對小學數學實驗教學的思考

孫樹華

摘 要 數學實驗是課程改革的重要內容，是激發學生興趣，提高學生觀察能力、操作能力、空間想象能力、探究能力以及創新能力的有效方法。結合教學實例，總結實驗教學的理論依據，概括實驗教學的基本類型和步驟，提出需要注意的問題。

關鍵詞 小學數學；實驗教學；教具；多媒體

中圖分類號：G623.5 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）17-0137-03

1 前言

實驗是數學教學一種重要方法，數學課程標準中明確指出：“有效的數學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶，動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式。”根據這一精神和要求，在小學數學教學中重視和應用實驗，加強實驗教學，有利于把深奧抽象、乏味枯燥的數學知識通過生動形象的演示和利于探究的動手操作進行傳授，從而激發學生的學習興趣，幫助學生理解知識的形成過程，提高教學效率，實現“在數學教學中人人都能獲得良好的數學教育，不同的人在數學上得到不同的發展”的數學課程理念。

2 數學實驗教學的必要性

心理學研究證明，小學生具有愛動好玩的心理特點，好奇心強，喜歡動手操作。根據這一特點，在教學中恰當地開展數學實驗，可有效地促進學生的觀察和發現、猜想和驗證，提高學生的觀察、猜想、操作及實踐能力。

建構主義認為，學習過程不是被動地接受課本上的現成結論，而是在觀察、實驗、猜想、推理等基礎上對知識主動建構的過程。數學實驗就是在教師的指導下，讓學生從自己的數學經驗出發，通過自主探究而逐漸形成自己數學知識結構的過程。

小學數學課程標準指出：“學生學習應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。除接受學習外，動手實踐、自主探索與合作交流同樣是學習數學的重要方式。學生應當有足夠的時間和空間經歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程。”這一基本理念為數學實驗提供了重要理論支持，正因如此，在小學數學教材中設有“看一看”“想一想”“練一練”“說一說”“實踐活動”等眾多欄目，為學生開展數學實驗搭建了多種豐富平臺，鼓勵學生進行探索和交流。

縱觀數學發展史，很多中外數學家都指出了數學實驗的重要意義。如數學家歐拉說：“數學這門科學需要觀察，也需要實驗。學生應重走人類掌握數學的歷程，從直觀具體的實驗階段走入抽象理論階段。”數學教育家G.波利亞曾指出：“數學有兩個側面，一方面它是歐幾里得式的嚴謹的科學，從這方面看數學像是一門系統的演繹科學；但另一方面，創造過程中的數學看起來卻像一門實驗性的歸納科學。”由此可以認為，在數學教學中重視和加強數學實驗，有利于促進學生積極參與課堂教學，了解數學知識的構建過程，享受探究知識的樂趣，對于培養實事求是的科學態度和勇于探索的精神，具有重要意義。

3 數學實驗教學的基本類型

與物理、化學等實驗一樣，數學實驗需要一定的生活經驗和一定的基礎知識，又需要動手動腦自主探究。根據教學實踐，小學數學常見的教學實驗大致可以分為以下三種形式。

演示型實驗 演示型實驗就是根據教學目標和教學內容，由教師借助有關教具，先提出問題，然后對知識的形成過程進行演示，讓學生觀察，最后引導學生分析和記憶，以此證明一個定理，推導一個公式，或驗證一個結論。這種實驗的特點是可以充分發揮教師的主導作用，只需教師演示和學生觀察，就可以完成教學任務。如在教學“平行四邊形”的面積時，利用一張作業本紙，沿對角線折疊，使其成為兩個三角形；然后利用三角形的面積公式，推導出平行四邊形的面積公式。這樣既讓學生理解了學習內容，又滲透了等積變換的思想。

自主操作型實驗 自主操作型實驗，即由學生借助教具，自主探究知識的形成過程，弄清知識的來龍去脈。如在進行“長方體的體積”教學時，學生利用實物模型，自己進行觀察、操作和交流，分析長方體的體積與長、寬、高之間的關系，最后總結歸納出長方體的體積是長×寬×高。這種實驗和演示型實驗的不同之處是以學生為主體，教師為主導。

模擬型實驗 這種實驗主要是發揮多媒體技術的優勢，通過直觀演示各種圖文資料，幫助學生理解，引導學生對數學知識進行自主探究。如在教學“同底等高的三角形面積相等”這一定義時，教師可利用多媒體技術的“平移”“閃爍”等特點，把兩個三角形的底和高完全重合，讓學生通過觀察和思考，驗證這一定義。

4 數學實驗教學的基本步驟

利用教具，創設情境 數學實驗離不開教具的幫助，教具包括傳統教具和多媒體技術。這一步驟的實施，主要是選用合適的教具，通過演示和操作，進行具體數學問題的探究，幫助學生把形象思維轉化上升為抽象思維，加深對數學概念和定義的深刻理解。

啟發猜想，自主探究 對于有些數學知識，教師需要首先引導學生，根據某些已知的條件，對未知的數量關系進行預測性的推斷；然后利用教具，為學生提供“做數學”的機會，促進學生圍繞自己的猜想，通過動手動腦操作，探究數學知識的產生和發展過程，對自己的猜想進行驗證。

交流評價，歸納結論 即學習小組組長匯報本小組的驗證過程，展示探究的成果，然后由全體學生進行交流討論，取長補短，提升完善，最后歸納出具有一定規律的正確結論。在這個過程中，教師要及時對學生的閃光點給予肯定和表揚，使他們體驗到成功的愉悅，鼓勵學生獲得更大的成功。這一步驟的關鍵是加強小組合作學習。

應用鞏固，實踐創新 這一步驟主要是引導學生把探究總結出來的方法和結論運用于實踐，解決簡單的實際問題。如組織學生參與具有趣味性、操作性和開放性的練習活動等，以便學生在實際應用中鞏固知識，提高動手動腦能力，發展創新思維。

5 開展數學實驗教學應注意的幾個問題

要精心預設操作難點 教學難點，既是學習的障礙，也是操作的障礙。因此，在開展數學實驗時，要對教學難點進行正確把握，選用最恰當的教具，分析最好的操作方法，以有利于把教學難點具體形象化，得到有效突破。endprint

如“千克與克的認識”一課，讓學生建立初步的質量觀念是教學重點和難點。由于小學生第一次接觸質量單位，還缺乏認識，那么在進行實驗時就要根據小學生的實際，對操作難點進行精心預設。實驗過程可以這樣設計：

1）稱一稱：以小組為單位，利用臺秤，指導學生稱一下一袋糖的質量，知道1袋糖是1千克重。

2）試一試：拿出一個裝有蘋果的塑料袋，讓學生先試一試，再估計一下大約是多重，然后稱一稱。

3）猜一猜：出示1千克鐵和1千克棉花，讓學生猜一猜哪個重，再稱一稱進行驗證。

這個實驗設計了“稱、試、猜”三個步驟，讓學生經歷了一個感知、探索、猜測、驗證的過程，在動手操作中，感受和體驗了“千克”的概念。當然，在教學“克”的認識時，可參照“認識千克”的教學方法。

要注重學生全員參與 新課改強調面向全體的重要性，強調學生的參與，讓每一個學生都能夠在原有基礎上有所提高。但現實問題是，班級普遍存在學生人數偏多的現象，不利于實驗教學的有效開展。要解決這個問題，可采用以下方法。

1）教師在進行演示實驗時，盡量選用醒目的教具，或采用適宜的方法，讓教具鮮明，以便教室里各個角落里的學生都能夠看清楚。如在教學“長方體的認識”時，可以把長方體模型的長、寬、高分別用紅、黃、紫三種顏色表示出來。這樣設計，學生就很容易分辨，知道長方體有12條棱。

2）分組實驗，既能增強學生真實的體驗和感受，增強實驗效果，又能夠發展學生的自主探究能力，培養學生的合作精神，是一種理想的實驗方法。

3）采用多媒體技術，有利于激發學生的興趣，促進學生在動靜結合、圖文并茂的情境中進行觀察，從而增強實驗效果。

要增強實驗的趣味性 增強實驗的趣味性，既是課程改革的要求，也是實驗教學的需要。除了加強信息技術的應用以外，還要注重對傳統教具的應用研究。如在教學“長方體的認識”時，可先出示學生熟悉的粉筆盒、紅磚等物體讓學生感知；然后指導學生把蘿卜削成長方體，讓學生認識面、棱、頂點等概念；最后小組討論，歸納長方體的特征。這樣設計，既有直觀演示和動手操作，又有交流討論和師生歸納，使實驗在輕松愉悅的氛圍中完成。

此外，對于理論知識不足但動手能力較強的學生，在實驗過程中要注重發揮其長處，多鼓勵，及時指導，以消除其畏難心理，增強信心。

要注意提高學生的數學應用意識 利用數學知識解決實際問題是數學教學的目標之一，是數學教學的出發點。學生的知識只有到實踐中進行應用，才能鞏固和驗證，促進拓展和延伸。如教學完“長方體表面積的應用”后，學校正好要粉刷教室，于是筆者結合實際編了這樣一道應用題讓學生訓練：

學校要粉刷教室，每平方米需要5元的涂料費，那么粉刷一個教室需要多少錢？粉刷全校教室需要多少錢？

結果學生熱情高漲，分組合作，有的量教室的長、寬、高，計算教室的表面積；有的量門窗和地面這些不需要粉刷部分的長和寬，計算出面積后加以扣除；還有的計算教室的數量。在實驗過程中，學生不但培養了自主探究與合作精神，而且體會到數學在生活中的應用價值，感受到利用所學知識解決實際問題的樂趣。

要注重培養學生的實驗習慣 小學生好動愛玩的心理，決定了其對數學實驗充滿興趣；而小學生注意力時間不夠持久的特點，又決定了其興趣不會維持長久的性格。要使他們保持對數學實驗的興趣長久不衰，就必須采用多種教學方法，養成良好的習慣。

6 結語

總之，數學實驗符合小學生的認知規律，不但能激發學習興趣，而且能幫助理解，促進探究，順利實現對知識的建構，使學生形成數學思想和方法。只要根據教學實際，合理組織，恰當選用教具，關注操作過程，就一定能夠促進教學目標的實現。

參考文獻

[1]陳志明.淺談新課標下如何引導和培養學生提出數學問題[J].中學數學教育，2005（11）.

[2]林光來.對數學實驗教學的理解[J].浙江現代教育技術，2005（4）：17-19.endprint