在實驗中提升學生數學素養

張佳璽

新課標指出，學生的數學學習內容應該有利于學生主動的觀察、實驗、猜想、驗證、推理和交流等數學活動，在自我探索和合作的過程中，需要真正掌握數學的基本知識和技能、數學思想和方法，并在數學活動中獲得豐富的經驗。那么在小學數學教學中，我們如何開展實驗活動，來提高小學生的數學素養呢？

一、在師生精彩問答中激發學生實驗興趣

教師和學生的精彩問答可以使教學更深入，學生的思維更加有序和高效。尤其是學生進入高年級后，他們的知識水平和心理水平已經逐漸成熟，有自己的想法，有很多知識需要通過動手實驗才能獲得。

例如，在教學“長方體和正方體的表面積”時，教師可以找一些學生熟悉的長方體，如粉筆盒、文具盒。為了使學生對實驗探索立方體表面積計算公式產生興趣，教師不能直接告訴學生公式，可以設計這樣一個問題：蘭蘭過生日，波波要送給她一些巧克力餅干，但沒有盒子，請設計一個給她。經過思考，學生發言積極。有的學生說：“只要將餅干每一個面的面積算出來，再加一起就知道這個包裝盒的面積了。”還有的學生說：“算出上面、前面、右面的面積之和，再乘以2就可以了。”學生的回答讓老師興奮，這時教師又可以及時提出來，讓學生自己算一算，學生的學習興趣被激發起來。此時，教師就可以順勢安排小組進行分組實驗，研討餅干盒6個面的不同計算方法。

二、在學生動手實驗中激發數學本質體驗

檢驗真理的是實踐，學生只有在學習中動手操作，才能使自己對知識的掌握印象深刻。因此，在數學教學中，教師可以和學生一起進行數學實驗的設計。

例如，三角形的內角和為180°，這是定理，教學中可以讓學生參與驗證。在實驗前，教師要求學生對這個實驗互相討論，看有哪些方法可以驗證。討論后一共找到了三種方法：一是對三角形三個內角進行測量，看加起來是否是180°;二是把三角形的三個角剪拼在一起，看它們是否能形成一個平角;三是把三角形的三個角轉過來，看看它們是否可以折疊成一個平角。接下來可以要求學生做實驗，看看是否能驗證這一數學理論。在實踐中，學生用量角器測量三個角的角度，三個角度的總和非常接近180度;然后他們將切割和拼接的紙片放在一起，也組成一個平角。最后，得出結論：三角形的內角和為180°。這些動手的實踐活動，有效驗證了數學的定理，在動手的實踐中，學生學到了如何驗證的方法，并學習了別人的長處。

三、在學生的探究實驗中對潛能進行挖掘

在小學數學教學中，要驗證的定義較多，通常由教師將實驗步驟和內容直接告訴學生，學生按照程序進行實際操作，這種機械操作對培養學生的探究技能和創新精神非常不利。如果我們在實驗中注入探究性，學生學習的潛能就會被激發，學生的實踐技能和數學思維技能就會得到提升，進而更多地滿足學生發展的規律和學習需求。

比如，在教學蘇教版小學數學六年級“圓柱和圓錐”時，要讓學生加深對圓柱和圓錐間關系的印象，教學過程就可以引入探究的實驗。實驗前，教師需要讓學生準備一個圓柱和圓錐形的容器。在實驗過程中，學生將水倒入圓柱和圓錐形的容器中，再將水倒出，用量筒量出水的體積，并順勢研討兩容器的關系。全班同學實驗中的容器不一樣，會有不一樣的結果出現。這時準備一張表格，將這些不同的數據記錄下來。最后學生得出結論，同底同高的圓錐體積是圓柱體積的三分之一。

探究性實驗的引入，使學生對教材的知識驗證更方便，加深了對驗證部分的知識掌握和理解深度，學生的數學技能和數學素養也在實驗中持續得到提升。

四、在開放實驗中提升數學應用能力

在小學數學教學中，很多教學活動都終結于課堂，這是因為教學的重要載體就是課堂。但在學習有些知識時，如果我們能將實驗教學轉變成開放教學，對實驗的內容進行創新，學生的學習體驗定然會更好，學習的積極性和主動性一定會實現有效提升。

例如，為了讓學生進一步理解升和毫升之間的關系，教師可準備兩瓶裝滿相同高度的水，但兩個瓶子不一樣大，讓學生觀察后說出哪一個瓶子灌的水更多，并進行實驗方案的設計。學生在討論后確定了三個解決方案：一是準備大玻璃杯一只，將其中一瓶水倒進去，標記清楚，繼而再倒另一瓶水，做好標記，與剛才的標記進行比較;二是倒兩瓶水在兩個一樣的杯子中，看哪個杯子水位更高;三是用量杯準確測量。在實驗的過程中，教師可以介紹量杯和量筒，并解釋升的字母表示是“l”，毫升的字母表示是“ml”。實驗結束后，教師可帶領學生對身邊經常碰到的液體體積進行測量，比如一瓶醬油是多少毫升，一個暖水瓶可以裝多少升水。

開放性實驗讓學生很快就牢牢地掌握了升和毫升的概念，并討論了升、毫升在生活中的應用，加強了數學知識與現實生活的關系，提高了學生數學素養。

總之，依照學生的教學內容和成長需求，數學實驗的應用，能有效地推進教學，激發學生學習數學知識的積極性，培植學生的數學思維，提高學生的數學素養。