小學數學實驗教學的模式構建

周曉梅

[摘 要]數學實驗是學生“做學思一體”的創造性學習方式。數學實驗教學可激發學生的學習動力，深化學生的思維，培養學生的創新意識，引領學生實現知識的內化和建構。“趣味預習”實驗、“微探究”實驗、“快樂應用”實驗等數學實驗模式，能讓數學學習不再枯燥，讓學生喜歡上數學。

[關鍵詞]數學實驗;模式構建;動手實踐

[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068（2019）08-0050-02

小學數學實驗是指在有效的條件下，借助一定的素材，組織學生通過數學化的操作主動探究數學知識、檢驗數學理論或解決數學問題的一種探究性學習方式。它不僅需要動手做，更需要動腦想，是學生自主發現數學、理解數學和應用數學的創造性學習過程，是學生積累數學學習經驗的重要途徑。因此，在教學中，教師應根據數學文本的內容，用數學實驗的方式創造性地設計數學教學，讓學生在動手實踐中學習數學。那么，如何組織學生開展有效的數學實驗活動呢？

一、“趣味預習”實驗，激發學習動力

布魯納曾說：“最好的學習動機莫過于學生對所學材料本身具有內在的興趣。”可見，數學學習最重要的是激發學生對學習內容的興趣。“趣味預習”實驗，給學生提供了動手“做”和“玩”數學的機會，讓學生在課前或課始，通過實驗活動對將要研究的知識進行初探，產生好奇和興趣，從而激發他們深入學習的動力。

例如，在教學蘇教版教材五年級下冊“圓的認識”一課前，筆者鼓勵學生進行一次“趣味預習”實驗。

實驗目的：做圓或畫圓。

實驗要求：借助生活中的材料或工具，想辦法動手制作一個圓，或畫出大小不同的圓。

實驗方法：寫出完成的過程。

實驗發現：在做圓和畫圓的過程中，有什么發現或遇到什么問題？

對于學生來說，動手制作的過程是一個享受和體驗的過程。學生通過想辦法、選材料、動手做，在描、畫、剪、轉、圈、印等活動中“近距離”地接近“圓”，不僅對圓產生了探究的興趣，更重要的是自然生成了圓的直觀表象，為進一步探究圓做好了準備。

二、“微探究”實驗，經歷學習過程

史寧中教授曾說：“我們必須清楚，世界上有很多東西是不可傳遞的，只能靠親身經歷。”可見，教師的講解、示范和演示無論多么精彩，永遠也代替不了學生的親身實踐。在數學教學中，教師要善于以教學內容為切入點，創造性地設計一些“微實驗”活動，增強教學活動的“現場感”，引導學生自主建構知識的形成過程，積累數學活動經驗，發展數學素養。

1.發現小實驗

美國著名數學教育家G.波利亞認為：學習任何東西的最好的途徑是自己去發現。在小學數學課堂教學中開展數學實驗，變傳統的接受式學習為主動的發現式學習，可以激活學生的思維，引導學生自主發現數學知識。因此，教師要善于挖掘數學內容中的“實驗素材”，精心設計實驗活動，引導學生通過自己動手實驗研究、合作探討，將抽象的數學知識“再發現”出來，以便更好地把握數學知識的本質，促進學生思維的有效發展。

例如，在教學蘇教版教材四年級下冊“三角形的三邊關系”時，筆者組織學生開展了三次小實驗活動，引導學生借助學具棒進行探究發現性實驗。學生在多次“做”三角形和比較眾多的三角形實例中不斷有所發現，最終理解和確定三角形三條邊的長度關系。

實驗一：把一根學具棒剪成任意的三小段，然后圍一圍。

實驗二：1.從8cm、5cm、4cm和2cm的小棒中任意選取三根圍三角形。2.用選取的兩根小棒的長度和與第三根長度比一比。

實驗三：先選取兩根同樣長的小棒;再把其中一根任意剪成兩段，用這三根小棒圍一圍。

教學中，三次數學實驗活動要求明確，看似隨意的“任意剪”和“任意選”，實則遵循一定的數學實驗方法，使得學生在多層次、多維度的基礎上進行操作、觀察和思考，既培養了學生的發散性思維，又使學生的思維都處在興奮點上。第一次實驗，學生會發現：有的小棒能圍成三角形，有的卻圍不成三角形。這一發現將會激發學生產生原有認識與實驗發現之間的矛盾，致使學生思維處于“心求通而未達，口欲言而不能”的激憤狀態，產生想要探究“什么長度的三根小棒才能圍成一個三角形”的欲望;第二次實驗，學生會在不同的選擇、比較和思考中驗證發現“三角形任意兩邊之和一定大于第三條邊”，實現思維水平的上升;第三次實驗有效地完善了學生對三角形三邊關系的認識，合理地促進了學生對概念的思維建構。在實驗中發現知識，會使學生將數學知識內化于心。

2.猜想小實驗

猜想是數學學習的一種策略，也是一種思考。它是探索數學規律和本質時的積極思維，是建立在已有事實和學習經驗基礎上的一種假定。在數學教學中，猜想是學生開啟探究大門的鑰匙，數學實驗讓學生有更多的猜想和驗證機會。

例如，在教學蘇教版教材四年級上冊“可能性”時，在拋硬幣之前，教師鼓勵學生猜想“正面和反面向上的機會是不是差不多”;在觀察抽獎轉盤后，引導學生猜想“獲得一等獎的機會太小，而不獲獎的機會很大”的原因。猜想激發操作，操作引發思考，思考推動進步。學生通過“猜想—實驗—分析”，在理解可能性的同時，又感知簡單的隨機現象，感受簡單隨機事件發生的可能性大小，更重要的是在經歷實驗活動的過程中感悟到了隨機思想。

3.證明小實驗

證明是實驗教學中最常用的模式，目的是再次還原知識的形成過程，引導學生在親自見證的基礎上接受、理解知識，同時，培養學生形成“追根求源”的證據意識。

例如，教學蘇教版教材四年級上冊“綜合與實踐”中的“怎樣滾得遠”主題活動時，基于學生生活經驗，先讓學生圍繞問題“當斜坡與地面成什么角時，物體能滾得遠一些？”展開實踐活動，引導學生通過自主選材、設計實驗方案、收集實驗數據、分析比較等活動，用事實證明并獲得實驗結論。整個活動中，學生完全是實驗的主角，他們通過豐富的體驗、多元的感悟和立體的經歷，親自見證結論的獲得過程。這不僅提高了學生運用數學知識和方法開展實驗解決問題的能力，更有利于培養學生的數據分析觀念和證據意識。

三、“快樂應用”實驗，培養應用意識

數學源于生活，應用于生活，學以致用是數學學習的目的所在。數學實驗教學不僅注重培養學生創造性學習數學的能力，更重視學生養成善于應用知識解決問題的意識。教師可以根據教學內容和學生的實際情況，在課內或課外多組織學生開展一些“快樂應用”實驗。

例如，教學蘇教版教材一年級下冊“元、角、分”單元后，組織學生模擬超市開展實驗活動，讓學生在收、付款中進一步認識貨幣單位元、角、分，并會正確地進行相應的計算。應用實驗提高了學生對數學的喜愛，使學生自然內化了元、角、分的知識，初步培養了學生的應用能力。有趣的應用實驗在數學與生活之間鋪設了一條通道，讓學生愿意走進數學。

“快樂應用”數學實驗可促進學生形成“用數學”的習慣，把對知識的單純認知提升為實踐應用，較好地提升了學生的數學應用意識。

數學實驗教學，不僅重視學生的學習過程，更著眼于學生未來的學習和發展，為了讓它更好地服務于數學教學，還需要我們在實踐中不斷地探索。

（責編 羅 艷）