巧借數學實驗，促進學生“做思共生”

湯建英

摘 ?要：數學實驗是一種講究“做思共融”的創新學習方式。在小學數學教學中借助實驗教學，不僅能培養學生的學習興趣，啟發學生思維，還能鍛煉學生的動手實踐能力，加深學生對所學知識的記憶。因此，教師可以通過豐富多樣的數學實驗形式，讓數學學習的過程豐富而充滿活力，真正發展學生的數學核心素養。

關鍵詞：小學數學;數學實驗;創新

“數學實驗”即為學生在一定條件下，通過數學性的“動手操作”來探究數學概念、驗證相關理論或解決相應問題的研究性學習方式。老話說：“實踐是檢驗真理的唯一標準”。在教學中借助數學實驗，可以給學生創造一個動手實踐的機會，讓他們親自體驗“從觀察、發現、操作到結果、討論、總結”等整個的探究過程，讓學生的數學思維獲得自然生長的動力，真正感受到數學學習的快樂。本文以“趣味性實驗”“微切片實驗”“主題性實驗”“應用性實驗”為核心談談如何巧借數學實驗為數學課堂帶來精彩活力。

一、巧借“趣味性實驗”，調動學生興趣力

布魯納有言：“最好的學習動機莫過于學生對所學材料本身具有內在的興趣。”由此可見，興趣是數學學習最重要的基礎。教師不妨組織學生進行“趣味性實驗”，可以在課前預習階段或是課堂導入時，讓學生通過“趣味性實驗”初步探究新知識，讓學生在“操作”與“玩樂”中不知不覺掌握數學知識，發展出數學學習的興趣力。

例如，在教學“圓的認識”時，教師就讓學生在課前進行了一次“趣味性實驗”，本次實驗的目的：是讓學生制作一個“圓”或是在紙上畫出大小不同的“圓”。學生可以自主選擇生活中的材料進行制作或畫圓，并要求學生在親自操作的過程中將自己發現的問題記錄下來。這樣的實驗對于學生來說是充滿新奇與趣味的，可以盡情發揮他們的想象力。學生通過想辦法、選材料、動手做，在描、畫、剪、轉、圈、印等活動中“近距離”地接近“圓”，不僅對圓產生了探究的興趣，更重要的是自然生成了圓的直觀表象，為進一步探究圓做好了準備。

二、巧設“微切片實驗”，挖掘學生發現力

很多時候限于課堂時長、實驗條件等因素，數學實驗往往采用簡單的“微切片”方式，將課堂中的某一知識通過實驗展現給學生，達到“見一葉而知秋”的效果。“微切片實驗”不僅滿足了小學數學課程的特性，也有助于提升學生的發現力，還能“長驅直入”，開發學生的數學思維，讓學生在學習過程中獲得理解上的幫助。

例如，在進行“找規律”知識的練習時，教師可以讓學生采用“微切片實驗”的方式對以下這道題進行實驗探究：“我們需要用正方體搭積木，搭第一層時只需1個正方體，搭第二層時共需要4個正方體……按照這種搭法，請問一直搭到第六層時需要多少個正方體呢？那么，如果搭第n層又需要多少呢？”學生們在實際操作時，可以制作一張表格整理分析所做實驗的操作結果，最終形成了一個“實驗切片”，比如，學生搭一層是1個，二層是4個，三層是9個，以此類推，學生只需要搭到第三層，就能探究出其中的規律，有學生探究出1+3+5+…+（2n-1）的規律，也有學生探究出12，22，32，…，n2等規律。不一樣的角度、不一樣的操作方式、不一樣的觀察點，讓學生獲得了豐富多樣的感悟與表達形式，激活了學生數學思維，讓學生具備了更強大的發現力與觀察力。

三、巧用“主題性實驗”，深化學生探究力

在小學數學教學中，要想培養學生良好的自主學習能力，必不可缺的方式就是實行主題性實驗。什么是“主題性實驗”？就是指學生圍繞著一個數學主題進行的多樣化系列實驗。它可有效幫助學生獲得更加深入的數學思想，提升學生的數學探究能力。在實驗開始階段，可先由教師進行實驗指導，然后逐漸讓學生自主實驗，從而鍛煉學生的自主操作與探究能力。

例如，在學習《三角形、平行四邊形及梯形的面積》這一知識時。教師根據相應學情，設計一個主題為“如何推導出平面圖形面積公式”的系列實驗。第一堂課讓學生進行“平行四邊形”的推導實驗，得出面積求導的“轉化”思想以及解決問題的“平移”策略。第二堂課引導學生探究“三角形面積”，讓學生在經歷“猜測、操作、驗證，重新猜測、再次操作、驗證”的過程中，得出三角形的面積公式。第三堂課推導梯形的面積時，學生已經具備了一定的實驗經驗，可以輕松地根據之前的實驗步驟模仿推導，得出最終的結果。再例如，在學習《多邊形的內角和》時，教師將“四邊形的內角和”與“三角形內角和”或“多邊形內角和”聯合起來，形成一個探究“平面圖形內角和”的主題性實驗，在逐步引導的過程中讓學生了解其中的數學規律。當然，主題性實驗也需要教師在實驗開始前，制定出詳細的實驗計劃，并依據學生的實踐情況、掌握程度適當調整與合理分析。正是因為主題性實驗具有非常明顯的主題特征，學生根據主題開展數學實驗時，可以在逐步深入的探究中，不斷深化自己的數學思維與數學綜合素養。

四、巧創“應用性實驗”，發展學生實踐力

讓學生具備良好的實踐能力是數學實驗的根本目的，教師不妨在教學中為學生創建一個應用型實驗系統，指導學生進行“應用性實驗”。“應用性實驗”能把操作與思考的空間還給學生，讓學生在小組合作中自主研究和分析實驗的素材、過程與結果，還可以有目的地培養學生總結方法的能力，樹立追求科學與真理的良好精神品質。

例如，在教學《減法的性質》時，教師為了讓學生更加深入地理解減法的簡便運算規律，在教室里創建了一個小型超市，讓學生模擬在超市購物的場景，以此來體驗減法的特性。比如，“連續購買兩件商品后還剩的錢，就相當于用原來的錢先購買一件商品，再用剩下的錢購買另一件商品”;“多付的錢就相當于用付的錢減去應付的錢（商品本身的錢）”等減法原理。如此一來，原本抽象的運算規律，在應用性實驗中，學生只要通過一系列的應用操作就能輕松理解。學生也在實踐、體驗中逐漸感受到數學的活力。這樣的應用性實驗不僅能在課上進行，還可以延伸至課后的實踐活動中。在觸摸知識本質、提升學生實踐能力的同時，讓學生在“做中思考”、在“思考中創新”，最終形成良好的數學探究力，讓數學課堂盡顯活力。

綜上所述，數學實驗不僅打破了傳統的“機械化”教學模式，還將知識與思想融入數學實驗中，讓學生在動手操作中充分體驗探究帶來的成就感，真正從“被動學習”成長為自主操作、自主探究的“主動學習”階段，促進了數學思維的發展。也只有巧借實驗，才能讓學生促發“自我學習”的開關，真正達到“做思結合、突破自我、發展創新”的境界，實現數學核心素養的提升。