加強數學實驗操作 提高數學教學效率

江蘇省溧陽市第二實驗小學 呂加良

數學家 Euler 曾經說過,“數學這門科學,需要觀察,還需要實驗”。數學實驗教學是再現數學發現過程的有效途徑。在數學教學過程中，根據教學內容恰當地引入數學實驗，將有助于提高學生的思維水平，培養學生的探究意識和動手能力，從而有效提高數學課堂教學效率。

一、數學實驗——理解鞏固數學概念

數學實驗有效地轉變了學生的學習方式，變被動地學為主動探索。在概念學習過程中借助于數學實驗，能讓學生形象地感受到概念的描述，進而將概念的表象抽象出來，從而形成完整精確的概念。

【案例1】《圓的認識》

實驗目的：通過實驗感受圓的特點。

實驗1：用圖釘和細線，畫一個圓形。

實驗要求：①選擇圖釘和不同長度的細線，設法畫出一個圓形。

②畫好之后看一看，這些圓有什么相同之處和不同之處。

學生在活動中初步感知圓的特征：圓有一個圓心，圓心確定圓的位置。

實驗2：用圓規畫一個圓。

實驗要求：①先思考應該怎么畫，再動手操作。

②和同桌交流：怎樣畫出一個標準的圓？

學生在實驗操作過程中體會到畫圓的方法：確定圓的位置后，圓規兩腳間再確定一個長度進行旋轉，就可以畫出一個圓。

實驗3：比較圓的大小。

實驗要求：①同桌之間將剛才用圓規畫的圓用剪刀剪下來，相互之間比一比。

②對折自己剪下來的圓，看有什么發現。

學生在實驗過程中進一步感知：不同圓的半徑和直徑長度不等，同一個圓內的半徑和直徑都相等，圓有無數條半徑和直徑。

《圓的認識》一課是學生認識平面圖形的一次擴展，簡單的語言描述不能讓學生體會到圓的一系列特征，借助于實驗操作，學生則能在具體的學習情境中親身體驗和感悟到圓有無數條半徑和直徑，同一個圓內的所有半徑長度相等、所有直徑長度也相等，同一個圓內直徑長度是半徑長度的2倍關系以及如何用圓規畫一個標準的圓。所有知識重難點在實驗操作過程中迎刃而解，教學目標達成度高。

二、數學實驗——激發拓展空間觀念

【案例2】《體積和體積單位》

實驗目的：體會物體占有一定的空間，物體所占空間有大有小。

實驗1：向兩個相同的杯中倒水（其中一個杯中放有物體）。

實驗要求：①準備兩個同樣大的玻璃杯，左邊盛滿水，右邊的放一個桃，將左邊杯中的水倒入右杯，有什么發現？

②小組交流實驗結果，嘗試用數學化語言描述。

學生觀察后進行交流。

實驗2：向兩個相同的杯中倒水（兩個杯中放有大小不同的物體）。

實驗要求：①兩個杯中分別裝有桃子和荔枝。

②向兩個杯中分別倒水，觀察哪個杯中倒入的水多？

學生進行觀察并交流發現。

實驗3：向三個相同的杯中倒水(三個杯子中分別裝有桃子、荔枝、蠶豆)。

實驗要求：①小組成員猜測實驗結果。

②小組內進行實驗，驗證各成員的猜想是否正確。

③學生按照要求猜測。

④小組成員交流并小結：物體不但占有一定的空間，而且所占空間有大有小。

本節體積概念課旨在通過實驗操作讓學生理解抽象的概念，通過實驗1將抽象的體積概念形象地呈現在學生的面前，再通過實驗2的操作讓學生理解體積的大小，最后實驗3先進行猜想，再進行小組內驗證，在調動學習積極性的同時，給予學生學習方法的滲透與感悟，助力學生提高學習力，促進學生空間想象力的發展與培養。

三、數學實驗——探究提煉數學規律

數學公式具有高度的抽象性，特別是公式的推導過程，教材中存在許多留白之處，學生對公式的理解存在一定的困難，而這恰恰給予了教師充分挖掘與補充的空間，通過一定的數學實驗操作再現公式的推導過程，讓學生親身經歷公式的推導過程，從而在本質上理解數學規律與掌握數學公式。

【案例3】《長方形和正方形的面積》

實驗目的：理解長方形和正方形面積計算公式。

實驗1：用12個1平方厘米的小正方形拼長方形

實驗要求：①猜想：用12個相同的小正方形拼成一個長方形，會有幾種不同的拼法？

②操作：動手操作得出有幾種拼法。

③交流：類比呈現資源。

④想象：在腦海中想象出你拼出的長方形圖的樣子。

⑤推導：在表格中（圖1）填寫數據，并思考這些數據有什么關系？

小結：通過以上實驗步驟，初步體會到長方形的面積與它的長和寬之間的關系。

（圖1）

（圖2）

實驗2：用1平方厘米的小正方形量出兩個長方形的面積（圖2）。

實驗要求：①怎樣用手頭的小正方形量出長方形的面積？你準備按怎樣的步驟進行操作？

②討論：小組進行討論，確定操作步驟。

③組內動手操作并進行記錄。

④呈現不同資源，歸納異同點。

小結：通過實驗1和實驗2，師生共同推導出長方形的面積計算公式。

實驗3：用16個、25個小正方形拼正方形。

實驗要求：①可以拼成怎樣的圖形？

②操作：拼一拼，頭腦里想一想。

③交流匯總。

小結：借助于長方形的面積公式推導過程，因勢利導得出正方形的面積計算公式。

《長方形和正方形的面積》一課中如何讓學生理解公式由來，特別是公式的推導過程，讓學生親身參與，這是教師需要思考的重要問題。為達成良好的教學效果，采用實驗操作，設計一系列遞進式實驗，讓學生在實驗過程中逐步理解與體會長方形和正方形的面積公式，從而將抽象的面積公式還原為動態化的實驗操作過程，學生興趣盎然，思維敏捷，理解透徹，教學目標達成度高。

在數學教學過程中，根據教學內容靈活選擇數學實驗操作，有助于學生理解和掌握抽象的數學概念，豐富拓展學生空間想象能力，深層次理解數學公式的推導演化過程，增強學生的動手動腦能力，轉變了學習方式，豐富了學習素材與交流途徑，從而有效提高數學課堂教學效率。