数学实验在数学教学中的重要作用

王苏伟

（东海县实验小学,江苏连云港 222300）

素质教育新理念给教师和学生在学习过程中的地位提出了新的要求：要求教师变原来的主体地位为主导地位，教师在学习过程中担当引导者。而学生才是学习的主体，学生不再是知识的接纳器，而是知识的探索者。让学生在学习过程中“活”起来，积极思考、主动探求，通过亲自实验去发现、思考、解决问题，在探究中培养学生的数学思维、创新能力、数学应用意识，在数学实验中提升学生的思维品质。

一、数学实验能够增加学生的学习内驱力

在数学实验过程中，学生利用现有的知识，对所见事物进行思考，对将要学习的内容进行假设和论证，让课堂学习过程从听课变成实际操作，由他们自己得出结论，从而对知识的信赖程度大大加强。对于活泼好动的小学生而言，与其想让他安安静静地坐下来听课，不如让他们积极主动地参与到实验过程中，让他们通过实验这种学习方式爱上数学，增加学习数学的内驱动力。实验为小学生学习数学搭建了一个自由的平台，学生通过实验仪器，亲手探索，发现知识、认识规律，加深了对知识的理解。如在小学三年级学习重量单位的时候，可以让学生通过实验物品进行估量、假设，然后通过天平对物品进行掂量，进一步进行称量，说一说自己感知的与亲手实验的结果是否相符。试验方法可以设计如下：拿两袋食盐称一称，得出结果为1千克。然后让学生掂量一下1千克重量的感觉。之后拿出几个苹果，掂量一下几个苹果大概有1千克，估计完以后用天平称一称，由此建立起千克的认识。当学生对千克有了初步认识以后，拿出1千克的棉花和1千克的铁块，让学生看一看，从视觉上两种东西哪个重。有的同学认为棉花体积大，肯定会更重一些。随后让学生拿在手上感觉一下，是不是棉花重，此时有的同学就会感觉差不多，但是还有同学感觉棉花稍微重一点。这时候就用天平来测量，发现1千克的棉花跟1千克的铁块是一样重的，得出结论：物体的重量不仅仅跟体积有关系，还跟物体的密度有着密不可分的联系。最后，让同学们说一说生活中的物体的质量，进一步感悟对千克教学的认识。

二、数学实验可以培养学生的抽象思维能力

在小学中低年级，学生的抽象思维能力较差，知识的获取更多地依赖直观感受。而在数学的学习过程中，存在好多抽象的概念，这些概念仅仅依靠教师的说教很难让学生真正理解。学生即使死记硬背，把一些概念性的知识记住，也很难理解其形成和发展的过程，不利于学生把握知识的实质，也不利于学生把知识内化。所以在小学数学教学过程中，教师可以利用实验把一些抽象复杂的数学知识直观地呈现在学生面前，使概念更加形象具体。这样使学生的学习变得更加轻松，也使学生深刻地理解知识的演变过程。同时通过实验培养学生积极探索、勇于进取的精神。

例如，执教小学《平行四边形》一课时，教师可以把这课设计成实验教学，让学生在实验教学中体验图形转化的乐趣，需要准备的器材有三角板、卡纸、剪刀等。实验过程：利用三角板在卡纸上画一个平行四边形，用剪刀剪下来。然后用剪刀把平行四边形剪裁，拼成学过的长方形。通过拼接发现平行四边形的底就是长方形的长，平行四边形的高就是长方形的宽。由所学知识：长方形的面积=长×宽，可出结论：平行四边形的面积=底×高。通过实验把新旧知识紧密结合在一起，把抽象的概念变成了直观的感受，学生认识到了知识之间的联系，由旧知识掌握住了新知识。

三、数学实验可以发展学生的创新能力

数学实验使得学生在实验过程中，提高了动手能力和思维能力，实验结束后学生通过数学语言把得到的结论表达出来，这也就提高了语言表达能力。所以说数学实验从各个方面都提高了学生的思维品质。学生通过实验亲身感知知识的转变过程，更加巩固了对结论的理解和把握，也培养了学生的实验意识和创新能力。创新意识是学生基于所掌握的旧知识，通过亲手实验发现问题、探寻解决办法，动脑思考、动口与同学交流，在此过程中使手、脑、口相结合，活跃了思维，培养了创新意识。动手、动口、动脑的过程调动了学生的多种感官，使学习过程中直观感觉与思维并进，发现事物的本质，进而朝着更加深层次的知识进行探究。如在小学五年级下学期学习圆的周长这一知识时，教师在课前布置家庭作业：让学生利用工具测量出一个圆的周长，并且在班级群里讨论自己的测量方法。有的同学采用线绕圆一周进行测量，有的同学把圆剪下来做好标记，在纸上进行滚动，用直尺测量滚动轨迹。教师找出几个具有代表性的实验过程，在课堂上进行展示，总结出化曲为直的思想。

例如，学生在学习轴对称图形时，遇到了平行四边形是不是轴对称图形这一问题，教师就可以让同学亲手剪裁出平行四边形，学生通过对折发现不是轴对称图形。但是有的同学剪裁出的平行四边形是轴对称图形，因为他的平行四边形是菱形。此时教师进一步引导学生理解一般与特殊的关系，学生通过一般平行四边形进行实验就可以得出正确的结果。再如在学习圆柱体的侧面积的时候，教师提供给学生直筒形状的圆柱体、卡纸、剪刀、尺子等工具。让学生思考如何测量圆柱体的侧面积，看看谁的办法多，谁的办法最有效。有的同学就把圆筒形状的圆柱体剪开成一个长方形或者平行四边形，利用长方形或平行四边形面积的解法来求圆柱体的侧面积。有的同学通过滚动发现滚动轨迹正好是一个长方形，利用长方形面积的求法来求圆柱体的侧面积。学生通过实验发现了新知识圆柱体的侧面积跟旧知识长方形或者平行四边形的联系，利用已经掌握的知识来解决新的问题，从中感受到了创新的乐趣。

四、数学实验培养了学生理论联系实际的学习品质

数学知识来源于现实生活，数学知识的学习也是为了更好地解决生活中的实际问题。数学新课标也指出：在小学数学思维提升的教学过程中，要关注学生的数学应用意识。在数学教学过程中，教师应当有意识地引导学生把课本上的数学知识与生活中的现实问题联系起来，让学生学会在实际生活中找到数学问题，也要引导学生能够利用数学知识去寻找现实问题的解决办法。生活中存在着许许多多的数学问题，如利用太阳的影子来测量一个较高物体的高度、利用教室内每一块地板砖的面积和所用地板砖的数量来量教室地面面积、一栋楼里住户的统计等，这些实际问题都可以用所学到的数学知识来解决。如让学生观察车的轮胎，为什么所有的轮胎都采用了圆形，而不采用方形呢？教师就可以让学生亲手滚动一个圆和一个正方形，让他们感知两种不同形状的物体的滚动高度，同学们发现圆形车轮在滚动过程中，高度是固定的，这样车辆就不会上下颠簸，会给乘客舒适的感觉。

总之，数学实验是一种有效的教学手段，可以使学生在实验过程中把握数学知识的来源，更加深刻地理解知识。正如一位教育学家所说：“听过的话我会忘记，看过的事物我会记住，做过的事情我会理解。”由此可见，动手实践在学习过程中能够起到意想不到的效果，也符合当代素质教育的核心要求：培养学生的创新意识和探究能力。