數學實驗在綜合實踐活動中的應用

周琦

新課程標準明確提出以培養學生創新精神與實踐能力為主旨，促進學生全面發展。新教材中增設了“綜合與實踐”環節，以生活中的實際問題為載體，教師和學生通過合作活動，以發現問題和解決問題。綜合實踐活動讓學生動起來，讓學生在折一折、擺一擺、量一量等活動中手腦聯動，智能共進。綜合實踐活動的教學內容、手段等要利于學生觀察、實驗、驗證，充分體現其綜合性、實踐性與開放性等原則，讓學生在豐富的實踐活動中探索與交流、發展與提升。數學實驗是綜合實踐活動教學的一種行之有效的路徑，筆者在平時教學中注重數學實驗，讓學生在動手操作中科學、系統地開展數學探究，發展智慧，提高能力。

一、利用數學實驗趣化學習活動

活潑好動是小學生的天性，數學實驗正是抓住了學生愛好動手的特點，讓學生成為學習的主人，激發學生參與學習的熱情，趣味性是數學綜合實踐活動的要義，我們在選擇和設計數學實驗時要做到內容科學合理，形式新穎奇特，將數學學習趣味化。

有興趣才會有動力，數學實驗可以激發學生濃厚的學習興趣，激活學習動力。蘇教版四年級《統計表和條形統計圖》安排了一個“動手做”環節，其目的在于讓學生在動手做的過程中應用統計表整理和統計實驗數據，經歷完整的實驗過程，驗證猜想，并培養學生的動手實踐能力與合作交往能力。上課伊始，我出示了一枚1元硬幣說：“這是一枚1元硬幣，我們知道用它可以買東西，不過我們今天不買東西，而是來玩硬幣，讓我們用這枚1元硬幣來做個有趣的數學實驗——滴水實驗。大家高興嗎？”學生們看到數學課還可以自己動手做實驗，一個個非常興奮。“請同學們先猜測一下：把這枚硬幣平放在桌上，用一支滴管往硬幣上滴水，最多能滴多少滴？”學生們看到硬幣表面并不大，大多數認為裝不下幾滴水，有的說：“最多能滴10滴。”一個學生大膽地猜想說：“頂多能滴20滴。”在學生做了猜想后，我讓各個學習小組自行設計統計表，開展合作實驗。學生們合理分工，有的用滴管滴水、有的觀察數數、有的記錄數據，興致濃濃地動手操作，整個學習過程輕松愉快，其樂融融，氣氛和諧。

數學實驗的操作性讓學生親歷探究活動過程，充分發揮了學生的主體性作用，讓學生在生動有趣的實驗操作中體會到動手的樂趣，體驗到成功的快感。數學實驗趣化了學習過程，實現寓教于樂，寓學于趣的功效。

二、巧用“數學實驗”突破教學難點

數學學習的過程如同旅途，一路上有平坦光明的大道，有崎嶇不平的小路，有美麗的仙境，也有艱難的險境。教學難點宛若險境，我們要幫助學生化險為夷，找到捷徑，成功到達理想的彼岸。

蘇教版六年級上冊《表面涂色的正方體》一課的主要教學目標是，學生自主探索表面涂色的小正方體的各個面涂色情況和其中的規律。教學時，我首先引導學生在情境中作出猜想：把一個表面涂色的正方體的各條棱平均分成2份、3份、4份，切開后可以分成多少個同樣大的小正方體？每個小正方體有多少個面涂有顏色？分別有多少個？學生對于三面涂色、兩面涂色和一面涂色的小正方體的個數能較為快速地作出猜測，而對于每個面都無涂色的小正方體個數難以做出合理準確的猜測，其實這也是教學的一個難點。為了切實有效地解決這一教學難點，我組織了數學實驗活動，讓學生利用南瓜、冬瓜等切成正方體，讓學生根據實物觀察做出聯想，在想象中猜測，我請學生合作實驗，用小刀將畫線后的正方體切開看一看，學生通過動手實驗驗證了三面涂色、兩面涂色和一面涂色的小正方體的個數，并發現其中的規律，當切開周圍的小正方體后，露出了內部的六個面都沒有涂色的小正方體，發現它隱藏于大正方體的中心位置，每條棱分成3份切開后得到1個這樣的小正方體，每條棱分成4份切開可得到8個六個面都無涂色的小正方體。我讓學生在切開后再還原，閉眼想象無涂色小正方體的位置和個數，學生在實驗中豁然開朗，有效地突破了這一教學難點。

人的手和腦有著千絲萬縷的聯系，手的靈巧促進腦的靈活，動手實驗促使學生在動手、動眼、動腦中想象、思考。數學實驗給學生提供觀察、實驗的現場，學生在愉悅體驗中突破思維盲點，實現有效理解感悟，跨越思維障礙，助推思維提升。

三、活用“數學實驗”提升創新能力

物理學家楊振寧曾說過這樣一句話：“中國學生學習成績往往比一起學習的美國學生好得多，然而十年以后，科研成果卻比人家少得多，原因就在于美國學生思維活躍，動手能力和創造精神強。”這句話給我們中國教育工作者極大的警示，給我們的教育教學指明了方向。

在教學蘇教版五年級上冊《校園綠地面積》時，我引導學生提出問題：“我們學校的綠地面積是多少？人均綠地面積是多少？”讓學生對這兩個問題展開討論和猜測，學生根據生活經驗做出猜測。為了驗證猜測，我讓各個小組設計活動方案，并開展實踐活動。我根據學生的需要提供了卷尺、測繩、三角尺等工具，讓學生分組進行實地測量，學生們根據草坪、花圃、樹林等綠地的實際形狀，測量相關數據。測量中，一塊平行四邊形草坪中間有一條筆直的鵝卵石路，有的學生認為要將分別測量鵝卵石路兩旁平行四邊形地的底和高，然后將兩塊平行四邊形草地的面積相加。有的學生認為不要這樣麻煩，只需要量出整塊草坪的底和高以及鵝卵石路的寬度，然后用草坪的底減去路寬，再乘以草坪的高。有一塊花圃的形狀是三角形，它的底很容易測量，可是在測量這塊花圃的高時，有的學生發覺不容易測量準確，我就提醒學生是否可以利用三角尺，于是他們就將三角尺的直角邊擺在底邊上，用卷尺沿著三角尺的另一條直角邊連接到對面頂點，準確測量出了這塊三角形花圃的高。還有一些連在一起的不規則形狀的樹林，學生在測量時想到利用所學的組合圖形面積的方法將其分割成一些規則的圖形，測量相關數據，有效地解決了實際問題。學生在實地測量中不僅鍛煉了動手能力，還創造了多種解決問題的策略，提升了創新能力。

每個學生都具有創造的天賦，我們要在教育教學中想方設法地把學生的創造力解放和激發出來。數學是發展學生創新思維的搖籃，而數學實驗是歷練和提高學生創新能力的試金石，我們要在數學教學中靈活開展實驗教學，以提升學生的創新能力和創新精神。

陶行知認為：“中國教育革命的對策是手腦聯盟。”數學實驗是在數學教學中踐行“手腦聯盟”理念的有效載體，讓我們在數學教學中著力于數學實驗，讓學生在數學綜合實踐活動中手腦并用，知能共生。