小學數學課堂中“實驗教學”對學生能力的培養

【摘 要】大量的課例表明，實驗具有明確的目的性、適度的挑戰性與充分的實踐性，所以在課堂教學中進行適時適度的實驗，能夠激發學生積極的情感，給學習過程注入生機與活力。然而，在課堂教學中進行實驗存在許多話題，比如說：學生如果具有先期經驗，能夠作出判斷、定義、結論，那么還需要實驗嗎？學生在實驗中僅僅是一名“操作工”嗎？學生通過實驗究竟又能獲得什么？

【關鍵詞】實驗教學；能力；體驗

所謂實驗，本來是指為了檢驗某種科學理論或假設而進行某種操作或從事某種活動。對小學數學教學而言，實驗是獲取信息的工具，是數學思考的載體，是架設在現象與結論之間的橋梁。今天，我就結合平時小學數學教學，幾個學生親身參與體驗的“數學小實驗”，來談談我在實驗中注重對學生能力的培養。

一、小組合作，張揚個性，相輔相成，培養協作精神

協作精神在數學實驗教學中更應得到培養，而封閉式實驗的目標不因學生實際而改變，實驗器具統一，實驗步驟和程序固定，實驗方法單一，在這樣老師預定的實驗中，抑制了學生創新潛能的發揮，扼殺了探究的積極性。新課程標準下的新教學理念啟示我們，數學實驗教學應倡導開放式實驗，在實驗中盡可能不給或少給限制、提示，讓學生自主選用不同材料，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，學生實驗空間廣闊，思維不受限制，個性得到張揚，創新才能得到展示。如案例“圓錐體積”教學的實驗片段。

師：圓錐體積與圓柱體積之間有聯系嗎？請你猜測一下圓錐體積與什么因素有關？

（各小組桌上有不同型號的圓柱、圓錐容器若干套，水、沙、米適量，同型號圓柱和圓錐等底等高，讓學生自主選擇。）

師：該如何做實驗探究呢？看看書上給我們帶來什么啟示。（閱讀書上的實驗方法）

小組討論實驗方法，教師說明實驗注意事項，學生小組合作進行實驗，并填寫實驗報告單。

師：通過以上實驗，你有什么發現？

生：我們發現等底等高的圓錐體積是圓柱體積的三分之一。

師：如何計算一個圓錐的體積呢？

……

關注開放是現代教學的基本特征之一。在這一實驗中，實驗器材、實驗方法、實驗過程都是開放的，學生有自由選擇的空間和余地，各小組用自己喜歡的思維方式和方法去探究問題。而且動手之前讓學生明確實驗目標，避免只停留在玩東西的表面操作上。在實驗過程中，老師以小組成員身份參與其中，與學生一起動手，一起討論，這樣的實驗過程是師生互動的精神生產過程。當學生發現了“圓錐體積等于和它等底等高圓柱體積的三分之一”時，推導圓錐體積計算公式則水到渠成。

二、動手實踐，感性體驗，理性思考，培養學生獨立思考能力

學生動手實驗，需要結合自己的思考，形成真正屬于自己的想法，所以，實驗中讓學生積累感性體驗很重要，但實驗中的理性思考更為重要。

在有實驗的課堂上，我們往往走入一個誤區：當學生的意見有分歧時，教師就急于讓學生“動手做”，試圖以實驗結論來統一思想。這樣處理的后果是，“統一”有了，“思想”卻沒了。

著名特級教師潘小明在教學“用分數表示可能性大小”一課中，設計了這樣一個游戲：在一個紙袋里裝入分別標號為1、2、3、4、5、6的球。甲、乙二人輪流從中摸球，每次摸1個，摸后放回。如果球上的數大于3，甲得1分；如果球上的數小于3，乙得1分；球上的數等于3，都不得分。各摸10次，誰的得分高誰就獲勝。

潘老師問學生：如果你參加這個游戲，你準備當甲，還是乙，還是隨便安排？當發現學生的想法不盡一致時，潘老師沒有急于讓學生摸球驗證，而是組織學生陳述各自的理由，并在小組內進行交流。交流過后，潘老師先詢問：“有沒有誰在討論之后，改變了自己原來的想法？”許多學生通過對數據的分析，推斷出甲贏的可能性比乙大，從而改變了原先的觀點。

潘老師讓學生在實驗前進行思考，其價值正是在于讓每一個學習個體經歷自己的思考過程，而且使他的同伴不僅知道他的觀點，還知道他是如何思考達到這個觀點的，從而真正地了解學習者的思維。正因為學習是學生的自主建構活動，思維是他人不能代替的，所以要讓實驗具有深刻的內涵，一定不能缺少思維的支撐。

綜觀數學實驗教學，更多情況下，實驗中需要隨時對方案進行調整、重組；實驗后需要對結果進行審視、剖析，這些都缺少不了理性的思考。

三、大膽猜想，實驗驗證，展示才能，培養創新精神

例如，在“四邊形的內角和”教學時，可先讓學生準備了幾張形狀不同的四邊形紙片，然后讓學生觀察四邊形內角和是不是一個定值。如果不是，請說明理由；如果是，請設計一個數學實驗來檢驗。學生們通過積極思考，動手操作，設計出四種檢驗的方法：一是分別撕下每個內角，將它們的頂點拼在一起；二是直接將四邊形的四個內角分割在兩個三角形中：三是把四邊形分割成四個三角形；四是在四邊形一邊上取一點，連接另兩個頂點，分割成三個三角形。當然僅僅通過實驗還是不夠的，教師再引導學生從問題出發，通過觀察，運用歸納、類比等方法得出猜想，最后仍用實驗加以驗證。學生在實驗時，要像一個小數學家那樣參與到問題的探索解決的過程中來，通過認真觀察、大膽猜想、實驗驗證、理論證明，最后得出科學的結論。在這樣的學習中，學生就會逐漸地從學會走向會學，從傳承走向創新。如：我在教學《認識正方形》時，讓學生充分利用課前準備好的正方形紙，想辦法知道正方形的特點，看誰的方法多。有的學生通過測量發現正方形四條邊一樣長；有的學生通過沿對角線對折、再對折，發現四條邊一樣長；有的學生用一條邊與其他三條邊分別相比，發現四條邊一樣長；有的學生將相對的兩條邊重合，再將相鄰的兩條邊重合，說明四條邊一樣長……這樣學生通過實驗操作，發現了正方形四條邊一樣長，既發現了新知，又培養了學生的創新意識和創新能力。

通過我們的數學課堂，通過這些有趣的數學小實驗，讓我們可愛的學生們，用自己的親身經歷，擁有更多的展翅高飛的能力！