數學實驗在小學教學中的應用研究

徐妮妮 趙華新

(延安大學，陜西 延安 716000)

數學是每個人受教育的人一生中需要學習時間最長的學科之一。但是數學的抽象性、強邏輯性、高嚴謹性等導致學生覺得數學課堂枯燥乏味，數學知識難以理解，對數學產生抵觸心理。如果在數學課堂中引入數學實驗，將抽象的、復雜的數學知識轉化為形象的、具體的演示實驗解決，再結合思維的引導，將大大地提高學生對于數學的認知和理解，同時提高學生對于學習數學的積極性。

談到實驗，我們大腦中首先想到的就是“物理實驗”、“化學實驗”、“科學實驗”。對于“數學實驗”而是一片茫然，從沒有想過在數學課堂中引入“數學實驗”。

一、數學實驗研究背景

將數學實驗引入小學數學的課堂，在發達國家早已成為一種常規的數學教學手段。國外許多學校開設數學實驗室，有關數學實驗進課堂的材料比比皆是。越來越多的國家對數學實驗走進課堂的重要性達成了共識：數學實驗教學豐富了數學獲取知識的途徑。

中國在數學實驗教學方面的起步卻較晚，“在中學開設數學實驗教學則是中科院林夏水先生在2001年的‘全國數學科學方法論與數學創新教育學術交流會’上提出的建議——‘可以在中學開設數學實驗。’”[1]極大地推動了數學實驗教學的更好實施。

二、數學實驗教學的作用

(一)通過數學實驗教學提高學生的學習積極性

作為一線的教師，我們知道一節課剛開始學生的積極性很高，求知欲望很強烈。那么如果教師能夠恰如其分，根據欲講的內容，用有趣的實驗導入新課。不僅可以有效地激發學生的積極性，調動學生的求知欲，而且還可以將知識點化難為易。

比如教“分餅”時，想要引入一些分數，如果教師直接將一些分數告訴學生讓他們尋找規律，進而引出概念。學生將處于一種被動的學習狀態，沒有實現以生為本的教學理念。如果老師引導學生用畫好的五個圓代替5個餅，然后以小組為單位用不同的方法將5個餅分給4個小朋友，在此基礎上引入三個不同類型的分數。這樣讓學生參與到知識的產生過程，體驗獲取知識成功的過程。進而加深對知識的理解。

(二)通過數學實驗提高學生的動手操作能力

數學教學過程是一個特殊的認知過程。在這個過程中，不僅要求學生掌握抽象的數學結論，更應注重學生的數學思維訓練，引導學生積極參與探討知識的形成過程，培養學生的數學能力。著名心理學家皮亞杰說：‘“兒童的思維是從動作開始的，切斷動作與思維的聯系，思維就不能得到發展。”’[2]小學生主要以形象思維為主，所以在老師闡述和講授知識的過程中很難理解那些抽象概念，從中獲取數學思維方法構建數學模型更是難上加難。所以，在小學數學教學過程中，根據三維教學目標，加強學生的動手操作能力，讓學生通過猜想，親自動手在實踐中感知驗證，充分發揮學生的潛力，進而讓學生通過自己的努力解決問題獲取知識，教師再引導學生用所學的知識解決實際問題。

比如教“平行四邊形、三角形、梯形面積”時，通過引導學生自己動手將平行四邊形分割移補為長方形，將三角形拼為平行四邊形，將梯形拼為平行四邊形或長方形等。將我們沒有學過圖形的面積轉化為所學過圖形的面積，進而推導出面積公式。在學生動手操作的過程中，不僅提高了學生的動手操作能力，更是將復雜知識簡單化，讓學生感知了知識產生過程。

(三)通過數學實驗教學，感受數學與實際生活的緊密聯系

應用數學知識解決實際問題，是數學教學的出發點和歸宿，是教學的重要目標之一。這就需要教師給學生創設一種實驗環境，感受數學與實際生活的緊密聯系。不然學生的應用意識將會成為一句空話。比如教“可能性”時，利用可能性的大小編了這樣的一道題。

一個商場搞了一個抽獎活動。設計了一個圓形轉盤被平均分成12份。一份是黃色，兩份是紅色，其余都是綠色。游戲規則：轉到黃色獲得一等獎，轉到紅色是二等獎，轉到綠色是謝謝惠顧。請問獲得哪種情況的可能性大？雖然題很簡單，但是與實際生活緊密聯系。

比如教“小數除法”時。設計了這樣的一道題：現有24.3千克的葵花油，用容量為2千克的油瓶來裝這些葵花油，至少需要幾個這樣的油瓶？這道題如果用純數學思維“四舍五入”來解決需要12個瓶子。但是這是一道實際問題，即使不夠進一，但也要進上去。總結的口訣：即使一滴油，也需要一個瓶子。可以引導學生親自用水做實驗，感受數學源于生活而又高于生活。

數學實驗的引入很大程度上改變了教師“一言堂”的教學模式，將“講堂”變成了“學堂”；引導學生參與到數學基本概念、基本原理的理解和構建過程；數學實驗的引入對學生的學習積極性及創新思維能力的培養是有益的。鑒于此，將數學實驗引入課堂是相當關鍵的。