在“三嚴三求”中追求高效數學實驗

田怡

“數學是打開科學大門的鑰匙。”小學數學作為研究數量關系與空間形式的一門的科學，所有數學概念、公式、定理等數學結論與其他科學真理的形成一樣，是先輩們在反復的猜想、實驗與推理中所提煉出來的。數學實驗是一種常用的科學探究形式，在數學研究中具有重要的價值。數學實驗有助于學生對概念的理解，有助于幫助學生建立數學模型，有利于發展學生實踐能力與創新能力。俗話說：“沒有規矩不成方圓。”筆者在數學教學中不僅重視數學實驗，而且按照規矩開展實驗教學，要求學生在數學實驗過程中嚴密求精、嚴格求準、嚴謹求真，在“三嚴三求”中追求高效數學實驗，現將自己的數學實驗教學經驗與各位共享。

一、實驗程序設計嚴密求精

“凡事預則立不預則廢。”實驗教學是一個完整而系統的過程，實驗包含了提出問題、作出猜想、設計方案、實驗操作、實驗分析等一系列的程序，實驗程序設計的好壞關系到是實驗教學的成功與否，筆者非常重視實驗程序設計，從來不打無準備之仗，根據實驗的目的要求，對每一個環節都能夠精心考慮，做到嚴密求精。

嚴密求精要求我們在教學中嚴密按照實驗程序有條不紊地開展教學，引導學生完整有序地經歷“提問——猜想——設計——實驗——分析”：嚴密求精要求我們在執行每個環節時要精益求精，做到事無巨細，充分考慮到實驗的質效性。有的教師不夠注重猜想，認為猜想沒有必要，會浪費教學時間：有的教師不能組織學生認真設計實驗方案，導致實驗過程中操作無序，實驗低效甚至出現錯誤：有的教師對實驗操作中的一些細節不夠注意，導致實驗結果出現偏差。我在教學中杜絕以上一些現象，既不缺省任意一個環節，也不粗枝大葉。譬如，我在教學蘇教版四年級上冊《運動與身體變化》一課中，首先引導學生根據體育課中運動后身體出汗、脈搏加快的現象提出問題“運動對脈搏變化會有怎樣的影響？”學生作出如下猜想“運動前脈搏較慢，運動后脈搏加快，休息后恢復正常。”接著，讓學生分組討論設計實驗方案，在學生方案設計完畢后分組實驗，最后，我組織學生對實驗中搜集的數據展開分析，從而得出科學結論。我嚴絲無縫地依據科學的程序開展實驗教學，讓學生經歷了一段完整地實驗探究過程，收到良好的教學效果。

二、實驗操作規范嚴格求準

愛迪生說過“我的一切發明都是經過深思熟慮和嚴格實驗的結果。”實驗是科學探究的重要手段，嚴格精準是實驗的原則，實驗操作來不得半點馬虎，實驗中的一個細微失誤都會導致實驗結果的偏差，影響實驗的準確性。因此，高效地數學實驗追求實驗操作規范嚴格求準。

實驗操作是實驗教學的核心環節，也是學生最喜歡的一個活動階段。學生喜歡的主要原因是他們可以動手操作，有了隨意玩耍的機會。為了實驗活動的有效性，我們要對學生嚴格要求，組織他們在實驗前弄清楚實驗步驟要求以及注意點，實驗時要做好監督指導，要求他們不做與實驗無關的事情，不要隨意操作，操作要規范到位，指導他們按照實驗步驟有序操作，根據實驗要求正確操作。例如，在教學蘇教版四年級上冊《怎樣滾得遠》一課時，我在組織學生匆匆交流實驗方案后就帶領學生來到室外展開實驗操作，實驗過程中，我發現學生操作中出現了一些問題，有的學生或許是因為用量角器不太好操作的緣故，測量斜坡角度的不準確，過后我想到其實可以讓他們利用三角板中的30°、45°、60°的角來建立斜坡，這樣既方便又準確。還有的學生在滾圓柱形物體時不按照我提出的要求操作，有的學生用力往前拋，有的學生自然下拋，導致結果出現較大反差，我不得不重新給學生明確要求：將圓柱形物體放置在斜坡頂端，輕輕松手，讓物體自動下滾。經過我的調控與指導，各小組終于有效地完成了實驗操作任務。

三、實驗數據分析嚴謹求真

華羅庚說過“科學是實事求是的學問，來不得半點虛假。”我們應當在實驗教學中教育學生尊重事實，培養學生實事求是的科學精神。我在數學實驗教學中十分注重數據分析，對實驗數據比較敏感，能夠在嚴謹求真的數據分析中教導學生求真務實。

例如，在教學蘇教版四年級上冊《可能性大小》一課中，在教學“判斷簡單隨機事件發生的可能性大小”時，我組織了實驗教學，讓學生通過親手實驗來驗證自己的判斷。“在口袋中放三個紅球和一個黃球，從中任意摸一個，摸后放回。”為了節約教學時間，我讓學生一共摸20次，我在巡視過程中發現有一組的數據和其它各組不一樣，他們的結果是“紅球9次，黃球11次”，而在匯報實驗數據時，他們卻修改了數據“紅球11次，黃球9次”，我把他們的記錄單投影在電子白板上，讓他們重新匯報，我并沒有批評他們，而是進行了自我批評：“其實你們的數據沒有錯誤，雖然應該是摸到紅球的可能性大一些，但作為隨機事件，摸到黃球次數多一點也是有可能的。這次實驗是老師不夠嚴謹，如果讓你們多摸幾次，或許就不會出現這種結果。不過我們應當尊重實驗事實，而不能篡改數據。”聽了我的話，學生們若有所悟地點了點頭。

正如伽利略所說：“一切推理都必須從觀察與實驗得來。”讓我們在數學教學中關注數學實驗，引領學生親身經歷數學實驗過程，讓學生像科學家一樣去探究，通過實驗還原數學真相，建構數學知識，發展數學能力，追求數學真理。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳江經濟技術開發區天和小學）