小学数学实验教学实践与研究

林振强

摘  要：数学实验教学具有广泛性、参与性和高效性等优点，可为学生提供实践环境，突出学法。必须重视组织实验教学，为学生提供发展平台，完成建构知识意义，再现数学发现过程。实验活动的原则和切入点需要以学生自主探究为特征，构建数学实验教学模式。

关键词：数学实验  教学策略  学以致用

中图分类号：G623.5         文献标识码：C            文章编号：1672-1578（2019）08-0158-01

著名的数学家欧拉认为：“数学这门科学需要观察，也需要实验。”实验是需要设计的，因此，必须重视实验教学的组织，为学生提供发展的平台，完成建構知识意义，再现数学发现过程。

1   激发学生实验兴趣

数学实验是一种思维训练过程，激发兴趣是切入点。数学实验不能与科学实验混为一谈，更注重在做中学、玩中学。例如，教学《轴对称图形》一课，教师组织学生尝试折纸、剪纸的实验活动，在动手操作中渗透和揭示了“轴对称图形”的概念。又如，在教学三年级《可能性》中“一定”、“可能”、“不可能”三个数学名词的时候，可以设计这样的实验：在三个相同的盒子分别放着一定量的红球、白球、红球和白球，让学生通过摸球实验产生疑问：第一个盒子为何摸不到白球？第二个盒子一直都是白球？第三个盒子有红球也有白球？激发学生去探索其中的奥秘。经历数学实验的过程，学生手脑并用，心理需求与乐趣有机结合，唤起潜在的学习动力，师生互动氛围热烈，实验活动的效果非同小可。

2   加深理解数学概念

作为一种数学的思维形式，抽象的数学概念在理解上对学生而言，是“拦路虎”。如果单凭强加记忆，往往对其本质属性一知半解，将影响到学习的效果。了解概念的来龙去脉，可以借助数学实验，增加学生的感性认识，把具体性与抽象性辩证统一起来，立足现实生活，丰富学习材料，引导学生已有概念入手，理论联系实际，思考与交流、观察与操作、猜测与推理、验证与实验等过程循序渐进，揭示概念的本质属性，形成新的概念。通过数学实验可以分清易混淆的概念，对数学模型直接观察，明确认识概念间的关系，培养学生的抽象概括能力。这样，强化了数学概念，在实验教学中促使学生主动学习，进而在增加感性认识的基础上，帮助学生形成数学概念。例如，教学“圆环的面积”这一概念时，可以让学生自己动手做一个半径5cm的圆形，再以此圆的中心为圆心，画一个半径3cm的圆，然后动手剪去内圆，留下外圆，经过一番操作学生各自就得到一个圆环。由于学生亲自动手操作，也可以发现圆环面积的计算思路，圆环的概念明确了，新知识的解答方法也就明了了。

3   突破实验教学难点

采用合适的实验方式，借助灵活的实验手段，可以有效突破实验教学的难点，以旧引新、旧中蕴新，使学生体会实验策略价值。例如，教学“克的认识”一课时，需要帮助学生突破“1克的质量观”难点，引入天平的使用方法精心设计实验。教学时可以让学生通过比、估、称等实践活动，逐步建立起“克”的概念。实验时可以让学生分别称1个2分硬币、2粒黄豆、39粒大米等生活中常见物品的重量，辨析为什么要以克为单位比较合适，因势利导让学生先估计一下一根粉笔、或是橡皮擦、圆珠笔等物体的重量，再利用天平实际称一称并进行不断校正，不断完善对“克”的认识。比一比哪个重一些，通过动手操作实验，加深对重量单位“克”的体会。这样，比起单纯靠背诵来记忆效果好多了，要是暂时忘了也可以回想当时实验的情景进行回忆。学生掌握得快，记忆的时间长，教学效率高。学生在实践中感知，在体验中建构，积累了数学经验，培养了实验的探究精神。

4   发挥学生的主体性

建构主义学习观认为：只有让学生积极主动建构时，真正意义上的学习才能发生。增强学生主体意识，不能机械地传授知识，必须丰富学生的学习方式。开展数学实验课，可以促进学生拓宽认知途径。例如，教学“圆锥的体积”一课，可以设计实验，让学生理解圆锥体积计算公式中“三分之一”的由来。不能草率抛出数学结论，而应该诱导学生积极参与实验活动，内化书本知识，在猜想和实验验证中自悟自得，在经历和体验中同化或顺应新知识，找准实验教学短板，在质疑问难中相互研讨，充分享有学习的主动性。因此，数学实验可以让学生积极主动参与知识的迁移，克服心理障碍，在有针对性的训练中，得心应手解决生成性问题，从而提高教学的效率。

5   激发学生的创新思维

实验操作和数学探究中，学生常常会面临抽象的数学问题。问题是思维的引擎，教师可以创设数学实验情境，激发学生的创新思维。在动手操作中发现规律，在合作探究中消除认知冲突，在掌握方法中体验领悟，在深度学习中建构知识。例如，“平面图形的镶嵌”是一节数学综合实践课，由平面拓展到空间。教师可以精心设计模拟实验，教材中不同形状的瓷砖铺设镶嵌情况比较抽象，课前可以布置学生准备直观的若干张平面图形卡纸，以达到不留空隙且不重叠的实验效果。学生在观察和拼接实验中，不仅与众不同地设计出地面装饰，还丰富了对镶嵌的认识。在多角度、全方位思考问题中，学生体验了数学蕴藏的美。从图案欣赏，到实验操作，再到创新设计，解决实际问题水到渠成。

6   增强学以致用的意识

数学行为中知识的应用广泛，教师需要循循善诱学生去发现生活中的数学信息，借助数学实验，理解数学的学科意义，摒弃纯粹的数学知识的运用方式，让学生增强学以致用意识。在问题情境中进行实验，在实验情境中进行探究，在探究情境中进行反思，既要融会贯通数学问题，又要举一反三数学规律，训练学生的应用技能，使其养成良好的思维习惯。例如，教学“三角形具有稳定性”这节课，教师组织学生到操场观察一棵刚种下的树苗，介绍说：“这棵树苗刚种下不久，风吹来它会摇晃得很厉害，这样很不利于树苗的成长，怎样使它不会摇晃从而健康地成长？”让学生出谋划策使小树苗不会摇晃。在实验的过程中加深对“多边（多于三条边）不稳定”拓展延伸式的感悟，实验操作与思维加工双管齐下，经历数学探索活动，有利于培养学生的数学应用能力。

综上所述，数学实验能给学生更多感性的认识，它对激发学生的学习热情，培养数学能力，激发知识的再创造，发展数学应用意识，体现素质教育等方面，是传统教学手段不能达到的效果，是新课程理念下的必然产物。在操作各种各样的实验工具时，注意实验选材贴近实际，实验过程记录及时反馈，实验方法以学生动手为主，促进有效提升实验效率。

参考文献：

[1] 姚亮.拓展材料资源，开展数学实验教学[J].江西教育，2019（01）.

[2] 陈明.浅谈小学数学实验教学的开展[J].小学教学参考，2019（01）.