优化小学数学实验教学“三策略”

王芝兰

[摘要]数学实验是数学探究的一种有效形式，通过创设问题场景，引发学生数学实验需求;通过融入游戏元素，激发学生数学实验兴趣;通过关注过程建构，唤醒学生数学实验意识的策略进行探究，使学生自主研究。这不仅有利于提高学生对课堂学习的参与度，也能够真正使其成为知识的发现者和归纳者。

[关键词]数学意识;实验教学;策略

[中图分类号]G623.5

[文献标识码]A

[文章编号] 1007-9068（ 2020） 29-0091-02

著名的数学家欧拉认为，对于数学这门学科而言，不仅需要认真观察，也需要展开各种实验。数学这门学科本身就具有非常典型的抽象特质，基于这一特点，上课时仅仅依靠教师枯燥的讲解，很难使学生真正体会抽象的概念以及基本公式。对此，教师要对学生的年龄特征以及思维特性进行把控，在课堂教学中引入实验活动，利用实验帮助学生学好数学。

一、创设问题场景，引发学生数学实验需求

在小学数学课堂上，开展数学实验教学应遵循“问题一猜想一实验一交流一结论”这一基本模式。问题是开展实验教学的关键起点。因此，教师要善于根据教学内容为学生创设问题场景，以此引发学生的实验需求。

例如，在教学“多边形的面积”时，教师为学生设计一道习题：一张长方形纸的长和宽分别为16厘米和12厘米，如果从中裁剪一个底为4厘米、高为3厘米的直角三角形，最多能得到多少个？答错的人很多，主要原因是学生一方面明显缺乏与此相关的生活经验，另一方面缺少实验操作。为了帮助学生突破思维禁锢，顺利触及问题的本质，教师引入了数学实验。

实验1：如果在这张长方形纸上裁剪边长为4厘米的正方形，最多能够得到几个？带领学生先画再分，然后组织学生展开交流，最后提炼出具体的方法：①用长方形的面积除以正方形的面积;②以长方形的长边、宽边分别进行裁剪。然后对比这两种方法。

实验2：同样是对这张长方形纸进行裁剪，将其裁剪成若干个边长为5厘米的正方形，最多能得到几个？仍然要求学生先画再分，并展开探讨：是否可以沿用实验1的思路？请说出理由。这一实验就是为了引导学生展开自主辨析和反思：在哪种情况下按长边、宽边两种裁剪方法都可行？

实验3：如果所裁剪的是长和宽分别为4厘米和3厘米的长方形，最多能够得到几个？沿用之前的方法，组织学生展开对比：哪种方法最便捷？这一过程中应当注意哪些问题？

学生在进行这3个实验的过程中，他们首先进行了独立思考，并主动与同伴合作探究。在这个过程中，他们体验到了化复杂为简单这一思想方法的重要性，从而顺利地解决了习题。

以上案例中，正是因为教师给学生创设了具体的实验问题场景，才使学生产生了开展数学实验的需求。在经历3个实验的过程中，学生顺利地解决了問题，有效地提高了他们数学思维能力。

二、融入游戏元素，激发学生数学实验兴趣

数学实验具有数学性以及实验性的双重特点。所谓数学性，是指其中所蕴含的是数学的本质;所谓实验性，是其中应当充满童趣，以学生喜爱的活动形式进行呈现。

例如，在教学“长方体和正方体的体积”时，学生已经基本了解如何求长方体的体积，即借助正方体木块的摆放来求。但因为在日常生活中，很多长方体物体是难以实现剪切、拼摆的，如电视、冰箱等，那又该如何计算它们的体积呢？对此，教师可以采取数学游戏的方式组织实验教学。

（1）摆一摆：借助体积为1立方厘米的正方体摆成多个不同体积的长方体。

（2）看一看：认真观察这些长方体，它们的长、宽、高分别是多少？用了多少个正方体？体积是多少？将这些数据填写于表格中（表格略）。

（3）想一想：如果正方体的数量不够摆满1个长方体，又该怎么办？

通过游戏，学生展开了多角度地观察以及思考，有学生认为在计算长方体体积的过程中，只需要摆一行、一排或者一层即可。也有学生认为不需要摆，只需要知道长方体的长、宽、高即可。通过具体的动手操作以及思维碰撞，学生发现长方体的体积实际上就是其所包含的若干个正方体的单位体积之和。

以上案例中，教师设计的数学实验既充满了自主探索性，又充满了游戏性，学生可以在这一过程中边思、边玩、边做，真正实现了做思共生、学创合一。而对于教师来说，应当适当隐去其中的关键实验素材，这样就能够使学生在游戏的过程中产生更深层面的思考，也能够将数学实验引向深处，促进数学知识与学生之间深度交融。在组织实验教学的过程中，关键是要使学生亲历这些实验过程，这样才能使学生了解实验的操作方式，通过实验获得更丰富的知识，能够灵活运用数学实验，有效解决数学问题，实现智力和实践能力的双重提升。

三、关注过程建构，唤醒学生数学实验意识

对于小学数学的实验过程而言，不仅是学生解析数学世界的过程，同时也是推动自身文化建构的过程，更是实现自我发展的过程。对此，教师必须要对方案的设计、内容的整合以及动手操作等一系列活动进行设计，使其既能够提高学生的亲历度，也能够展现学习的自主性以及多元性，能够为知识的选择提供更为宽广的空间。

例如，在教学“树叶中的比”时，教师设计了以下实验过程。（1）走进树叶的世界：在这一环节中，需要由学生自主完成对树叶的采集、观察以及标本制作，体会树叶的不同形状以及变化。（2）探究树叶的规律：学生通过观察自主提出猜想，之后亲历数据收集、归纳以及验证等一系列活动。（3）续写树叶的奥秘：完成对树叶规律的总结，然后将具体的探究过程、探究体验和感悟以数学日记的方式记录下来。这样，学生在这个过程中就进行了数学学习的过程性建构，有效激发他们的数学实验意识。

杜威认为，为儿童提供的课程，首先应当成为儿童生活中的一个重要构成，这样才能够使儿童获得愉快的学习经验。上述教学案例中，具体的实验以及学习过程是学生积累经验的历程，数学实验不仅能够有效唤醒学生的自我探索意识，也有助于学生发展文化生长意识。

总之，数学实验应当回归儿童文化，这样才能有效体现学生在学习过程中的主体地位。数学实验既能激发学生的游戏精神，也最终落于亲历实验的过程，真正实现向儿童文化的回归，使学生体会到数学这门学科所蕴含的奥妙。

（责编 覃小慧）