談數學實驗教學的理性思考

江蘇省昆山市周市鎮永平小學 王元婷

在傳統的教學模式中，教師往往只重視基本知識和基本技能，這“兩基”屬于顯性范疇,具有可測性。知識是否理解，技能是否掌握，都能在練習和檢測中體現出來。課堂教學中的數學思想和活動經驗屬于隱形范疇，具有不可測性，但卻是不能忽視的過程。要學好數學一定要學會觀察、思考和實踐，小學階段的數學都是從生活中的問題出發，選擇合適的方法來解決。這就要求學生具備一定的動手實踐和解決問題的能力，所以作為一名小學數學教師應慢慢地去引導和幫助學生如何思考，在課堂教學中，教師還應培養孩子自主探究的能力，可以從孩子已有的操作經驗出發，學會新的實踐經驗，這也是培養孩子獨立思考和解決問題能力的有效舉措。

一、數學實驗的價值思考

1.數學實驗體現了操作與思維的統一

比起初中與高中階段的物理實驗和化學實驗，小學階段的數學實驗并沒有得到很廣泛的使用。原因是多方面的，有文化的因素，學科的因素，教育的因素等。從數學學科方面來思考，有以下兩個重要原因：（1）小學數學最突出的特點莫過于它有較強思維的嚴密性。（2）比起物理實驗、化學實驗，數學實驗有時并不需要專門的工具，紙張、剪刀等這樣簡單的工具就可以操作。數學實驗活動有效地把動手和動腦相結合，借助數學實驗可以很好地促進學生思維的發展。所以在小學數學教學中，我們要精心選擇一些可以讓學生進行動手實驗的內容，借助數學實驗的開展，促進學生感悟數學實驗背后所蘊含的數學思想和方法，將操作與思維完美結合。

2.數學實驗體現了過程與結果的統一

兒童心理學家皮亞杰把兒童心理發展劃分為四個階段：（1）感知運動階段（一歲半之前）；（2）前運算階段（一歲半或兩歲開始，持續到將近七歲）；（3）具體運算階段（七歲到十一歲或十二歲）；（4）形式運算階段。其中具體運算階段對于小學教師來說尤其重要，因為兒童在小學中學習的大部分時間是在這一發展階段。之所以把小學中學習的大部分時間段稱為形式運算階段，是因為許多邏輯思維的訓練是建立在具體操作的基礎上的。

二、數學思維的課堂實施

1.合理操作，數學分析

蘇聯的數學教育家斯托利亞爾曾經指出：數學教學是數學活動的教學。數學學習不是讓學生死記硬背公式和結論，學生圍繞著某個具體實際問題，自主經歷動手操作、實驗、觀察、記錄、探究等過程。對于年齡偏低的小學生們來說，通過具體的操作實踐活動能夠幫助他們更好地理解知識，提升數學思維能力。學習數學知識時，經歷假設、操作（分一分，折一折，畫一畫，涂一涂等）、觀察、推理、驗證的過程，促進數學思維的發展，強調學生個體實現對知識與材料意義的自我建構。

以四年級“動手做”硬幣上的滴水實驗為例。

實驗準備：1 個滴管、1 枚1 元硬幣、一次性杯子和半杯水

出示實驗要求：

（1）把一枚1 元的硬幣平放在課桌上，然后使用滴管往硬幣上滴水，直到水從硬幣上溢出為止。

（2）兩人合作，一人滴水，一人記數。例如：滴到第45 滴水外溢了，則說明最多能滴44 滴水。（學生分組獨立實驗）

學生匯報，教師板書幾個極端數據：20 幾，40 幾，50 幾，70 幾。

談話：這些數據有的特別大，有的特別小，你覺得原因是什么？

預設：可能滴的大小不一樣；滴得太快了，溢到外面；硬幣沒有平放……

談話：看來這樣的實驗僅做一次，得到的結果可能誤差比較大，你有什么辦法解決嗎？

與家禽飼料相比，豬飼料需要較高的飼料熟化度，故需要較強的調質參數。因豬在乳豬（教槽）階段，斷奶階段，生長、育肥階段消化系統的成熟度不同，對飼料的熟化度要求也不同，因而對飼料的調質參數也有較大差異。

預設：可以重新做實驗、多做幾次。

談話：接下來，我們再繼續完成3 次這樣的實驗，在此之前先來看看還有哪些注意事項。實驗要求：

（1）把硬幣平放在桌上，用一個滴管往硬幣上滴水。

（2）兩人合作，一人滴水，一人記錄。

（3）繼續完成3 次這樣的實驗，記錄在統計表中。

注意事項：

（1）實驗中要保持桌椅不動；滴管豎著滴，滴得輕一些、慢一些，

（2）每次實驗前將硬幣用干抹布擦拭干凈。

在完成實驗后小伙伴交流：實驗過程順利嗎？實驗結果滿意嗎？

如果再做一次，可能是（）滴。

2.數學實踐，主題拓展

課改形勢下的小學生的數學學習，不再是孩子們被動地接受現成數學知識的過程，而是一個學生在老師的引導下主動建構數學知識的過程，所以我們要引導學生借助觀察、實驗、猜想等形式，組織他們動手動腦“做數學”，從而獲得直接的情感體驗，并對數學知識進行類比、分析和歸納，最終形成正確的數學認知。

三、數學實驗的反思

數學實驗和數學活動容易停留在做的層面，出現“動手而不動腦”的現象。然而，數學實驗真正的目的是使學生的經驗數學化，在活動中建構數學知識。所以我們老師要把學生的感性認識和理性認識有機結合，當學生的感性認識達到一定程度的時候，就應該及時引導學生進行理性的歸納和總結，把學生的形象思維引向抽象思維，就是說數學學習不應僅僅停留于“數學實驗”，應更加重視活動的內化。

數學實驗活動重視數學學習與現實生活的聯系，在充分考慮學生的興趣、個性、思維等特點的基礎上，注重提供學生以足夠多的時間、空間與機會參與。學生是學習活動的主體，“動手做”是充分考慮兒童的興趣、思維特點的基礎上進行的操作活動，獲得有關數學知識的感性認識。學生在數學操作與實踐中或結束后，有足夠的時間和機會展開獨立思考、討論、交流、表達，獲得情感體驗。

數學實驗尋找數學知識與現實生活之間的聯結點，在自由、開放的情境與環境中積極投入數學學習的過程，深刻感受到數學是生活中的數學，不是枯燥、深奧、可怕的，體會到數學實際上是生動、有趣的。學生參與感知數學知識發生、發展、變化的過程，獲得數學知識與規律的感性經驗，對數學知識進行有意義的自我建構。