小學數學實驗教學實踐與研究

林振強

摘? 要：數學實驗教學具有廣泛性、參與性和高效性等優點，可為學生提供實踐環境，突出學法。必須重視組織實驗教學，為學生提供發展平臺，完成建構知識意義，再現數學發現過程。實驗活動的原則和切入點需要以學生自主探究為特征，構建數學實驗教學模式。

關鍵詞：數學實驗? 教學策略? 學以致用

中圖分類號：G623.5? ? ? ? ?文獻標識碼：C? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-1578（2019）08-0158-01

著名的數學家歐拉認為：“數學這門科學需要觀察，也需要實驗。”實驗是需要設計的，因此，必須重視實驗教學的組織，為學生提供發展的平臺，完成建構知識意義，再現數學發現過程。

1? ?激發學生實驗興趣

數學實驗是一種思維訓練過程，激發興趣是切入點。數學實驗不能與科學實驗混為一談，更注重在做中學、玩中學。例如，教學《軸對稱圖形》一課，教師組織學生嘗試折紙、剪紙的實驗活動，在動手操作中滲透和揭示了“軸對稱圖形”的概念。又如，在教學三年級《可能性》中“一定”、“可能”、“不可能”三個數學名詞的時候，可以設計這樣的實驗：在三個相同的盒子分別放著一定量的紅球、白球、紅球和白球，讓學生通過摸球實驗產生疑問：第一個盒子為何摸不到白球？第二個盒子一直都是白球？第三個盒子有紅球也有白球？激發學生去探索其中的奧秘。經歷數學實驗的過程，學生手腦并用，心理需求與樂趣有機結合，喚起潛在的學習動力，師生互動氛圍熱烈，實驗活動的效果非同小可。

2? ?加深理解數學概念

作為一種數學的思維形式，抽象的數學概念在理解上對學生而言，是“攔路虎”。如果單憑強加記憶，往往對其本質屬性一知半解，將影響到學習的效果。了解概念的來龍去脈，可以借助數學實驗，增加學生的感性認識，把具體性與抽象性辯證統一起來，立足現實生活，豐富學習材料，引導學生已有概念入手，理論聯系實際，思考與交流、觀察與操作、猜測與推理、驗證與實驗等過程循序漸進，揭示概念的本質屬性，形成新的概念。通過數學實驗可以分清易混淆的概念，對數學模型直接觀察，明確認識概念間的關系，培養學生的抽象概括能力。這樣，強化了數學概念，在實驗教學中促使學生主動學習，進而在增加感性認識的基礎上，幫助學生形成數學概念。例如，教學“圓環的面積”這一概念時，可以讓學生自己動手做一個半徑5cm的圓形，再以此圓的中心為圓心，畫一個半徑3cm的圓，然后動手剪去內圓，留下外圓，經過一番操作學生各自就得到一個圓環。由于學生親自動手操作，也可以發現圓環面積的計算思路，圓環的概念明確了，新知識的解答方法也就明了了。

3? ?突破實驗教學難點

采用合適的實驗方式，借助靈活的實驗手段，可以有效突破實驗教學的難點，以舊引新、舊中蘊新，使學生體會實驗策略價值。例如，教學“克的認識”一課時，需要幫助學生突破“1克的質量觀”難點，引入天平的使用方法精心設計實驗。教學時可以讓學生通過比、估、稱等實踐活動，逐步建立起“克”的概念。實驗時可以讓學生分別稱1個2分硬幣、2粒黃豆、39粒大米等生活中常見物品的重量，辨析為什么要以克為單位比較合適，因勢利導讓學生先估計一下一根粉筆、或是橡皮擦、圓珠筆等物體的重量，再利用天平實際稱一稱并進行不斷校正，不斷完善對“克”的認識。比一比哪個重一些，通過動手操作實驗，加深對重量單位“克”的體會。這樣，比起單純靠背誦來記憶效果好多了，要是暫時忘了也可以回想當時實驗的情景進行回憶。學生掌握得快，記憶的時間長，教學效率高。學生在實踐中感知，在體驗中建構，積累了數學經驗，培養了實驗的探究精神。

4? ?發揮學生的主體性

建構主義學習觀認為：只有讓學生積極主動建構時，真正意義上的學習才能發生。增強學生主體意識，不能機械地傳授知識，必須豐富學生的學習方式。開展數學實驗課，可以促進學生拓寬認知途徑。例如，教學“圓錐的體積”一課，可以設計實驗，讓學生理解圓錐體積計算公式中“三分之一”的由來。不能草率拋出數學結論，而應該誘導學生積極參與實驗活動，內化書本知識，在猜想和實驗驗證中自悟自得，在經歷和體驗中同化或順應新知識，找準實驗教學短板，在質疑問難中相互研討，充分享有學習的主動性。因此，數學實驗可以讓學生積極主動參與知識的遷移，克服心理障礙，在有針對性的訓練中，得心應手解決生成性問題，從而提高教學的效率。

5? ?激發學生的創新思維

實驗操作和數學探究中，學生常常會面臨抽象的數學問題。問題是思維的引擎，教師可以創設數學實驗情境，激發學生的創新思維。在動手操作中發現規律，在合作探究中消除認知沖突，在掌握方法中體驗領悟，在深度學習中建構知識。例如，“平面圖形的鑲嵌”是一節數學綜合實踐課，由平面拓展到空間。教師可以精心設計模擬實驗，教材中不同形狀的瓷磚鋪設鑲嵌情況比較抽象，課前可以布置學生準備直觀的若干張平面圖形卡紙，以達到不留空隙且不重疊的實驗效果。學生在觀察和拼接實驗中，不僅與眾不同地設計出地面裝飾，還豐富了對鑲嵌的認識。在多角度、全方位思考問題中，學生體驗了數學蘊藏的美。從圖案欣賞，到實驗操作，再到創新設計，解決實際問題水到渠成。

6? ?增強學以致用的意識

數學行為中知識的應用廣泛，教師需要循循善誘學生去發現生活中的數學信息，借助數學實驗，理解數學的學科意義，摒棄純粹的數學知識的運用方式，讓學生增強學以致用意識。在問題情境中進行實驗，在實驗情境中進行探究，在探究情境中進行反思，既要融會貫通數學問題，又要舉一反三數學規律，訓練學生的應用技能，使其養成良好的思維習慣。例如，教學“三角形具有穩定性”這節課，教師組織學生到操場觀察一棵剛種下的樹苗，介紹說：“這棵樹苗剛種下不久，風吹來它會搖晃得很厲害，這樣很不利于樹苗的成長，怎樣使它不會搖晃從而健康地成長？”讓學生出謀劃策使小樹苗不會搖晃。在實驗的過程中加深對“多邊（多于三條邊）不穩定”拓展延伸式的感悟，實驗操作與思維加工雙管齊下，經歷數學探索活動，有利于培養學生的數學應用能力。

綜上所述，數學實驗能給學生更多感性的認識，它對激發學生的學習熱情，培養數學能力，激發知識的再創造，發展數學應用意識，體現素質教育等方面，是傳統教學手段不能達到的效果，是新課程理念下的必然產物。在操作各種各樣的實驗工具時，注意實驗選材貼近實際，實驗過程記錄及時反饋，實驗方法以學生動手為主，促進有效提升實驗效率。

參考文獻：

[1] 姚亮.拓展材料資源，開展數學實驗教學[J].江西教育，2019（01）.

[2] 陳明.淺談小學數學實驗教學的開展[J].小學教學參考，2019（01）.