浅谈数学实验在课堂中的发生

郑玮

【摘要】在认识几何图形的过程中，积极提倡将数学实验教学融入数学课堂中，促使学生各种感知器官协同合作，强化学生的学习主体性，培养学生的数学应用思想和自主探究精神.

【关键词】数学实验教学;动手操作;长方形;正方形

在我们已有的对数学的认知中，数学教学给人的感受一般都是比较抽象的，绝大多数情况下都是强调形式化的逻辑推理，像单纯地背诵概念、公式等，往往侧重于数学的形式化结果，导致对数学知识点的形成过程中需要运用的实验性、经验性关注较少.在小学数学课堂教学中，我们应根据教学实际情况，将数学实验教学自然而然地融入数学课堂中，使一些死记硬背枯燥无味的东西通过实验这一形象有趣的形式，将数学灵动的美不断地呈现给学生.下面，我就小学数学课堂教学如何有效地开展数学实验活动谈谈自己的一些想法.

一、数学实验活动的设计环节

（一）创设情境

创设情境一般是教师在学生动手实验之前，结合学生已有的学习经历，给学生提供适合他们学习的准备.在这种情境中，学生所掌握的认知结构会与新学习的内容发生认知冲突，提高学生对新知的需求感，所以创设情境是我们数学实验活动的前提和条件，是数学实验教学的基础性导向，具有非常积极的作用.

教学重现：

师：同学们，在图形的世界里，你们都认识哪些平面图形？

生：正方形，长方形，三角形，圆形，平行四边形……

师：真棒！今天这节课咱们就一起来研究其中的两种平面图形——长方形和正方形.看一看，在这幅图中你能找出哪些物体面的形状是正方形？

生：广播的播音面是正方形.

师：那哪些物体面的形状是长方形呢？

生：黑板面的形状是长方形.

《新课程标准》指出：数学实验活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上.新课标要求我们的数学课堂教学应该利用学生已有的经验，创设现实的情境.“长方形和正方形”这一课是苏教版三年级上册的内容，学生在学习这一课前，已经认识了很多的平面图形，例如，正方形、长方形、三角形、圆等，那么如何让学生找出这些图形，体会图形在我们实际生活中的运用呢？首先我创设了让学生寻找教室图里面哪些物体面的形状是长方形或正方形这一问题，让学生先自己去发现，其实这些图形就存在于我们的身边，让学生感受到数学源于我们的日常生活，生活中处处都有数学的存在，让学生初步感知这些图形的概念，扩大学生主动参与新知的发现、亲身实践的空间，激发学生学习的兴趣.

（二）提出猜想

提出猜想是指学生在理解了学习课题后，在有效的师生互动环节中，通过实验观察、计算、分析、推理等各种途径和手段，根据已掌握的信息或者新得到、新发现的信息，提出解决课题的假设，这一提出猜想的环节和我们的实验教学是密不可分的，相辅相成.

教学重现：

师：关于长方形，你们已经有了哪些了解？

生：4条边，4个直角，上下两条边相等，左右两条边相等.

师：确定吗？

通过刚才的创设情境，学生都知道了很多物体的面是长方形或正方形，那么这一课我们就要继续研究这些图形，它们有哪些特征呢？教师应该作为学生学习的引导者，而不是一味地去灌输知识，所以在学习这一课的时候，我们应该让学生自己去发现，让学生通过观察比较，提出自己对这些图形特征的认识，很多同学都注意到了长方形和正方形在边和角方面的特点，而这些也都只是学生的猜想而已，所以我们要先提出猜想，然后通过后续的验证来证明猜想的正确与否.

（三）验证猜想

验证猜想一般指在提出猜想之后，我们选用动手实验、演绎的方法来检验猜想的正确性，结合学生已有的学习经验，对实验的结果做出清楚的描述，从而完成相对应的实验操作，它是数学实验活动不可缺少的一个环节，也是众多实验教学中非常重要的一个环节，需要同学们去动手操作，验证自己的想法，验证猜想这一环节的操作过程比较多，后续就这个环节，我将重点进行阐述.

（四）归纳结论

学生经历过动手操作试验后，可以通过自主思考或者相互交流的方式得出相对应的实验结论.重点让学生理解实验操作环节中的操作方法，合理地进行操作，尽快地掌握实验教学的一些基本知识，并且能够运用到实际的学习中，争取成为自己学到的东西，为自己乃至以后的学习做基础性的建设.

二、动手操作，直观体验

新课标提倡“教师要通过引导学生动手实践，让学生在动手操作中获得直观体验，进行理性思考”.在教学“认识长方形和正方形”这一课时，我就思考如何进行数学实验活动，最大限度地让学生通过自己动手实验操作、小组交流的形式，自主探索建立长方形和正方形的特征，逐步培养学生的自主研究能力.

（1）探究长方形的特征

教学重现：

师：我还有些疑惑，这些只是你们的猜想，你有办法证明吗？想一想你能用什么方法.

生：用尺子量.

师：量是个好方法，还有别的方法吗？

生：折纸.

师：选择量一量的，请你把量的数据记录下来.选择折纸的，请你把折纸的过程厘清楚.

请同学们从抽屉里拿出长方形的纸，看谁做得又快又安静，开始.

学生独立操作，教师巡视，选择两张量的数据，观察谁用折的方法.

1.教师展示

師：这名同学量出的数据说明上、下两条边相等，左、右两条边相等，这一名同学量出的数据也能证明.

图1

2.请学生上台演示折纸，教师准备大的长方形纸（没有折痕的纸），学生边折边说.

师引导：通过横向对折，将上下两条边（重合），说明这两条边（长度相等）.通过纵向对折，将左右两条边（重合），说明这两条边（长度相等）.

刚才我们通过量、折的方法验证了长方形上、下两条边，左、右两条边的长度分别相等，上、下两条边的位置是相对的，我们称它们为一组对边，另一组对边就是（左、右）两条边.

师：对，这两组对边的长度各自相等，我们就说长方形的对边相等.

那四个角都是直角怎么证明呢？

生：用三角尺.

师：用三角尺上的哪个角去比呢？学生拿出三角尺，用手指出三角尺上直角的位置.

学生独自比一比，教师巡视.

师：通过刚才的比一比，我们证明了长方形的四个角都是直角.谁能完整地说一说长方形的边、角的特征？

生：长方形的对边相等，四个角是直角.

师：回忆刚才的研究过程，我们先提出了猜想，接着通过量、折、比的方法进行验证，从而得出结论.

（2）探究正方形的特征

教学重现：

师：想一想，正方形的边和角会有什么特征呢？

生：正方形的四条边长度都一样，四个角都是直角.

师：你能借助量、折、比的方法来验证吗？限时三分钟.

学生动手操作，教师巡视.

师：用三角尺量的同学请举手.

师：通过巡视，我发现了大多数学生采用了对折再对折的方法，4个角重合在一起，只要比一次，就能知道正方形的4个角都是直角.

这节课的实验操作环节主要是帮助学生认识长方形和正方形的特征，在这个环节的教学中，我们一般会采用让学生先猜想后验证的方法，学生会积极地思考，如何去验证长方形或正方形的边和角的特点.

边的特点可以用尺去量它们的长度，学生通过实验操作发现了长方形的上、下两条边长度相等，左、右两条边长度也相等.可能一名同学量出的数据还不足以证明，所以在验证的时候，我们可以让多名同学用量出的数据来证明我们的猜想.在实际教学中，我们也发现学生用量的方法的也比较多，并且我们可以提醒学生，量出数据之后，可以直接在这条边的旁边写出相对应的数据，这样可以不遗忘，直接可以进行比较.也有同学选择了折的方法，但是这个方法有些同学可能在折的时候掌握的方法不太正确，所以教师还是要在旁边提醒他们对折的方法，有哪些注意事项.

以上就是我结合新课标标准，对“认识长方形和正方形”这一课的实验设计，是研究长方形特征的一小教学片段，让学生借助三角尺、长方形纸片等学具通过量、折、比的动手操作过程获得长方形这一平面图形的特征.我们发现这样的实验教学，学生的参与热情是非常高的，他们非常积极主动地参与到这样的实验操作环节中，让自己的猜想通过量、折、比这样比较清晰化、条理化的验证过程得到进一步的理论认证，让学生对长方形和正方形的特征在原有的经验上得到进一步的了解和认识.

三、數学实验活动的作用与意义

通过上述实验教学的环节叙述，我们越发认识到数学实验活动在不断改变以往传统的教学模式，即教师“灌”，学生“吞”的模式，更区别于多媒体课件的辅助教学，而是在实际教学中大大提高了学生在数学学习过程中的参与程度，绝大部分学生对实验教学还是非常感兴趣的，参与热情高涨，学生的主观能动性能在实验中得到充分的发挥.教师应该认真研读教学目标和内容，做好课前准备，创设好的教学情境，引起学生强烈的学习兴趣，激发他们自己去解决相关实际问题的欲望，因此，数学学习实验非常有助于学生独立思考和创新意识的培养.

其次，考虑到小学生的思维逻辑，他们在接触知识的时候还是更容易倾向于去了解形象、直观化的知识，所以操作环节我们要使原有的数学概念能让学生容易去理解，让学生更加鲜明准确地了解这些数学知识，并且能够培养学生的观察、分析、推理能力，让学生自己主动去获取正确的实验操作方法和学习方法，能够在不断的学习操作环节中，培养自己良好的实验操作习惯.让学生了解和初步实践运用数学知识和方法解决实际问题的全过程，并通过实物模型或教学教具进行实验，培养学生对数学原理、数学方法、使用教学教具等多方面的综合运用能力.

在数学实验活动中，我们还要注意教师要放手让学生参与、启发与引导学生进入角色，教师做好学生学习引导者的角色，不仅要关注实验教学的结果，更要关注实验教学的过程，鼓励、引导学生充分体会数学实验活动发生的过程，学生一旦对学习实验操作产生了浓厚的兴趣，他们的注意力就会高度集中，学习新知识的能力也会得到提高，思维得到较为活跃的创造性的发展.在实验环境中我们调动学生的听觉、视觉、动手操作能力，使学生的多方感官受到刺激，强化学生的记忆力，巩固学生对数学知识的认识，积累学生的实践经验，展现实验过程，交流实验感受，激发学生的创造潜能，着力培养学生的动手操作能力，感受实验教学的灵动美，进一步提高学生的数学素养.

【参考文献】

[1]陈赛英.长方形和正方形认识的教学探新[J].宁波教育学院学报，2003，5.