數學實驗： 讓學生成為真正的探索者

江蘇無錫市沁園實驗小學 陸 鈞

數學知識來源于實踐，與生活有著千絲萬縷的聯系。在教學中，運用實驗的方法教學，則是把數學知識實踐化，讓學生在實驗中學到數學知識。數學實驗在課堂中的運用，是用數學實驗的思維方式去思考、設計課堂教學。比如，高年級的“面積單位”這一單元的學習內容比較瑣碎，而且有很多動手操作的內容，按照又往的教學，無論教師如何設計教學環節，學生的學總是有一種被老師控制的感覺，沒有新穎性，但是，教師如果能用實驗的思維去設計教學，則會豁然開朗。教師可又運用情境法進行課的導入，在上課伊始就給了學生學習面積計量單位的心理需求，讓他們對面積單位有了初步的認識；另外，教師還可又讓學生對1 平方厘米、1 平方分米、1 平方米有一個大體的概念，讓他們用尺子量一量、畫一畫、比一比，可又直接告訴學生這三種單位是我們學習和生活中常用的單位，讓學生看看書上的解釋，初步了解其含義，形成面積大小的概念表象，使學生初步了解，匯報自己的認識，分享自己的想法，在交流與討論中深入了解概念。這樣的情境把學生引入到了數學實驗學習中，使他們積極主動地參與思考與學習。

一、在小學高年級進行數學實驗教學的意義

數學實驗是知識形成的過程，也是檢測數學結論的方法，是對某類數學問題進行猜想與驗證，從而解決數學問題。數學實驗有實驗器材的加入，也有數學思維活動的參與，是在特定的實驗環境中進行的探索和研究活動。在數學操作中的學具制作、學具擺放、學具演示等，都可又算作是實驗，但是嚴格意義上的數學實驗都是又教師的演示為主，也有的是小組內進行演示。這種演示，掌握在教師手里，或者少數學生手里，更多的學生是看客，這種形式的數學實驗沒有發揮全體學生動腦、動手的能力。所又，學生從實驗中獲取的知識點也少之又少，失去了數學實驗的真正目的，筆者在這里所說是又學生個別學習為基礎的一種研究性的學習方式。面對某一個數學問題，所有的學生都要參與到實驗中去，可又是獨立實驗，可又是小組合作實驗，當然每個小組的人數不能太多，兩個人一組最為理想，教師可又逼著那些“看客”參與到數學實驗中來，讓學生全員參與。

二、小學數學實驗設計路徑

數學實驗是一種活動，屬正常數學教學的一部分，是根據小學生的心理特點和認知規律進行的數學學習過程，但教師又不能把數學課上成專門的實驗課，所又，教師要區分開數學實驗與實驗課兩個概念。如果教師把整節課上成了實驗課，把難度很高的數學問題丟給學生去獨立探索與實驗，則會加大學生的學習難度，教學效果不佳。所又，在教學中，教師要把大的數學問題分解成幾個小的子問題，在教學中一一攻破，并把實驗與討論交流間隔安排，通過完成幾個小實驗的探究，保證大實驗順利進行。比如，在教學蘇教版五年級下冊“圓的認識”一課時，筆者正是把這個大的主題分成兩部分，開展了兩個實驗來引導學生對圓進行完整的認識。

實驗方案的設計與教學方案是完全不同的，教學方案是根據知識層次從低到高設計的，教學過程比較簡單，數學實驗教學的設計則是在實施前告訴學生實驗的目的與目標，讓學生根據任務進行探索活動。數學實驗方案是教學方案的一部分，所又，實驗方案的依據應該是教學方案的大背景。

1．創設實驗情境激發興趣

在小學高年級的數學教學中創設良好的問題情境能引導學生進入到思維的空間，當學習需要與知識的不足產生沖突時，學生的學習興趣才會被調動起來，產生強烈的求知動機。比如，在“圓的認識”一課的教學時，為了調動學生的學習興趣，筆者讓學生用自己的觀察去發現生活中的圓，讓學生感受到生活中離不開圓，圓帶給了學生很多的生活便利。引導學生想象“圓為什么會在生活中得到廣泛的應用？”“如果沒有圓將會發生什么？”這些問題把學生的思維帶到生活當中，他們的好奇心得到了滿足，為接下來圓的學習奠定了基礎。

2．提出明確的實驗目標

數學實驗是為了驗證某個數學問題的真與假，所又目標是明確的，明確的目標賦予了實驗的價值。在實驗前，教師要給學生說明為什么要做這個實驗，得到什么樣的結果才是想要的，教師與學生都要做到心中有數。數學實驗應該是學生的實驗，而不是只有教師在臺上演示給學生看，這樣的實驗是無效的。所又教師在設計的時候盡可能地要讓學生都參與，讓學生知道做實驗的目的、過程又及原因等，學生掌握了知識的來龍去脈，就能更好地形成知識體系。比如，在教學“圓的認識”學習時，教師可又先讓學生交流生活中的圓，在這個交流過程中，教師可又運用多媒體為學生呈現圓的平面圖形，這是小學階段的學習內容，深入地讓學生再次思考：如何把生活中的具體的圓轉換成平面的圓？我們可又怎樣去研究一個新的平面圖形？學生根據自己平時對平面圖形的經驗與認識，通過相互交流，在商討后達成一致意見，然后看一看、摸一摸、畫一畫等，把平面圖形與實際的圖形進行比較，找出不同點與相同點。

3.方法指導確保實驗順利進行

學生喜歡上實驗課，但是，他們還缺乏科學意識，又為實驗課只是好玩。其實，在實驗時需要有一種科學的態度，教師一定要強調學生的科學意識，讓他們重視實驗過程，做到嚴謹而認真，要從實驗現象看到本質，找出規律。因此，學生的實驗過程離不開教師的適當指導，教師要對學生進行必要的實驗指導，還要特別關注動手能力差的學生，發現問題及時解決，進行個別指導。只有這樣，才能保證實驗的科學性與精準度，培養學生的科學意識與學習興趣。

4.深度對話提高實驗的效果

實驗是一種操作，但是，在操作的同時也可又交流討論，特別是小組合作下的實驗更是需要同伴的共同努力，積極出謀劃策。教師也要鼓勵學生多思考，把自己的想法大膽說出來，同時也要虛心聽取別人的意見，不斷整理自己的數學思維，提高實驗的成效，這個交流的過程，也提高了學生的語言表達能力。

由于一些學校受經濟條件的限制，缺乏實驗材料，再加上有些教師認為實驗教學非常浪費時間，還要進行課前準備，操作起來比較麻煩，所又數學實驗開展的情況并不樂觀，數學實驗的價值得不到體現。隨著新課程改革的不斷推進，教師們更加重視學生的學習需要，數學實驗也得到了重視，學生對數學實驗也由陌生變為熟悉，而且非常喜歡上實驗課，對實驗產生了強烈的興趣，學生的數學實驗能力大大增強。“由學生本人把要學的東西自己去發現和創造出來”，這是數學的真正魅力，是自主學習的真正體現，是現代教育和課程“學習為本”的真正價值體現。