数学实验让小学数学学习更有趣

林飞雪

[摘 要]数学新课标指出，要创造条件和机会，让学生在动手操作、互动交流、合作探究中，亲身经历学习的过程，发展综合能力。数学实验能让学生先猜想再动手操作、观察分析、验证小结，在一系列亲手操作的过程中参与归纳、分析与探索的过程，真正做到以生为本，发展综合能力与核心素养，让学生体验探索与发现的快乐，感受数学学习的乐趣，提高小学数学教学质量。

[关键词]数学实验;以生为本;核心素养

新课程改革背景下，小学数学课堂若单纯地运用讲授式教学，不能激发学生的兴趣，难以凸显出学生的主体地位、培养学生的核心素养，也不利于学生感悟、理解数学知识，掌握技能和方法。结合数学新课标的要求及学生核心素养的培养需要，新时代的数学课堂应创新教学策略和方法，以生为本，有效实现三维教学目标。数学实验不仅能让学生在数学学习过程中亲身经历、动手操作，还能丰富学习的形式，变讲述式、记忆式学习为有趣的猜想和验证实验学习过程，增加了学习的趣味性。

一、动手操作实验，在探究中得出新知

数学实验组织与进行的过程中，教师应践行“以生为本”的理念，让学生亲自动手参与实验，先猜想，再动手参与实验，验证猜想，探究得出新知。学生动手操作参与实验的过程，就是创新思考、动手实践的过程，也是学生核心素养发展的过程，能逐步探究出新知，感悟学习的乐趣。如“圆锥体的体积”学习中，教师引入数学实验，让学生动手参与，合作探究“等底面积等高的圆锥是圆柱体体积的三分之一”。学生先是模拟课本上的方法，运用倒满米、倒满水装入圆柱容器的方法，得出倒3次能倒满。教师提示“只装一次，能不能得出结论”。在教师的启发下，学生巧妙借助称量的方式，分别测量圆柱体、圆锥容器所装米的质量，从而得出前者质量是后者的3倍。进一步引导学生思考“若不是容器，而是实心圆柱体、圆锥呢？”教师适时点拨，将“圆锥、圆柱分别放入装满水的烧杯，用量筒测量它们分别排出的水的体积”，对比体积的数据就能得出结论。

又如，针对“点到直线的距离垂线段最短”的知识点，教师刚开始并没有直接告诉学生答案，而是让学生运用实验的方式验证猜想，最后得出新知识。教师启示：“点到直线的距离，什么情况下最短呢？”学生给出不同的答案，然后动手实验：将一块水平的木板上方钉一根钉子，然后拿橡皮筋开始拉，不同角度拉后用钉子固定，测量出橡皮筋与木板之间形成的角度，及橡皮筋的长度。学生将“角度”“长度”数据分别填写在事先画好的表格中。通过多次测量、反复观察和记录数据，逐步发现角度越趋近于90°时，长度越小。之后学生运用90°来验证性实验，得出“点到直线的距离，垂线段最短”的结论。由于动手实验，学生亲身经历了学习的过程，归纳出了新的知识点。

通过引入趣味性的数学实验，学生在动手操作中逐步探究出新知识，发展了综合能力与核心素养。

二、创新思考猜想，在探究中大胆验证

小学生都比较喜欢奇思妙想，在数学教学中，不妨为学生多创造一些创新思考、奇思妙想的机会，之后组织学生参与实验，在探究中验证这些创意猜想。围绕这些有趣的猜想进行有趣的实验，能让学生感受数学学习的快乐，发现数学学习趣味，提升学生学习数学的兴趣，也激发学生创新思考的主动性，培养学生创新思维与探索能力。比如在“角的大小与什么有关”这个问题提出后，教师引导学生先准备好实验素材和工具，再分小组合作交流，创意思考、猜想分析，并展开运用实验的验证过程。学生猜想“角的大小与两条边的长短有关”，“角的大小与开口的大小有关”，还有的学生创意猜想“用放大镜可以将角放大”。围绕这些猜想，学生参与到数学实验的动手操作过程中，探究验证结果。分小组合作验证，动手操作，设计好实验过程、实验方法，完成实验操作，发现“延长角两边线的长度，角的大小并没有变化”，“而将角拉开一点，或将开口缩小一点，角度却会有变化”，“用放大镜放大后，再在放大鏡上测量角的大小，角也没有变化”。依托数学实验的过程，学生验证了自己奇思妙想的正确与否，在创意实验中感悟了数学学习的快乐，发现了数学学习真有趣，也发展了创意思维和探索能力。

又如在“图形的运动”学习中，教师给学生奇思妙想的机会，鼓励学生猜想“图形的平移中，图形上每个点都会按一样的方式运动吗？比如，将图形向上3格，右5格拖动，图上的每个点都是这样运动的吗？”有的学生猜想“是”，有的猜想“不是”。进一步让学生动手探究，尝试画表格，拖动学具，并分析图形上每个点的运动规律，得出“是”的结论。或组织学生参与“平移时什么变了，什么没变”的猜想和“轴对称的图形，相互对称的点到对称轴的距离相等吗？”探究性实验，在实验探究中验证猜想，得出结论，发展学生的探究能力。

三、激发学习兴趣，在动手中收获乐趣

小学数学是一门基础性、工具性的学科，兴趣是最好的老师，需要先采取科学的方法激发学生的兴趣，培养学生的数学应用意识，才能让学生积极、主动地参与数学学习。而依托一些数学趣题、数学小故事，由数学课本中的知识点、数学思想方法延伸出一些数学小实验，让学生动手参与数学实验，感受动手探索的过程，能让学生收获数学学习的乐趣，感悟数学知识的奇妙。

如“周长”与“面积”是重要知识点，也是平面几何知识的重点，为激发学生学习几何的兴趣，也让学生掌握几何探秘的方法，教师设计了一个小实验：“将16个小正方形拼摆成长方形，请问如何拼摆能让其周长最短？”在该问题导向下，学生参与动手实验，运用已学的知识分析问题。学生运用已学的边长、周长、面积知识并相互联系，再结合分类的思想方法，将16分成1×16，2×8，4×4三类情况，在此思想指导下拼摆成长方形并分别计算出周长，得出4×4这种情况下周长最短。

涉及到“将固定周长的绳子拼接成图形，可以是三角形、正方形、圆形等，拼成什么图形时期面积最大？”学生经过动手实验和比较计算数据，得出拼成圆形的时候面积最大的结论，并通过反复实验知道“周长相等时，形状越规则面积越大。”

上述实验的引入，不仅激发了学生数学学习的兴趣，而且让学生感悟到数学博大精深，需要灵活运用，促使学生敢于创新探索并迁移建构知识网络。

四、融入生活应用，在探索中解决问题

数学与实际生活关联紧密，为了培养学生的应用意识，鼓励学生实践创新，应多将数学与实际生活问题联系起来进行教学。数学实验能引导学生参与解决实际问题的过程，发展核心素养。

如教师提出“花坛面积的测量”问题后，又为学生预设了“困难”，如果没有米尺，如何测量？学生参与数学实验，小组合作分组解决问题。有的学生提出用木棍作为单位，先测量木棍的长度，再看各边有几个木棍长，记录下来。有的学生想到用“步数”，因为身体是有趣的测量工具。在这些设想下，学生参与到动手实验中，边动手、边交流、边记录，之后计算，并与学校登记的实际面积进行对比，看哪个小组与实际面积的大小差距最小。在这些实验操作的过程中，学生运用数学思想与方法巧妙解决了问题。

通过组织学生融入生活应用，运用实验的方法分析和解决问题，发展了学生的应用思维。而当学生掌握了有关知识和技能后，再引导学生在现实世界中探求应用，构造数学模型解决实际生活中的问题，学生在数学实验参与过程中感悟了数学学习的乐趣，发现了数学的应用价值，有效提升了核心素养。

总之，数学实验为创新数学课堂创造了契机，也为学生核心素养的培养创造了条件，它让学生真正参与其中，探究新知，亲身经历学习的过程，深入理解数学思想和方法，在过程中经历与探索，从而实现教學目标。

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（责任编辑 付淑霞）