實驗，為小學數學課堂增值

高鶯

摘 要：數學給人們留下了枯燥、單調的印象，學生“談數學色變”，究其原因，是人們認為數學只有邏輯推理，而忽視了它還有實踐實驗。在小學數學課堂中，教師應引入驗證性、理解性、探索性、生活性的實驗，深化學生對所學知識的理解，歷練學生的數學思維，提升學生的數學綜合能力，實現全面發展。

關鍵詞：小學數學 實驗 數學思維

談到實驗，人們很容易想到物理實驗、化學實驗、生物實驗等，很難與數學聯系起來，難道數學課也可以做實驗？答案是肯定的。“數學實驗”是為了探索數學規律、建構數學概念、檢驗數學猜想（或假設）而進行的動手操作活動。而蘇教版小學數學課本中的實驗，旨在讓學生通過對實驗素材進行數學化的操作，來理解數學、掌握數學、應用數學。在這樣的實驗活動中，可以解除傳統課堂教學對學生的束縛，讓抽象的數學知識在實驗的過程中變得形象，從而降低學習的難度，幫助學生形成良好的認知結構。

一、驗證性實驗，探究知識本質

“猜想—驗證”不僅是學生學習數學的有效方式，更是一種重要的數學思想。在小學數學課堂教學中，教師應引導學生對所學新知進行猜想，然后借助驗證性實驗，讓學生對感性材料進行思考、分析和加工，使他們從知識感性認識上升到理性認識。

例如，教學《3的倍數特征》時，教師首先請學生猜想3的倍數有什么特征，學生根據2、5倍數的特征，猜想如果一個數個位上的數是3的倍數，那么這個數就是3的倍數。教師此時對學生的猜想沒有做出任何評判，而是讓學生根據自己的猜想，任意寫幾個數進行驗證，看它們是不是3的倍數。學生通過驗證，很快便發現了問題，根據猜想寫出來的數，有的的確是3的倍數，如63、246、1 089等，而有的卻不是3的倍數，如16、169、1 003等，猜想的失敗自然地激發了學生的求知渴望。教師趁勢將學生的目光引向“63、246、1 089……”這些“3”的倍數，讓學生再次猜想，有學生提出是不是與各個數位上的數字之和有關系呢？這個想法得到了班上其他學生的認可，學生進入到了新一輪的驗證中……

上述案例，教師聯系學生的知識基礎和生活經驗，讓學生猜想“3”的倍數特征，學生經歷了“猜想—驗證—再猜想—再驗證”的學習過程，在不斷接近真理的過程中體會到了數學學習的快樂。

二、理解性實驗，促進概念內化

數學課本中有很多公式、性質、定理、規律方面的內容，這些知識的產生有其特定的背景，對學生的抽象思維能力要求較高，也給學生的學習帶來了難度。教師應從學生的認知特點出發，為學生設計理解性的實驗，讓學生通過感性、直觀的體驗，從已知領域逐步走向未知領域，幫助學生將直觀經驗升華為認知結構和數學模型，從而構建完整的知識體系。

例如，教學“體積的意義”時，為了更好地幫助學生理解體積的內涵，教師為學生設計了玻璃容器盛物品的實驗。實驗要求是這樣的：先將玻璃容器里面裝滿沙子，然后倒出，再在玻璃容器里放入一個長方體木塊，將先前的沙子倒進。這時容器滿了，而沙子卻剩下了。教師引導學生交流討論發生這個現象的原因。此時，學生對體積的意義已經具有了初步的感性認識，但大部分學生的思維還是混沌的，不夠清晰。教師再讓學生將燒杯中倒滿水，然后在杯子中放入小石塊，水立即流了出來，顯然是石塊占去了杯子的一部分空間，所以水溢了出來。學生在實驗活動中，理解了體積的意義：物體所占空間的大小叫做體積。

上述案例，教師沒有將體積的內涵直接告知學生，而是通過理解性實驗，加強學生對體積概念的認知，活躍了學生的思維。

三、探索性實驗，完成知識建構

活潑好動是學生的天性，他們對新鮮事物有著很強的好奇心，因此學生對陌生事物有著強烈的探究欲望。教師應打破傳統教學直接呈現知識結論的做法，融數學知識于活動之中，并為學生提供更多探索的時間和空間。通過探索性的實驗，讓學生通過親身體驗，參與知識的形成和發展過程，進入“會學和學會”的境界，感悟數學知識的真諦與價值。

例如，教學“長方形的面積”時，課前教師讓學生準備了很多邊長1厘米的小正方形。新課伊始，教師讓學生拿出小正方形，小組合作拼出自己滿意的長方形，然后觀察，自己所拼長方形的長和寬，一共用了多少個小正方形，面積是多少平方厘米？在完成動手操作后，各小組分享了所拼的長方形，小組1：拼成的長方形的長是5厘米、寬是2厘米，用了10個小正方形，面積是10平方厘米。小組2：長方形的長是4厘米、寬是3厘米，用了12個小正方形，面積是12平方厘米。小組3：拼成的長方形的長是6厘米、寬是3厘米，用了18個小正方形，面積是18平方厘米。……在此基礎上，教師讓學生思考長方形的面積和長、寬有什么關系？應該怎樣求出長方形的面積？在問題的引導下，學生順利地總結出了長方形的面積計算公式。

上述案例，教師通過設計探索性的實驗，讓學生參與長方形面積計算公式的推導過程，建立起數學模型，強化了學生對所學知識的理解。

四、生活性實驗，提升應用能力

數學與生活有著非常密切的聯系，生活是數學的源頭活水，所學的數學知識最終也會運用到解決實際問題中。在課堂教學的過程中，教師可以為學生設計一些生活性的實驗，將生活中的實例引入到數學課堂中，拉近數學與學生生活的距離，讓學生學會用生活的眼光看待和分析問題，幫助學生在實踐中鞏固所學的知識，這是對學生應用能力的一種提升。

例如，教學“校園綠化面積”時，教師讓學生測量學校的綠化面積，學生經過思考、交流后，形成了初步的活動方案。教師為學生提供了卷尺、長繩等測繪工具，并將學生帶出教室，讓學生根據學校草坪、花圃、樹林的形狀，收集相應的數據。校園里有一個長方形的花圃，可在它的中間有了一條筆直的小路，在進行測量時，很多學生認為既要測量出花圃的長和寬，也要測量出小路的長和寬，然后用長方形花圃的面積，減去小路的面積。也有學生認為直接測量長方形花圃的長和寬，以及小路的寬，然后用花圃的寬減去小路的寬，與花圃的長相乘，就能得到花圃的綠化面積。學生運用已學知識，有效地解決了實際問題，真正實現了從“課本數學”走向“生活數學”，培養了學生的應用意識。

上述案例，教師在學生掌握平面圖形的面積計算方法后，并沒有進行單一、機械的練習，而是為學生設計了生活性的實驗，讓學生運用測量工具進行數據的測量和收集，靈活地應用所學知識解決實際問題，提升了學生活學活用的能力。

總之，實驗是觸發學生靈感，幫助學生獲取知識、發展智力的有效途徑。在課堂教學的過程中，教師巧妙運用實驗，可以變“聽數學”為“做數學”，變“看演示”為“動手操作”，變“被動接受”為“主動探究”，提升學生的綜合素養，讓數學課堂綻放異彩！

參考文獻：

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[4]陸軍.淺談小學數學實驗設計的開發策略[J].教育觀察（下半月）.2015（16）.（作者單位：江蘇省張家港市萬紅小學）

責任編輯：陳 易