實驗：魅力數學課堂的“推進器”

江蘇省蘇州市張家港市福前實驗小學 季 峰

《數學課程標準》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、推理與交流等推數學活動。顯然，“實驗”是學生學習數學的有效形式，也是提升學生核心素養的重要組成部分。在以往的數學課堂中，很多教師只顧按著課前的設計，將知識全盤灌輸給學生，學生沒有經歷觀察、實踐、體驗等學習活動，對所學知識難以產生深刻的印象，時間久了，就會漸漸地淡忘，無法形成良好的認知結構。因此，教師應扭轉傳統的教學理念，根據教學內容為學生設計相關的實驗，讓學生在實驗中獲取知識，參與知識形成和發展的全過程，促進良好知識體系的建構，實現全面發展。

一、探究性實驗，實現內化

在以往的課堂教學中，老師居于課堂的主體地位，把知識灌輸給學生，學生缺少探究的過程，思維完全被束縛，對所學的數學知識無法真正理解和產生深刻的印象。教師應還生于課堂，將學生置于課堂中央，根據學生的認知特點，為他們設計具有探究性的實驗，讓學生在實驗中參與知識形成和發展的全過程，深化對所學知識的理解，不斷提升學生的自主學習能力，為后續學習奠定扎實的基礎。

在教學“三角形的三邊關系”時，為了深化學生對所學知識的理解，教師讓學生在課前準備了一根20 厘米長的細繩。新課伊始，教師讓學生拿出細繩，將它分成三段（每段都要是整厘米數），然后圍一圍，看是否可以圍成三角形。學生立即投入到了動手操作中，在細繩上面標記好，然后用剪刀剪下，動手圍三角形。在操作中，學生很快發現了問題，因為有的學生剪成的三段可以圍成一個三角形，而有的學生剪成的三段卻不可以圍成三角形，學生自然會心生疑問：“這是什么原因呢？”這樣的疑問自然會驅動學生的好奇心，進入探索中，教師引導學生對能圍成三角形的三段繩子的長度和不能圍成三角形的三段繩子的長度分別進行了統計、整理，然后讓學生觀察、比較，順利地得出了三角形兩邊之和大于第三邊的結論。

上述案例，教師針對教學內容，為學生巧妙設計了探索性實驗，將課堂交于學生，充分放手，讓學生進行探索，在探索中，學生發現了問題，進而掌握了知識的本質，得出了準確的結論。

二、驗證性實驗，深化理解

猜想——驗證是當前數學課堂常用的教學方式之一，也是一種很好的數學思想與方法，許多知識的獲得正是因為有了這種思想方法才得以順利實現。偉大的科學家牛頓曾經說過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發現。”這充分說明了猜想在學生數學學習過程中有著舉足輕重的作用，理應引起教師的充分重視。在課堂教學的過程中，教師應將培養學生的想象力落到課堂教學的實處，為學生設計具有驗證性的實驗，強化學生對所學知識的印象，提升教學效果。

在教學“圓錐的體積”時，教師在課前為學生準備了很多等底等高的圓柱體和圓錐體。在新課伊始，教師將學生分成了很多學習小組，并為每個學習小組準備了相應的容器，讓學生觀察等底等高的圓柱體和圓錐體體積存在著怎樣的關系。學生紛紛說出了猜想，有的學生猜想圓柱體積是圓錐體積的4 倍，有的學生猜想圓柱的體積是圓錐體積的兩倍多一些，還有學生猜想圓柱的體積是圓錐體積的3 倍……到底存在著怎樣的關系呢？教師讓學生動手驗證，有的學生將圓柱體容器里面盛滿水，然后往圓錐體容器里面倒，看可以倒幾次，為了讓實驗現象更加明顯，教師在水中滴了一些紅墨水，也有學生將圓錐體容器里面加滿水，然后倒入圓柱體容器中，看要倒幾次。通過動手驗證，學生發現都是“3 次”，通過驗證得出了最終的結論。

上述案例，教師沒有將知識直接呈現給學生，因為那樣學生難以留下深刻的印象，而是先引導學生猜想，然后動手驗證，在實驗中提升學生的認知能力，強化了學生對所學知識的理解。

三、應用性實驗，激活思維

培養學生的數學應用能力，是小學數學課堂中的重要任務，也是培養學生核心素養的重要組成部分。在以往的課堂教學過程中，很多教師只滿足于講題、做題，只滿足于學生知識技能的訓練，而忽視應用能力的培養，造成高分低能的現象。在新課改的背景之下，教師應注意扭轉這樣的教學現狀，在教學完所學的新知后，可以為學生設計應用性的實驗，幫助學生從“課本數學”走向“生活數學”，提升學生運用所學知識解決實際問題的能力，最大化課堂教學效益。

在教學“比”的相關知識后，教師微笑著向學生說：“每周一學校都會舉行升旗儀式，你知道學校的旗桿有多高嗎？”很少有學生平時關注過這個問題，自然不知道它的答案。問題驅動學生探究，教師將學生帶出教室，來到操場，然后將學生分成幾個小組，讓學生以小組為單位，分別測量教師在課前立好的竹竿的影長，然后再測量竹竿的長度，并做好記錄，最后運用課堂中所學的知識算出竹竿和影長的比值，學生驚奇地發現比值是相等的，也就說明旗桿的高度和影長的比值也與它們相等。順著這樣的思路，學生測量出了旗桿的影長，進而算出了旗桿的高度。

上述案例，教師在教學完相關的知識后，教師沒有設計機械、單一的練習，而是設計了應用性的實驗，讓學生運用課堂中所學的知識解決生活中的實際問題，掌握數學思考的方法，提升學生應用所學知識的能力。

總之，實驗是小學數學課堂中一種重要的教學形式，是學生獲取知識、深化理解、發展智力的有效途徑。因此，廣大數學教師應遵循新課標的教學理念，為學生設計多元化的實驗，調動學生學習的積極性，高效學習數學知識，化解教學難點，不斷提高教學的成效。