淺談小學數學中的實驗教學

江蘇省如皋師范學校附屬小學 黃玉翠

在數學課堂中不難發現，有部分學生缺乏學習數學的熱情，隨著年級的升高，學生中出現厭倦數學、畏懼數學的情況加劇，更別提從生活中去發現數學、探究數學、解決問題了。究其原因，數學邏輯性強、嚴謹性高、思維抽象，導致學生覺得枯燥、深奧、難以理解，所以在教學中加入實驗教學，不失為一種好辦法。通過動手操作、認真探究，再結合思考、分析、歸納，從而領悟概念或解決問題，這將大大提高學生對數學的認知和理解，獲得知識、能力、情感的全面發展。

一、小學數學實驗教學的實施背景

《小學數學課程標準》提出：“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、自主探究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。”傳統的小學數學課堂往往是老師講授、演示、歸納，學生領會、模仿、練習，缺少了發現探索的過程，這也正是教師難教，學生難學的關鍵所在。小學數學實驗教學則將抽象變成形象，拓寬了思維空間，更好地理解數學知識。

根據小學生的心理特征，他們愛動手、好奇心強、喜歡觀察有趣的情景，喜歡在“玩”中學。根據學生這一特點，為學生提供生動有趣的實驗情境，能激發他們的求知欲望，調動積極性。

二、數學實驗教學遵循的原則

1.實驗問題趣味性原則

開發設計數學實驗應充分注意實驗內容的趣味性，讓小學生好玩、好動的天性得以滿足，從而主動參與到學習中來。通過問題情境，將觀察、操作、試驗等學習方式融入課堂，讓學生在實驗活動的過程中獲得知識，符合小學生的思維特點。

2.實驗問題難度的適度性原則

新課標強調：不同的人在數學上得到不同的發展。因此，數學實驗內容不能太深奧，不能超出學生的認知范圍，否則部分學生將會難以操作、理解，反而打擊了做實驗的積極性。教師在設置數學實驗時，要對知識的廣度、深度、學生的能力做適當的安排，力求適合小學生的發展水平和理解能力。

3.實驗開放性原則

開放性是現代教育的重要特征，也是教育改革和發展的必然趨勢。教師不拘泥于教材，從學生實際出發，通過學生各種信息的反饋，設計更合理的實驗，這樣才能激發學生的學習活力，激起學生探索、發現的愿望，讓學生的思維、心態處于開放狀態。教師評價時方法要多元化，為學生營造一種開放的學習空間。

三、如何開展數學實驗課的教學

對小學數學教學而言，實驗是數學思考的載體，是架設在現象與結論之間的橋梁。小學實驗分為推理驗證、觀察記錄、探究規律、專題模擬等類型。但不管哪種類型，都應該從以下方面入手：

1.明確實驗動機

實驗教學要圍繞教學目標，指向應是教學的重點、難點，針對的是學生的需要。例如在教學《三角形內角和》這一課時，首先讓學生在紙上任意畫一個三角形，剪下來，然后教師提出問題：三角形內角和是多少？這時，學生很自然地想到利用量角器測出三個角的度數，再相加求出內角和。由于在測量過程中存在誤差，得出答案有177°、179°、180°、181°……此時同學們覺得很迷惘，整個過程中并沒有出現教師所希望的“撕——拼”。如果將此實驗重新設計如下：算一算，我們文具盒里三角尺中三個角的和是多少度？學生發現都是180°。教師提問：“是不是任意一個三角形的內角和都是180°呢？”此時學生會自發地在紙上任意畫一個三角形，部分學生選擇測量，同樣在求和時可能會與180°的數值發生偏差。這部分同學反思得出：是由于測量誤差引起了數值偏差。還有部分同學由180°想到平角，從而想到將三角形三個角撕下來，拼湊成一個平角，更有力地證明了三角形的內角和是180°。修改后的實驗動機非常明確，在這個實驗過程中，學生經歷了“聚焦問題—設計方案—動手實驗—驗證方案”這樣一個類似于科學探索的過程，教師只起了一個“引路人”的作用，學生實驗動機明確、興趣高漲、成功感油然而生，在此過程中，學生經歷由特殊到一般的歸納推理，為以后的學習積累了豐富的經驗。

2.設計合理的實驗記錄單

實驗記錄單能科學地記錄孩子的思維軌跡、研究經歷，是孩子學習的重要依據。實驗記錄單對于學生實驗中的作用是毋庸置疑的，它便于準確回顧和分析研究過程中的成敗得失，便于進行歸納和總結，有利于培養嚴謹的科研思維。

小學數學實驗記錄單一般包含以下內容：實驗名稱、實驗目的、實驗時間、實驗材料、實驗過程、實驗結果、實驗分析、實驗人員等等。實驗報告單一般采用表格式，可參考如下：

學校： 班級： 姓名（成員）: 時間:實驗名稱：實驗器材：我的猜測：實驗步驟： 觀察到的現象：結論：

教師要根據教材的內容恰當使用、適當調整，合理優化實驗記錄單，把實驗記錄單設計好，并發揮它應有的作用！

3.準備實驗器材

實驗教學除了明確實驗動機、精心設計外，還要準備課堂中需要用的一些教具、學具。例如學圓錐的體積時，課前老師就必須把實驗內容的情況向學生做簡要介紹，說明本次實驗需要的材料，讓學生帶足沙子或水等材料，老師準備好三套圓柱、圓錐。

有些實驗準備還可以在課外完成。比如五年級下冊的《蒜葉的生長》，提前一段時間就要布置學生種下大蒜，每天用固定的時間測量和觀察，將記錄的結果繪成折線統計圖，課上進行展示、匯報、交流等。

4.明確實驗要求

在實驗中做什么，怎么做，教師需要明確要求，學生才能按照要求有效地開展活動，避免被與實驗無關的內容吸引。例如在教學《可能性》這一課時，在活動之前老師要說明實驗要求，并展示在黑板上：（1）每次從袋子中摸出一個球，記錄球的顏色，再放回袋中。（2）組內輪流摸球，每人摸5次，組長記錄。（3）統計好摸到黃球和白球的總次數。（4）活動要安靜、迅速，有序操作。

5.組織學生進行實驗，收集數據或結果

有效組織實驗是數學實驗教學的基礎，由于小學生的年齡特點、心理特征等決定著課堂一旦動起來，學生有可能就收不回來了，所以課前要分好小組，明確活動紀律，引導學生真正主動地參與到活動中去，而不是在吵鬧中度過。

在實驗記錄時要準確、方便，可以用文字、表格、畫圖和箭頭等不同的方式進行表述。在對比實驗中往往會采取表格的方式記錄數據。例如研究“放大后的角度數會變嗎”，可以設計如下：

次數 1 2 3 4高度（放大鏡距離實物的高度）角度

采集的數據要真實，有些學生發現自己的數據與大部分同學的不一樣，出于“怕出錯”這種心理，就會改自己的數據。此時教師應當引導學生反思：你測出的數據很不一樣，問題在哪里？讓學生思考討論后，找出真正的原因，改進方法后再重測，讓錯誤變成一種學習資源。

6.總結實驗

初步得出結果后，教師應組織以小組為單位，全班匯報交流，說出各組所做、所得與所思。這樣既有利于培養學生的合作交流精神，又培養了學生的反思總結能力，一方面加深了對數學知識的理解，另一方面也讓學生逐步掌握了解決問題的方法。

日本數學教育家米山國藏曾經說過：“作為知識的數學，通常在出校門后不到一兩年就忘了，然而不管他們從事什么業務工作，那種銘記于頭腦的數學精神和數學思想方法，卻長期地在他們的生活和工作中發揮著重要的作用。”將實驗引入數學課堂，學生在參與的過程中，有了更多觀察數學現象、研究數學原理的機會，在這樣的學習過程中，學生逐漸從學會走向會學，從傳承走向創新。小學數學課堂中引入實驗教學，不僅是為了提高課堂效率，更是為了學生的終身發展，為了民族的未來。