小學數學實驗探究

李潔

【摘要】實驗對小學數學的教學過程有至關重要的影響作用，對學生學好數學有積極影響，是學習數學的重要途徑.本文探究了實驗教學在小學數學教學中對學生學習興趣、思維能力的影響，把數學實驗引入小學數學課堂，通過實驗教學培養學生對數學知識的興趣，培養創造性思維和邏輯思維以及分析問題和解決問題的能力，并且對進行實驗教學的基本步驟進行了探究，列舉出實驗教學的一些具體案例，以及教師對實驗教學的反思與總結，希望對進一步提高小學數學實驗教學有一定的參考價值.

【關鍵詞】小學數學;實驗;趣味學習;創造性思維

說起實驗，大家一般都會聯想到物理、化學課程的實驗，但是其實任何新知識的學習都可以通過實驗教學來完成，數學更是如此.數學家歐拉認為：“數學這門學科需要觀察，也需要實驗.”“近年來，隨著新課標的迅速改革以及社會呼吁學生德智體美多方面發展的聲音日益激烈，整個課堂對低年級學生的動手能力和創新能力也提出了更高的挑戰.”[1]數學學科自身所特有的抽象性特點決定了只依靠教師解說知識，很難讓學生理解抽象概念、基本公式、定義、法則，因此，在數學課堂中，需要通過實驗活動讓學生自主探索、研究，積極參與課堂教學，讓他們成為知識的發現者、歸納者.

實驗對學生學好數學有積極影響，是學習數學的重要途徑.根據小學生的年齡特征和思維特性，我們發現新鮮的事物更能吸引并保持學生的注意力，在數學教學的過程中，讓學生自己動手操作，人人參與其中，體驗數學學習過程中的樂趣，能加深學生對所學知識的理解.

一、開展數學實驗的意義

1.有利于培養學生對數學的興趣.我國古代教育家說過：知之者不如好之者，好之者不如樂之者.根據小學生的身心發展規律，在教學設計中應盡可能安排動手操作的學習活動，如我在教學“人民幣的認識”時，學生對錢的認識是膚淺的、模糊的，我拿一節課讓學生進行買賣活動，每名學生都能自主參與進來，學生們既在討價還價，又在算錢付錢，雖忙碌確能看到他們小臉上洋溢著喜悅，學生在實踐活動中、在玩中學會了枯燥乏味的知識，體會到學習的樂趣.所以，“實驗教學符合小學生的年齡和思維特點，它是一種特殊形式的‘玩.通過這種教學類型培養學生對數學的興趣，是符合學生認知規律的.”[2]數學具有高度的邏輯性和思維性，有枯燥的概念、復雜的公式、數不盡的推理證明，學生在這個過程中很容易產生厭學情緒和畏難心理，不喜歡甚至抵觸數學.尤其是小學生，他們在學習中偏愛新鮮有意思的事物，想要成為小小探索者，對枯燥乏味的知識更容易產生抵觸心理，因此，在數學課堂中創設有趣的實驗，滿足他們希望成為知識探索者的心理需要，從而培養他們對數學的興趣.

2.有利于培養學生動手動腦能力.實驗教學應不拘一格，主要分三類：一類是由教師在講臺上演示，學生在下面觀察思考，教師再提出問題讓他們回答，這類實驗主要是培養學生的觀察力和注意力及表述力;一類是每一名學生都參與到實驗當中，每一名學生都能動手操作，如我在教學“5的分解與合成”時，就讓全班學生用自己喜歡的學具擺出5的分解，有用小棒擺的，有用圓片擺的，有用鉛筆擺的……有擺1和4的，有擺2和3的，有擺3和2的，有擺4和1的，反之就是合成，學生興趣很濃，激情很高，又在玩中學會了新知;還有一類是小組實驗，讓組織能力強的學生領著大家做實驗，既鍛煉了強者，又帶會了弱者.總之，要讓每名學生都能在親身實踐中探索新知識、學會新知.

3.有利于加深數學公式的理解記憶.俗話說得好：“我聽到過，過眼云煙;我看到過，歷歷在目;我做到了，銘記在心.”數學的知識與知識之間不是相互獨立的，而是相互關聯的.實驗讓學生更具體地接觸知識，在體驗中牢牢地記住知識，如我在教學“平行四邊形的面積”時，在其公式的推導中，我讓學生用剪—平移—拼的實驗，將平行四邊形轉化成已學的長方形，平行四邊形的面積公式自然而然就由長方形的面積公式推導出了.

4.有利于培養學生創造性思維和邏輯思維能力.新課標倡導要注重創造性思維的開發，而實驗是開發創造性思維的必經之路，實驗看似浪費教師大量講課的時間，但實際上獲得了事半功倍的效果.如，我在講解行程問題“A，B兩車同時從甲、乙兩地相對開出，第一次相遇離甲地40 km，相遇后兩車繼續前行到乙、甲兩地，然后立即返回，在離乙地20 km處第二次相遇，求甲、乙兩地的距離”這類題時，學生一臉茫然，無從下手，我就請兩名學生上來模擬兩車行駛，反復幾次，不用我費口舌，學生們自己就找出了解題方法，40×3-20=100，所以數學實驗不僅是為了讓學生知道結論，更是為了讓學生體驗發現結論的過程，讓教學內容真正地“活”起來，讓學生在“動”中學數學，使教學質量得到質的飛躍.

二、組織數學實驗的過程

（一）創設情境，激發興趣

如果數學知識讓學生覺得無趣，沒有探索知識的欲望，那么實驗就可以激發學生的學習興趣、求知欲望.因此，良好的情境創設更利于激發學生的好奇心，如我在教學“米和厘米的認識”時，我問學生們：想知道數學教材有多長多寬，課桌有多長多寬嗎？學生回答：想.我接著說：那就用你們手里的工具量一量.話一出口，學生們躍躍欲試，量的量，看的看，寫的寫，都想一較高低，就這樣學生們輕松而愉快的學會了厘米的認識，這正是充分利用了小學生自身的優勢，激發學生參與數學實驗的欲望，讓他們在生趣盎然的實驗中，感受知識的形成過程，變枯燥為樂趣.

（二）明確目的，準備材料

實驗是需要方向的，它的方向決定教學效果.數學實驗不是單純地為了加強動手的能力，而是要促進思維與肢體的緊密聯系，因此，教師在引導學生進行實驗之前，要讓學生知道做這次實驗的目的是什么.實驗的特點是變抽象為形象，但是不能過度追求形象化.因此，抽象思維與形象思維要相輔相成，實驗時要給學生足夠的想象空間和時間.

實驗的基本特點就是需要借助于一定材料，教師在準備實驗材料時，或要求學生準備實驗材料時，既要體現實驗的特性，還要考慮材料的有效性.如，我在教學“十以內數的認識”時，學生準備的材料有小棒，有吸管，有火柴棒，有鉛筆……這些都可以，且很好，但我給學生們準備的是彩筆，當時有師范類的大學生聽課，都贊賞我準備的材料，大氣而顏色鮮明，符合一年級學生的需求，喜歡又便于觀察;在教學“時間的認識”時，我準備的是一個大大的教學鐘，對學生們的就不做要求了，上課時，我開眼界了，就種類：有學具鐘，有自制鐘，有機械鐘;就形狀：有圓形的、菱形的、橢圓形的，形狀各異，顏色五彩繽紛;在教學“人民幣的認識”時，學生們有準備學具幣，有自制人民幣，不局限他們，能做實驗就行.準備材料同樣可以發揮他們的想象，挖掘他們的潛能，培養他們的動手能力，可以說屬于另一類實驗.

（三）教師指導，開展實驗

好玩是小學生，尤其是低年級學生的天性，在實驗時要避免學生將注意停留在“玩”的表面操作上，但是教師也不能為了高效就條分縷析地引導學生，避免產生學生被動學習的狀態，“過分具體的指導，催生了學生的依賴”[3]，有時候，慢，正是教學實驗的需要，“慢中求真，慢中求實，慢中求知，慢中有悟，慢中有思”，開展小學數學實驗是“在教師指導下培養學生創造性思維和能力的一次再發現”.[4]讓學生體會知識形成的過程，培養創造性思維和能力.如，我在教學“圖形的變換”這部分內容時，問題是把一張紙對折幾次，怎樣剪，可剪出手牽手的4個完整小人，這也可以說是一堂美學課，學生們興奮了，不假思索地折，不假思索地剪，結果不是沒手牽手，就是不是完整的，學生們笑歡了，一次次折一次次剪，一次次失敗，有的泄氣了，有的開始玩了，有的還在折和剪，這時就需要教師出來指導了，再一次折和剪，成功了，學生們歡笑了.實驗雖然經歷了挫折，但記憶深刻.

（四）討論交流，凸顯成效

討論交流是必不可少的環節，若是在實驗結束后跳過討論的環節，實驗的效果將會大打折扣.實驗后，鼓勵學生將自己的想法分享出來，在班上或者小組上進行討論.有些學生會因為內向或者害怕自己出錯的心理而不敢在班上展示自己的想法，這時候就需要教師發揮作用，鼓勵他們大膽地發言，說出自己的想法，也可闡述別人的觀點，對比優劣，凸顯成效.

以上四個步驟相輔相成，缺一不可.在進行實驗設計的時候，還要因材施教，遵循這三個原則：一是趣味性原則，根據小學生的興趣愛好，在數學實驗中巧妙設懸，激發學生的學習興趣，引發好奇心;二是開放性原則，“在實驗教學中盡可能少給或者不給限制和提示，讓學生自主選用不同的材料，自主設計不同實驗方法，探究同一個問題，產生殊途同歸的效果，學生個性得到張揚，創新才能得到展示”[5];三是現實性原則.實驗盡量貼近生活，讓現實生活數學化，數學知識生活化.

三、教師對小學數學實驗設計的反思與總結

《學記》中提出：“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達.”第斯多惠也有一句名言：“一個壞的教師奉送真理，一個好的教師則教人發現真理.”弗賴登塔爾說：“數學知識既不是教出來的，也不是學出來的，而是研究出來的.”在教學中，教師的作用不是讓學生完全順從，強迫學生學習，而是引導、啟發學生.數學學習不是讓學生接受和模仿教師灌輸的知識，教師在進行教學設計時，要結合新課程標準的要求，改變學生單一的記憶、接受、模仿的被動學習方式，引導學生自主參與，親身實踐，有針對地培養學生的主動性，創設融洽的學習氛圍.

講授法雖然是教學中最常用的方法，但是由于數學知識的抽象性，使得學生難以通過教師單純的講解理解知識，通過實驗教學，學生可以直接感受形象化的數學知識，因此，在教學中要注重強調實驗教學的重要性，要適應小學生的身心發展規律，分析掌握每一名學生的實踐能力水平，對知識的理解能力水平，興趣愛好等等，讓每一名學生都能理解與掌握數學學科知識，并將其運用于生活中.

“教育的最終目的是讓學生更好地掌握知識，并能在實驗中運用知識.”[6]實驗教學的引入不僅可以激發小學生學習數學的興趣，讓他們愿意主動學數學，更能在親身實踐中鍛煉和培養學生的多種能力，培養數學思維，使數學知識“活”起來，讓學生能夠看到“動”的數學，“實現教與學的有機結合”[7]，這才是教育的真諦.

總之，隨著社會發展的腳步，數學實驗的發展空間逐漸擴大，內容和方式不再受到局限，越來越豐富的物質基礎為實驗教學提供了良好的條件，因此，我們在實驗中要巧妙地利用實驗教學來更快、更好地推動數學教學的發展.

【參考文獻】

[1]曾建英.淺議小學數學教學中的實驗操作[J].儷人·教師，2014（4）：52.

[2]陳虹.小學數學實驗課之我見[J].考試周刊，2015（41）：79-80.

[3]彭峰.淺談小學數學實驗設計的誤區[J].數學學習與研究，2016（4）：159.

[4]李柱南，劉偉燕.小學數學實驗教學的策略[J].湖南教育，2006（11）：23-24.

[5]勞和成.小學數學實驗教學策略初探[J].小學數學研究，2008（6）：35.

[6]宋金娓.淺談小學數學教學的實驗模式[J].新課程研究（基礎教育），2008（11）：92-93.

[7]趙曉霞.小學數學實驗課教與學方式轉變之實踐[J].都市家教（下半月），2014（6）：283.