小學數學實驗要突顯“三化”

江蘇蘇州市吳江區八坼小學（215222）

根據《義務教育數學課程標準（2011年版）》中的相關要求，小學數學教學要突出“做數學”，使學生在“做數學”的過程中深化對數學知識的理解，進而將之內化到知識結構中。數學實驗是“做數學”的普遍方式，它是綜合利用數學儀器和數學教具，引導學生基于數學猜想自主展開探究的實踐操作活動。數學實驗可以拉近學生和數學知識的距離，使學生快速地融入數學學習中，既親歷數學知識的“再創造”過程，又經歷對數學知識的“再發展”。數學實驗要突顯典型化、生活化和探究化。

一、選擇典型化的數學實驗內容

雖然數學實驗對課堂教學幫助很大，但并不意味著所有的教學都要通過實驗來開展。教師必須充分了解教材內容，把握其典型特征，判斷是否需要開展數學實驗，這樣才能夠真正保證數學實驗教學的適用性和高效性。而在數學實驗教學中，最關鍵的就是實驗的內容，因此實驗內容必須足夠典型。

例如，教學“長方體的認識”時，考慮到長方體屬于立體圖形，通過實物觀察能獲得更深刻的認識，教師可以開展實驗教學，組織學生觀察、觸摸、拆分、組合長方體，啟發學生自主歸納出長方體的相關特征，并遷移至正方體的學習中。長方體的許多特征都具有很強的可觀察性，非常適合開展實驗教學。實驗教學必須充分保障實驗內容的可觀察性，由此才能夠真正確保實驗教學的高效性。

二、準備生活化的數學實驗材料

數學實驗材料的選擇不必像物理和化學實驗那樣嚴苛，但也不能太過隨意，不僅要保證和實驗內容相匹配，還要保障材料的可利用性和恰當性。生活中，很多材料都可以用作數學實驗的材料，教師要用智慧的雙眼去發現，使之有效服務于教學。

1.基于生活，就地取材

在組織學生進行數學實驗的過程中，教師必須重視實驗材料的功能，同時最好保證實驗材料可以就地獲取，確保每個學生都獲得實驗材料，使數學實驗順利開展。

例如，教學“長方體和正方體”時，我在課前準備了一個蘿卜，目的是引導學生對具體的實物進行多角度觀察。我首先帶領學生切割蘿卜，獲取不同的立體圖形，讓學生充分把握不同立體圖形的特點；接著，以小組為單位展開交流和探討，一方面完善切割方案以及切割步驟，另一方面，使學生更充分地把握立體圖形的特點。得到立體圖形之后，學生便可以進行多角度的觀察，從而對長方體和正方體形成直觀感知，達成學習目標。

2.結合實際，一材多用

數學實驗的部分材料比較特殊，必須由實驗室準備。這部分材料的弊端主要在于不能夠廣泛使用。對此，教師若能充分把握教材內容，有針對性地選擇實驗材料，特別是可利用性相對較高的材料，就能保障實驗的順利開展以及實驗效果。

以“長方形和正方形的面積”的教學為例，我讓每位學生都提前準備好卡片，包括長方形卡片和正方形卡片，這樣教學時學生就能利用自己的卡片自主完成圖形的旋轉。實驗中，教師引導學生進行更深層次的探究：怎樣才能求出長方形和正方形的面積？學生有的通過鋪小方塊求解，有的通過數格子求解。不管學生最終選擇的是鋪小方塊，還是數格子，這都是他們自主探究數學知識的方法以及學習模式，是他們學習新知的自主路徑，有助于完善學生對圖形面積的認知。

上述教學過程中，學生能夠充分把握多種教具并靈活運用。不同層次的學生可以有針對性地結合自身的認知水平，通過動手操作完善對平面圖形面積的架構，并掌握相應的計算方法。在實驗結束之后，我還為學生設計了討論交流環節，讓學生在交流的過程中充分表達個人看法以及個人感悟，促進數學思想的滲透。這樣教學，不僅有助于提升學生的觀察能力，發展其思維能力，還有助于學生立足于不同視角，自主發現問題、解決問題。

三、開展探究化數學實驗

數學實驗不是簡單的數學操作，要具有一定的探究性。教師要指導學生開展探究化的數學實驗。

1.實物輔助，突破認知難點

數學學習和思維訓練有著直接的聯系，教師可以通過實踐活動，準確把握學生的思維突破口，引導學生自主攻克學習瓶頸。

例如，教學“表面涂色的正方體”時，一位教師創設了以下情境：如果將一個正方體的表面都涂上顏色，然后4等分，得到的小正方體中，一面、兩面和三面涂色的小正方體分別有多少個？每一個面都沒有涂色的小正方體又有多少個？對于一面、兩面和三面涂色的小正方體的數量，學生比較容易把握，但是對于每一個面都沒有涂色的小正方體的數量，學生普遍無從下手。這時，教師拿出一個大土豆，將它切成一個正方體，引導學生根據這個正方體展開想象，一方面驗證自己之前的猜測，另一方面發現其中的規律。在實驗結束之后，教師引導學生回想這些小正方體的數量，以及它們在原正方體中的具體位置。這一過程不僅有助于梳理和整合整個實驗過程，而且深化了學生的認知能力。

2.親歷過程，彰顯探究實效

小學生天性活潑好動，教學須順應其天性。數學實驗的教學模式，正是對學生天性的順應，它充分遵循了學生的認知規律，保障了學生的主體地位。通過數學實驗，學生得以親身經歷知識的形成過程，教學效果顯著。

如教學“統計表和條形統計圖”時，我設置了“動手做”的實驗環節，讓學生自主完成統計表的整合，實現對數據的分析和整理，并驗證猜想。我準備了1枚一元硬幣，讓學生猜想：如果隨意地拋，硬幣哪一面朝上的可能性比較大？大部分學生認為正面和反面朝上的可能性基本相同，于是我組織學生展開合作探究。首先，確定拋硬幣的次數為30次，分三組完成，每組10次；接著，動手操作，分組記錄硬幣每次落地時的正反面情況；最后，根據實驗數據進行分析。實驗時，小組成員有的負責拋硬幣，有的則負責記錄數據……整個實驗過程中，學生始終情緒高昂，興致濃厚，彼此合作互助，順利完成了猜測和驗證。

通過實驗操作，學生親身經歷了數據的獲取、收集、整理和分析過程，既充分感受了數學實驗的趣味性，又體驗了動手實踐的快樂，獲得了更豐富的情感體驗。此外，分析數據為學生接下來學習條形統計圖奠定了良好的基礎。

總之，數學實驗的動手操作過程可以為學生提供最佳的觀察平臺，引發學生的深層思考，既有助于突破思維禁錮，又能夠全面提升學生的理解能力和感悟能力。教師應充分把握教材內容，為學生選擇恰當的數學實驗內容，保證實驗的趣味性，引導學生自主實驗，促進學生的理解能力以及實踐能力協同發展。在數學實驗中，學生通過動手操作親歷了知識的形成過程，必然會對數學知識產生更深層次的認知以及更深刻的印象，數學實驗的效果不言而喻。