43）：

65.

[3]许崇珍.数学实验对学生发展的作用[J].数学学习与研究，2015（20）：152.

[4]左传波.高中数学探究实验室整体解决方案[J].中国教育技术装备，2010（23）：41-45.

[5]张雅风.《探讨可能性大小》教学案例及反思[J].中国校外教育，2015（9）：118.endprint