通过数学实验建设高效课堂的策略探析

闫蔚

【摘 要】在小学数学教学中，数学实验尤为重要，是学生获得数学直接经验的重要途径，也是培养学生动手实验能力、观察能力与思维能力的重要方式。在有效的数学实验中，学生能感受数学知识的形成过程，体验学习数学的快乐。因而，数学教师要关注学生的直接经验，正确处理直接经验与间接经验之间的关系，把握好数学实验环节，从实验出发，建设高效数学课堂。

【关键词】小学数学;数学实验;高效课堂

【中图分类号】G623.5  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）34-0206-02

数学实验是小学生进行数学探究性学习的主要活动，目的在于让学生获得直接经验，理解数学知识的形成过程，促进学生在“做”中学数学，进而改变教师讲练式课堂教学方式。当下仍有一些教师凭借自己的经验而采用讲练式教学模式，这种教学路径在很大程度上阻碍了学生自主学习能力的发展。为尊重学生的学习主体性，培养他们的自主学习能力，教师应让学生亲身经历数学实验，引发学生进行数学观察、数学思考，逐渐发现数学知识的本质，进而实现数学高效课堂。那么，数学教师如何把握数学实验类型，让学生在数学实验中收获更多呢？

1   为解决障碍而实验，突破认知冲突

当下，数学课程改革如火如荼地进行着，新的教育教学模式不断涌现，教学理念也是百花齐放。但无论怎么改革，无论采用哪一种教学模式，都要关注学生数学直接经验的培养，都应高度重视数学实验。原因在于数学实验能够促进学生数学知识的建构。因而，在数学学习中，数学教师要根据学生的认知水平、认知规律进行引导，指导学生进行实验设计，真正实现学生在“做”中学、在学中“思”。“思”就是为了解决学生数学学习的问题，促进学生解决学习中的“阻碍”。这就需要在数学课堂中关注实验操作的目的，在实验中设计有效的问题，引发学生已有经验与知识形成之间的矛盾冲突，激活其思维，使其深入理解数学知识的本质。

如在教学“小数乘法中的小数点位置变化规律”时，教师可以用课件先给学生呈现“2.357×10，2.357×100，2.357×1000”，让学生运用计算器计算结果。学生很快得出了结果“23.57、235.7、2357”。接着，教师可给学生出示“2.32895674189×10”。学生再利用计算器计算，可是没法完成。此时，教师问：“你们的结果是多少？”有的学生说：“没法输入‘2.328956741这个数字。”其他学生也都纷纷说：“计算器屏幕显示的数字位数是有限的，不是无止境的。”教师又问：“既然在计算位数较多的小数乘法时，没办法用计算器来解决，那么我们该怎么办呢？”便有学生说：“看能不能找出其中的变化规律。”教师顺势引出本课的教学内容“小数乘法中的小数点位置变化规律”。这时学生便会自发地观察、交流，最终发现：一个小数乘上10、100、1000等十的倍数，所得的积便是把小数点的位置向右移动一位、两位、三位等。由此教师巧妙地借助计算器设置了障碍，引发了学生的数学观察与思考，最终顺利地解决了数学问题，使学生在手脑并用的数学活动中获得了数学观察与思维能力的发展[1]。

2   为验证猜想而实验，揭示知识本质

数学实验旨在让学生形成数学学习的直接经验，发现数学知识的本质。教师要引领学生通过有效的数学观察、细致分析、大胆猜想，逐渐进行数学实验验证，最终发现数学知识或规律。在数学课堂上，教师可以给学生呈现有效的问题素材，引发学生进行经验性猜想，而后借助器材让学生动手实践，在实验中观察思考，让数学知识的形成呈现于学生面前，使学生从直观感知中形成抽象认知。

如教学“三角形的内角和”时，教师可以为学生提供实体性素材——不同形状的三角尺，先让学生观察。接着，教师提问：“大家猜一猜，这几个三角尺的内角和一样大吗？”并留给学生一定的时间思考。有学生说：“我知道，这个三角尺的三个角度数分别是90度、60度、30度，合起来是180度;另一个三角尺的三个角的度数是90度、45度、45度，合起来也是180度;这就说明两个三角形的内角和是相同的。”教师再给学生分发印有三个三角形的资料，这三个三角形分别为锐角三角形、钝角三角形和直角三角形，问：“这些三角形的内角和相同吗？”有的学生说：“相同。”有的学生说：“不相同。”教师说：“你们有什么办法来解决这个问题吗？”学生异口同聲地说：“用量角器量一量。”学生测量后，教师接着让学生说说自己的测量结果。教师问：“你们有什么发现吗？”学生一致认为，测量出来的三角形的内角和都与180度接近。教师再问：“那么，三角形的内角和度数相同吗？”此时，大部分学生认为“是相同的”，也有少数的学生认为“不相同”。教师追问：“如果三角形的内角和相同，那么测量出来的结果为什么有差距？”有的学生说：“因为测量有误差。”但是，很多学生仍旧处于茫然之中。此时，教师再问：“有避免出现误差的办法吗？”无人回答，教师继续问：“刚刚测量出来的角的度数和都接近多少度？”学生说：“接近180度。”教师：“那么，我们能不能将这三个角分别剪下来拼起来，再与平角进行比较呢。”学生恍然大悟，纷纷动起手来，将三角形的三个角分别剪下来拼在一起，与平角进行比较，并观察。教师问：“你们发现了什么？”学生异口同声地说：“三角形的内角和都是180度。”最后，教师让学生自己阅读课本，用折叠的办法把三角形的三个角折在一起，形成一个平角。整节课的教学都是在猜想与验证中进行的，达到了预期的教学效果。

数学知识的获取过程，实际上就是学生在联系自己的已有经验的基础上进行知识猜想，再利用数学实验进行发现与验证的过程。最后，再加以练习巩固，学生便会对数学知识形成一定认知[2]。

3   为理解知识而实验，发现数学方法

在数学学习之中，对于很多数学问题，仅联系已有的知识经验是难以解决的，而是在实验中解决的。因而，很多数学教师都注重引导学生想出解决问题的办法，在解决问题中体现出思考过程。那么，利用数学实验来解决知识问题便是很重要的策略之一，能让学生借助“数学化”的操作实现对数学知识的理解、接受与内化。

如在教学“用一张边长为60厘米的正方形纸裁剪成直角边长为6厘米的小等腰直角三角形，可以裁剪成多少个？”这道题时，问题一出，很多学生就认为难以解决。究其原因，对于这样的问题，很多学生还没有养成用实验操作的办法来解决数学问题的习惯，只会借助已有的数学知识思考解决办法，这就很难解决实际问题。基于此，针对这一题型，教师要引导学生利用画图的方法模拟裁剪直角三角形的实验。这样，也就能让学生在画图操作的过程中发现正方形被裁剪成三角形的过程，通过有序的观察发现裁剪出的列与行上小正方形的个数关系，进而发现三角形的计算方法。具体的引导过程如下，教师问：“横着裁剪，可以剪出多少个6厘米？竖着剪，可以剪出多少个6厘米？而后再怎么剪？”一边指导一边让学生动手画。学生能够发现，横着剪，可以剪出10个6厘米;竖着剪也可以剪出10个。教师问：“横行上能剪出10个小正方形，共有多少行呢？”这样学生便自然发现：“每行有10个小正方形，有10行。每个小正方形又可以剪出2个等腰直角三角形。”进而，学生经过思考与交流发现：“每行有10个正方形，有10行，合计100个小正方形，再剪出直角三角形，即100×2=200（个）。”学生在有序的操作与观察中很快理解了将大正方形裁剪成等腰直角三角形的过程，得出了计算三角形个数的方法[3]。当然，这一数学实验的目的不仅仅是让学生解决这样一道题目，更重要的是让学生获得这一解决实际问题的能力，建构自己的技能。

总之，在当前的小学数学教学中，教师要积极重视学生的数学直接经验，把握好学生的数学直接经验的形成过程，促进学生形成自己的学习技能。在数学问题解决中，让学生多进行数学猜想、验证，逐渐培养学生的数学素养。

【参考文献】

[1]教育部.义务教育数学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2]蒋励青.培养小学生数学语言表达能力的策略研究[J].名师在线，2018（10）.

[3]顾俊华.浅谈初中数学教学中如何培养学生的自学能力[J].教育教学论坛，2013（47）.