小学数学实验教学的“数学化”探寻

蒋禄升

摘要：数学属于学科教育，它是为促进理性思维，验证数学猜想，归纳数学规律，解决数学问题，通过一定的方法，借助一定的设备，运用一定的手段，在数学思维活动的参与下和典型的实验环境中进行的一种数学建构过程和数学探索活动。在小学数学教学中实施实验教学，要精心选择实验内容、充分准备实验工具、明确实验教学目标、合理设计实验活动、科学引导数学化分析，使学生的思维在“操作”和“思考”中得到有效发展。

关键词：数学实验教学;实验工具;实验活动

中图分类号：A 文献标识码：A 文章编号：（2021）-13-367

引言

数学实验是促进学生们主动思考探究从而获得体验的一种手段，不能仅仅为了实验教学而开展实验。因此，数学实验资源应该具有可操作性、思考性、便捷性等特点，这样才能够切实地培养学生的动手操作能力和数学思考能力。本文主要对就地取材、加工改造、有效整合、自行开发这四种资源拓展方式进行论述。

1小学数学实验“数学化”内涵释义

数学实验教学的“数学化”，是指学生借助工具和实物，通过对实验材料进行“数学化”的操作来构建数学概念、探索数学规律和解决数学问题的一种数学学习方式，它包括观察、想象、概括、推理等数学思维活动，更有“数学化”的厘清与建构。

2小学数学实验“数学化”缺失的现状剖析

2.1缺乏问题引领的实验盲目

在实际教学中，教师经常会让学生进行动手操作活动。但要警惕，不要让体验沦为机械的操作，而忽视操作的目的与原因。例如：教学“可能性”这一内容时，为了得到表示可能性的“可能”“不可能”“一定”等数学概念，教师会让学生进行摸球实验。学生兴趣盎然地摸球，时而为摸到红球而欢呼，时而为摸到绿球而叹息，完全不知为何要摸球，摸球是为了解决什么问题。像这样缺乏问题引领的为实验而实验的现象，既会让数学课堂高耗低效，也会使学生缺乏活动经验的积累和理性思考的过程。

2.2教师的认识不足

数学实验作为一个新课题，不但教师缺乏教学经验，而且各类数学报刊中关于这方面的信息也很少，致使有些教师因担心影响教学进度与成绩而积极性不高。调查中发现，不少学校的很多教师很少上实验课，远远达不到新课标的要求。

2.3小学数学实验教学的研究不力

就当前来看，虽然小学实验课教学得到了一定的发展，但是，后续的理论研究和实践推广力度不够，相关的理论研究较少，造成方法指导不到位，教学理念、技术、方法的推广也有较大欠缺。因此，一线的教育教学实践缺少发展的理论和方法的支撑。

3小学数学实验“数学化”的策略探寻

3.1构建问题场，解疑证惑生发实验需求

1.问题前置于实验，问题先行，实验跟进。数学实验的基本模式为“问题—猜想—实验—交流—结论”，由此可见，问题是数学实验的起点，数学实验常常以问题为链接点。例如：五上“多边形的面积”单元有这样的练习：“将一张长16厘米、宽12厘米的长方形纸裁成底长4厘米、高3厘米的直角三角形，最多能裁多少个？”学生在解答时经常出错，究其原因，主要是学生缺乏相关生活经验与实际操作的直观支持。为了让学生从根本上突破思维的禁锢，深刻理解这一数学问题，笔者认为，可以引导他们进行一系列数学实验。实验一：把长16厘米、宽12厘米的长方形纸裁成边长是4厘米的正方形，最多可以裁几个？学生先画再分，引导交流：方法一，大长方形面积÷小正方形面积;方法二，先分别沿长边、宽边分，再相乘。对比两种方法。实验二：把长16厘米、宽12厘米的长方形纸裁成边长是5厘米的正方形，最多可以裁几个？仍旧引导学生先画再分，并讨论：是否还能用刚才那样的两种方法来解答？为什么？引导学生辨析：什么情况下两种方法都可行？实验三：把长16厘米、宽12厘米的长方形纸裁成长4厘米、宽3厘米的长方形，最多可以裁几个？学生仍然先画再分，然后引导比较：哪种方法正确？把大长方形分成小长方形时应该注意什么？2.问题伴随实验，实验先行，思维跟进。具象的数学实验是学生生发疑问、主动思考的思维基础。教师应引导学生在实验中质疑问难，在有序层递的活动中产生新的思维生长点，这对问题研究能起到“推波助澜”的作用。上例中，每个小实验过程中都会产生新的问题。可以说，思维不断升级的过程中伴随着问题的不断产生与解答。

3.2加深对数学实验教学的认识

新课程标准指出：“学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。”数学实验就是为获得某种数学理论、探求某个数学猜想、解决某类数学问题，运用一定的物质手段在特定的实验条件下所进行的一种数学探索活动。从长远来看，数学实验教学有利于激发学生的学习兴趣，促进学生自主探究意识的形成，培养学生发现问题、分析和解决问题的能力。可见实验教学既是新课改的要求，也是学生发展的需要。因此，要推动数学实验教学的发展，首先要提高教师的认识，帮助教师建立正确的人才观，促进教师认识到数学实验在小学数学教学中的重要意义。还要加强对教师的培训，通过培训促进教师掌握实验教学的基本原则与方法。如实验教学一般分为创设问题情境、提出探究问题，做好实验准备、完成实验过程，寻找规律、发现解决问题方法，归纳总结、形成结论，巩固练习，应用拓展5个基本环节。这就要求有关部门有目的、有计划地组织教师定期开展相关的业务培训，以促进教师适应数学实验教学的要求与发展。

3.3精心组织，发挥数学实验的教学效用

《义务教育数学课程标准（2011年版）》指出：“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。”数学实验在数学课堂教学中有着极其重要的价值，它既能激起学生的学习兴趣，让学生以饱满的热情积极主动地投入探究与交流中，又能够促进学生思维的发展，帮助学生实现从感性思维到理性思维的提升。通常，完整的数学实验可以分为三大步骤，即动手操作、观察形成猜想及归纳总结。以“三角形的三边关系”为例：师（出示长度分别为8cm、5cm、4cm和2cm的小棒各一根）：从这些小棒中任意选出三根小棒，一定能围成一个三角形吗？生1：一定，因为三角形是由三条线段首尾相连组成的图形。生2：不一定，因为还要看选的是哪三根小棒。师：究竟能不能围成呢？请大家从这四根小棒中任选三根围一围，并将每次所用小棒的长度和围成的情况记录下来。师：在操作过程中，你发现了什么？生3：任选三根小棒，不一定能围成三角形。比如，用长度分别为8cm、5cm和4cm的小棒能围成三角形，而用长度分别为8cm、5cm和2cm的小棒围不成三角形。生4：用长度分别为4cm、5cm和2cm的小棒也能围成三角形，但用长度分别为8cm、4cm和2cm的小棒围不成三角形。生5：能不能围成三角形与所选小棒的长度有关。师：大家的发现都很有深度，尤其是生5的发现，给我们提出了一个猜想。那么所选的三根小棒的长度与能否围成三角形到底有没有关系？有的话又是怎样的关系呢？生6：我觉得要使所选的三根小棒一定能围成三角形的话，那么其中任意两根小棒的长度之和一定要大于第三根小棒。师：对，如果所选三根小棒中有两根小棒的长度之和小于或等于第三根小棒，那么就围不成三角形。那么，是不是只要任意两根小棒的长度之和大于第三根小棒，就一定能围成三角形呢？或者说，任何三角形的任意两边之和一定大于第三边吗？这种在教师精心有序的组织下，由学生自主进行实验探究的学习方式，不但可以使学生获取比较全面的知识，而且有助于学生经历知识的形成过程，帮助学生建构起一般的数学实验方法体系，充分发挥数学实验活动的教学效用。

3.4“快乐应用”实验，培养应用意识

数学源于生活，应用于生活，学以致用是数学学习的目的所在。数学实验教学不仅注重培养学生创造性学习数学的能力，更重视学生养成善于应用知识解决问题的意识。应用实验提高了学生对数学的喜爱，使学生自然内化了元、角、分的知识，初步培养了学生的应用能力。有趣的应用实验在数学与生活之间铺设了一条通道，让学生愿意走进数学。“快乐应用”数学实验可促进学生形成“用数学”的习惯，把對知识的单纯认知提升为实践应用，较好地提升了学生的数学应用意识。数学实验教学，不仅重视学生的学习过程，更着眼于学生未来的学习和发展，为了让它更好地服务于数学教学，还需要我们在实践中不断地探索。

结语

综上所述，在小学数学教学中开展实验教学是提升学生数学综合素质、发展数学核心素养的行之有效的方法。因此，教师应该洞察身边的事物，寻找可以用来进行实验的生活素材，对繁琐的实验过程进行加工改造，整合实验材料，使实验内容多元化、简易化，帮助同学们在实验操作中更好的理解数学知识的本质。

参考文献

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[2]沈崌桦.小学数学实验教学探析[J].基础教育研究，2018（04）.

[3]黄彪.数学实验应把握的四个要点[J].教学与管理，2017（26）.

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