小學數學實驗教學的策略研究

唐永玲

【摘要】小學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流。數學實驗活動可以讓學生親身經歷、主動探索以幫其理解、體會和感悟。

【關鍵詞】數學學習 實驗教學 主動構建

【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）36-0126-02

《2011版數學課程標準》中指出“學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流”。這里所說的實驗就是指數學教學可以通過“實驗”形式進行，數學實驗是學生進行數學探究必不可少的方式，學生在動手實驗中探究數學，可使得深奧的數學簡單化、抽象的數學具體化、枯燥的數學形象化，激發學生數學學習的興趣。

一、基于學情視角 開發數學實驗

什么樣的內容需要實驗？教師要基于學生的學習需要，梳理和挖掘小學數學課程中適合融入數學實驗形態的教學內容。在設計實驗教學內容時，既要關注學生的實際狀態，如認知規律、年齡特征，實驗的內容和操作要能被學生所接受。另外，實驗要選擇能夠把數學知識的本質和特點反映出來的內容，或者是學生在理解上有困難的內容。

二、明確實驗目的 準備實驗材料

合理的選擇實驗材料有助于學生探究活動的順利開展，教師要根據具體的內容有目的、有針對性地選擇實驗的材料。選材料時要弄明白手段與目的之間的關系，實驗只是學習的一種方式、手段，實驗的目的是為了學生更好的“學”，要更加關注學生的積極參與、實踐思考、探索創造。

如在《梯形》學習時，可設置這樣一個引領全課的問題：想辦法把我們已經學過的圖形“變魔術”變成只有一組對邊平行的四邊形，變好后再剪下來。學生觀察剪下的圖形有什么共同的特征？從而揭示梯形的概念。這里的操作中用到了已學的一些平面圖形，就可以讓學生自己去準備，學生在準備材料的過程中再一次認識已學過平面圖形的特征，更有利于新知的學習。而在探究圓面積公式推導時，需要一些若干等份的圓形紙片，在平均分上學生可能分得不夠準確，會影響實驗的探究，這個實驗的材料就需要教師為學生準備。

三、追尋實驗價值 實施實驗教學

數學教學不是簡單的告訴，而是要引導學生在問題中思考、在思考中探究、在探究中體驗、在體驗中感悟、在感悟中理解。皮亞杰指出：在教學過程中，應該放手讓兒童去動手、動腦探索外部世界，不斷建構自己的知識經驗系統。教師應創設情境，讓兒童自由操作、實驗、觀察、思考，自己認識、發現，得出結論。

1.實驗：激活知識——了解知識來龍去脈

小學階段學生的思維方式以動作和形象思維為主，這個時期的數學活動以外部的實踐操作活動居多，主要是讓學生在自己的探索發現中體會數學知識產生的原因，明晰它們之間的關系 。

如在探究平行四邊形的特征時，首先要知道什么是平行四邊形？一般教師都會直接告訴學生，而筆者是通過學生自己的實驗操作，讓學生自己發現平行四邊形的產生：給學生準備兩條不同顏色不同寬度的長方形透明彩帶，引導學生把兩條彩帶交叉，可以得到一個四邊形，再不停地旋轉，你有什么發現？學生操作后，教師用多媒體課件動態抽象出各種重疊的四邊形，引導學生觀察這些的四邊形的共同特征。從而發現、抽象出這類四邊形的本質特征——兩組對邊分別平行，進而命名。學生在自己的動手實驗中經歷了平行四邊形的產生，發現了平行四邊形的本質特征。

2.實驗：直觀操作——探索理解構建概念

數學是一門抽象的學科，當學生對一些數學術語理解有困難時，可以通過實驗來幫其理解。因為實驗過程直觀形象，可以幫助學生更好地領會知識，賦予知識以實際意義，從而構建概念。

如認識《體積》時，為幫助學生理解“所占空間”的含義，可設計這樣一個數學實驗，準備四個同樣大的玻璃杯，三個分別標上①②③號，另一個玻璃杯裝滿水，在①號杯子里放進一個桃子，思考：把滿的一杯水往①號杯子里倒，結果會怎樣？進一步追問：為什么會剩余水呢？教師實驗演示：往①號杯里倒入一些水，問：還能再倒嗎？為什么？從杯子里剩余空間的大小，學生形象地理解了：像桃這樣的物體所占空間是有大小的。

在②號杯里放一個荔枝，③號杯里放一個小櫻桃，又會怎樣呢？學生分組探究并填寫實驗記錄單：

學生實驗后引導其思考：比較物體的大小，其實就是比較什么？進而揭示“物體所占空間的大小叫它的體積”。學生在實驗操作中理解、感悟了“物體所占空間大小”的含義，直觀形象地理解內化了“體積”的概念。

3.實驗：親身經歷——體驗知識創生過程

活動學習觀認為，學生認知結構的形成和發展，是在個體已有的知識經驗基礎上，通過個體獨立探索和群體合作交流相結合的實踐活動實現的。數學教學要按其被人們發現和認識的過程進行還原，讓學生去經歷知識創生和發展的過程 。

如在學習《圓的面積公式》時，引導學生思考：把圓轉化成什么樣的圖形來推導它的面積計算公式呢？怎么轉化？沿著圓的哪里剪呢？激發學生觀察思考、動手操作、實驗探究。把圓8等份、16等份、32等份、64等份，拼接后圖形越來越接近長方形，從而發現：把圓平均分的份數越多，拼成的圖形就越接近長方形了。這時觀察比較原來的圓形和所拼圖形，只是形狀變了，但面積沒變，且長方形的長相當于圓周長的一半，長方形的寬相當于圓的半徑。

4.實驗：操作確認——驗證猜想獲得結論

實驗操作以活動促思維，讓學生經歷在“發現問題——形成猜想——驗證猜想——概括結論”的過程中充分感受科學探索的步驟，體驗數學學習的“數學化”過程。

實踐表明，將數學實驗引入小學數學教學，可以更好的改變小學數學教與學的方式。小學數學學習的內容豐富、形式多樣，教師要以“做中學”為基本原則，以實驗促探究，以探究促發展，積極開發和實施實驗教學，增強學生動手“做”數學的能力。

參考文獻

[1]皮亞杰. 結構主義[M].商務印書館，1984.

[2] 潘洪建. 活動學習教學策略[M].北京師范大學出版社，2010：202.