引入实验，让数学课堂更精彩

【摘要】当前，要求教师变革传统教学模式的呼声越发强烈，教师需要面对新的时代要求，通过多种教学手段实现减负增效的目标。在小学数学课堂上，教师可以适时地应用实验帮助学生探索新知，让学生更好地掌握数学概念，形成数学判断，学会逻辑推理，建构完善的知识体系，从而提升学生的数学综合能力和核心素养。文章探讨了在数学课堂上如何应用实验进行探索，旨在转变学生的认知方式、学习方式和思维方式，提升学生的思考力、判断力和创造力，实现教学目标。

【关键词】小学数学；课堂教学；实验

作者简介：刘闽融（1996—），女，江苏省南通市海安市教师发展中心附属小学。

数学实验，即学生在教师设定的条件下，为理解数学概念、探索数学规律或者解决问题进行的研究性学习。以往的灌输式教学中，课堂以教师的告知式讲解为主，在这样的课堂上，学生的主体地位不明显，学生的学习主动性和积极性不高，学习效果也会受此影响。可见，这是与新课标倡导的教学理念不相符的，不利于学生的发展。当前，“双减”政策的实施，给教师的课堂教学提出了更高的要求。在这样的背景下，数学教师应当积极优化教学方式，引入多种有效的教学方法。实验教学是一种切实可行的教学策略，让学生在实验中学习数学知识，可以加深学生对所学知识的理解，帮助其建构完善的知识体系，提升数学综合素养，也能让数学课堂更加精彩。

一、引入趣味实验，激发学习兴趣

兴趣是学生学习数学的重要助力［1］，没有了兴趣，高效学习就无从谈起。如何调动学生的学习兴趣，使其主动学习，是长期困扰广大小学数学教师的一个问题。笔者以为，引入趣味实验便是有效的解决方法之一。教师可以通过实验引导学生学习数学，以激发学生的学习热情，让学生产生探索新知的动力。数学是一门较为抽象的学科，想要让学生直接对学习抽象的数学知识产生兴趣颇为困难，但给深奥的数学知识披上合适的“外衣”，改变学生对所学知识的印象，让学生从内心亲近数学，能够让学生更好地学习数学。因此，在平时的教学中，教师可根据教学内容，设计趣味实验，让枯燥的数学课堂变得妙趣横生，让学生在富有趣味的氛围中学习数学知识。

在教授苏教版小学数学教材三年级上册的“长方体和正方体的认识”时，教师根据教学内容，让学生在课前进行了一次趣味实验。本次实验的目的，是让学生感受长方体和正方体，初步了解长方体和正方体的特点，因此教师鼓励学生依据自己对长方体和正方体的认知，自主选择材料进行制作，并将自己在制作过程中发现的问题及时记录下来。这样的实验具有很强的趣味性和探索性，在实验的过程中，学生可以大胆发挥想象力，精心选择材料，这有助于丰富学生的学习经验，为学生在课堂上进行探究做好准备。

可见，教师根据教学内容设计富有趣味的探究实验，可以激发学生的学习热情，激活学生的思维，让学生在动手做中形成初步的认知，并获得自主学习能力的提升。

二、引入冲突实验，培养问题意识

认知冲突是指学生头脑中已有的知识和学习经验与学生所要学习的新知之间存在矛盾或差别，使学生的思维产生激荡。如果不加以重视，认知冲突可能会成为学生学习道路上的“绊脚石”，干扰学生的学习。合理利用认知冲突，可以激发学生的探究欲，让学生想要一探究竟［2］。因此，教师应巧妙利用认知冲突设计实验，激发学生的课堂参与积极性，推动学生展开探究，让学生在解疑、释惑中，获得思维的拓展，更好地提升學习能力。

在教授苏教版小学数学教材四年级下册的“三角形三边关系”时，教师在新课伊始，向学生询问：“现在讲台上放有不同长度的小棒若干，大家认为需要几根小棒才可以拼成三角形呢？”“3根。”学生脱口而出。教师接着问：“是不是任意抽取3根小棒，都可以围成一个三角形？”学生不假思索地回答：“是。”教师没有进行任何评价，而是让学生进行动手实验。教师先让每个学生任意抽取3根小棒，并尝试用抽取的3根小棒围成三角形。这样的实验很快让学生发现了自己的认知冲突，因为尽管每个学生抽取的都是3根小棒，但有的学生抽取的3根小棒可以围成三角形，有的学生抽取的3根小棒却不能围成三角形。学生随即陷入了沉思，此时教师让学生继续完成实验，将能围成三角形的和不能围成三角形的小棒组合进行分类整理，然后进一步思考三角形的特点。这样的实验让学生步步逼近知识的本质，对三角形的三边关系产生了更加深入的认识。

在上述教学过程中，教师创造性地使用教材，设计了冲突实验，以激发学生的好奇心，让学生产生疑问，并带着疑问去探索新知。由此，学生轻松地掌握了知识点的本质，课堂教学的成效也较为显著。

三、引入探索实验，促进知识内化

自主探索有助于学生发挥他们的主观能动性，积极地融入对新知的探索中。处在小学阶段的学生，活泼、好动、争强好胜且有很强的探究欲望，在数学课堂上，教师应顾及学生的年龄特点和认知规律，为学生创设相应的情境，提供充裕的探索时间，让他们主动地去发现知识，在探索中理解数学概念、规律、公式等内容，而不是机械地等待教师的讲解，从而更好地发展他们的思考能力和创造能力。

在教授苏教版小学数学教材六年级上册的“长方体和正方体的体积”时，教师准备了边长为1厘米的小正方体若干个。新课伊始，教师拿出学具，让学生动手拼出大长方体。学生拼好后，教师并没有“鸣金收兵”，而是让学生观察所拼长方体，并记录相关信息。根据学生记录的信息，教师制作了表格（如表1）。教师让学生观察表格，思考长方体的体积与什么有关，以及长方体的体积应该怎样进行计算。学生观察表格后逐渐发现，长方体的体积和其长、宽、高有关。教师及时追问：“它们有怎样的关系？”学生思考后，最终得出结论，长方体的体积等于长方体的长宽高相乘。

可见，面对抽象的计算公式，教师不应当采用灌输式讲解。为学生设计探索实验，可以让学生发挥自己的智慧，在探索和应用中实现知识的内化。

四、引入验证实验，掌握知识本质

先猜想再验证是十分有效的学习方式，有助于学生发挥自己的想象力，发展归纳推理能力［3］。要使学生完成猜想和验证，教师不能将教学内容直接灌输给学生，而应当引导学生根据头脑中已有的知识对新知进行猜想，再鼓励学生动手进行验证，判断自己的猜想正确与否，从而加深他们对所学知识的印象。教师还应明确，猜想有可能是正确的，也有可能是错误的，教师不应在学生提出猜想的阶段对学生的判断进行过多的干涉。

在教授苏教版小学数学教材四年级下册的“三角形的内角和”时，教师拿出三角尺，让学生依次说出不同三角尺的角的度数。在此基础上，教师又让学生分别计算三角尺3个角的度数之和。通过计算，学生发现三角尺3个角的度数之和都是180°。但教师没有此时就告知学生所有三角形的内角和都是180°，因为学生还没有经历内化、感悟的过程。因此，教师鼓励学生猜想其他三角形的内角和是多少度。经过思考，学生纷纷说出了自己的猜想：其他三角形的内角和也是180°。教师没有进行任何评价，而是让学生想办法验证。学生开始在练习纸上任意画三角形，然后测量这些三角形每个角的度数；还有学生将三角形的3个角剪下来，然后拼接在一起，看能不能拼成平角。经过这样的验证，学生发现自己的猜想是正确的。

在数学课堂上，教师不仅要教会学生知识，还要让学生学会学习，学会思考。而“猜想—验证”的学习方式，可以很好地培养学生的思维能力，让学生顺利地掌握知识的本质特征，留下更为深刻的印象，因此教师可以积极引入验证实验，让学生进行猜想和验证。

五、引入主题实验，促进学生建构

主题实验，就是围绕一个学习主题进行的一系列实验，主题实验能让学生深入理解所学知识，领悟知识背后的数学思想，提升探究能力。在组织主题实验之前，教师应该先对学生进行针对性的指导，然后为学生提供充分的时间和空间让他们进行动手实验，及时梳理所学知识，将所学知识连成线、织成网，形成结构化的认知，实现知识和经验的积累。

在教授苏教版小学数学教材五年级上册的“多边形的面积”时，教师就根据教学内容，设计了推导多边形面积计算公式的主题实验，这个主题实验涉及平行四边形、三角形和梯形的面积计算公式推导。在推导平行四边形面积的计算公式时，教师引导学生将平行四边形转化成长方形，然后借助已经掌握的长方形面积计算公式，推导出平行四边形的面积计算方法，让学生感受迁移和转化的力量。在探索三角形面积的计算公式时，教师则引导学生将两个完全一样的三角形拼成平行四边形，借助所拼平行四边形和三角形的关系，推导三角形的面积计算公式。因为有了前面两堂课的推导经验，推导梯形的面积计算公式对学生而言就相对简单。于是，教师鼓励学生自己尝试推导，学生根据此前的推导方法顺利地得出了结果。

可见，在主题实验中，学生可以加深对所学知识的理解，实现高效学习。当然，在进行主题实验之前，教师要制订详细的实验计划，让学生的学习更加有的放矢，更加高效。

六、引入应用实验，凸显数学价值

实践能力是数学核心素养的重要组成部分，培养学生的实践能力是小学数学课堂的重要目标之一。在数学课堂中，教师可设计应用实验，有意识地让学生自主地参与实验的设计，提升学生的应用能力，发展学生的思维。

例如，在教授苏教版小学数学教材六年级上册的“百分数的意义和读写”时，教师发现很多学生未能透彻地掌握所学知识，如面对这样的判断题“一件上衣，先降价10％，再涨价10％，价格和原来一样”，很多学生选择了“正确”。显然，学生陷入了思维定式。为了让学生更加深刻地理解百分数的意义，教师在教室里创设了一个“小型商场”，让学生模拟商场售货的场景，计算销售商品的实际收入，以此让学生体验百分数的意义。这样一来，原本抽象的百分数知识变得简单、形象，数学知识的活力也体现了出来。

可见，应用实验可以拉近学生与数学的距离，让学生在生活情景中学习数学，了解学习数学的价值和意义。

结语

总之，运用实验辅助教学，可以激发学生的学习兴趣，真正让学生在做中玩、玩中思、思中做，提升学习成效。因此，面对当下的教学要求，教师可及时调整教学策略，精心挖掘教材内容，为学生设计形式多样的实验，引导学生进行深度的思考、探索和创造，让他们融入课堂，不断提高实验能力，发展实践能力，形成创新精神，并在实验中享受学习数学的乐趣。

【参考文献】

［1］胡珂.基于苏教版数学教材的小学数学实验教学方法探讨［J］.试题与研究，2021（27）：87-88.

［2］倪晶.數学实验让儿童思维外显化：小学数学实验教学中促进儿童思维外显化策略初探［J］.小学教学研究，2021（26）：80-81.

［3］芮金芳.数学实验：让数学学习真正发生［J］.小学数学教育，2021（20）：4-6.