數學實驗讓課堂再現春天

王剛

[摘要]數學實驗不僅能激發學生的探究興趣，而且有利于學生理解數學概念，使學生積極主動地參與教學的全過程。

[關鍵詞]數學實驗;數學課堂;數學概念;數學理論

[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2020）06-0020-01

數學實驗是實現知識“再創造”的重要途徑，能有效培養學生的動手能力、創新意識。因此，教師要明確數學實驗的作用，使其更好地為學生的數學學習服務。

一、將靜態的數學概念變成生動的教學情景

每個課時一般為40分鐘時間，教師要想在有限的時間內高效地完成教學，用有趣的數學實驗進行課堂導入是一個很好的辦法。例如，教學《容積與體積》一課時，教師先演示實驗：取兩個大小相同的燒杯，分別標記為1號、2號，先將1號燒杯裝滿水，在2號燒杯中放人一個雞蛋，再將1號燒杯中的水倒人2號燒杯里。然后教師提問：“大家觀察到什么現象？為什么1號燒杯中的水沒有倒完？是不是杯子里的雞蛋占據了杯子的空間？”通過觀察實驗，學生容易發現是雞蛋占據了杯子的空間。“那么，體積就是指物體占據空間的大小。”……這里，教師利用實驗導入新課，既讓學生迅速集中注意力，又為后面的新知探究起到了很好的鋪墊作用。為進一步引導學生感悟和理解體積這一概念，在實驗導入的基礎上，教師讓學生分組進行實驗。

實驗器材：

2個500ml燒杯（注明序號），水若干，墨水少量，1個量筒，形狀不同、體積相近的幾個土豆和紅薯。

實驗過程：

（1）用量筒往燒杯里加水，并每次計量。

（2）用墨水給水上色，便于觀察實驗現象。

（3）觀察水面上升的高度并計數。

實驗注意事項：

（1）倒入量筒中的水必須準確記錄。

（2）讀取燒杯的刻度時必須平視。

（3）做多次實驗，避免實驗誤差。

學生分組完成實驗并詳細記錄，然后通過計算兩次水面上升的高度差，最后得出正確的結論。

二、發現并探究數學理論

實驗教學注重過程性探究，培養學生的動手操作能力。因此，教師應精心設計數學實驗，引導學生在動手操作中探究新知，使學生真正理解所學知識。例如，教學《圓錐的體積》一課時，教師通過數學實驗引導學生探究圓柱和圓錐體積之間的聯系與區別。

實驗目的：

探究等底等高的圓柱和圓錐體積之間的關系，探究不等底不等高的圓柱和圓錐體積之間的關系。

實驗器材：

等底等高的圓柱和圓錐若干，不等底不等高的圓柱和圓錐若干，水，大燒杯。

實驗步驟：

（1）選擇等底等高的圓柱和圓錐，先將圓錐裝滿水，然后倒入圓柱里，思考：倒幾次正好把圓柱裝滿？反過來，把圓柱裝滿水往圓錐里倒，幾次才能倒完？

（2）選擇等高不等底、等底不等高、不等底不等高的圓柱和圓錐，先將圓錐裝滿水，然后倒入圓柱里，思考：倒幾次可以倒滿？然后選擇與上一次不同的等高不等底的圓柱和圓錐，先將圓柱裝滿水，然后往圓錐里倒水，思考：幾次可以倒完？

實驗結論：

圓錐體積是等底等高圓柱體積的三分之一，等高不等底的圓柱和圓錐體積之間沒有定量關系。

通過數學實驗，拓展了學生的思維空間，使課堂教學更生動、更有活力。

三、經歷知識產生、形成和發展的過程

數學實驗能夠從學生的興趣出發，給學生創建自由想象、動手操作的空間，使學生興趣盎然地深入探究新知。例如，教學《長方體表面積的應用》一課時，教師設計以下的拓展訓練題：“文峰小學為了美化教室環境，要對教室進行粉刷。根據市場調查，每平方米需要花12元涂料費，可工程隊老板對每間教室要價5800元，大家認為合理嗎？什么樣的價格，學校可以接受？請同學們給學校一個參考意見。”學生經過思考，發現解決這個問題要知道教室的長、寬、高，計算教室的表面積時還要減去門窗和地面這些不需要粉刷的部分。于是，學生分工合作解決問題，有的測量，有的記錄，有的計算……每位學生都像工程師一樣，仔細觀察，認真測量。設計這樣的數學實驗，不僅讓學生掌握了如何計算房子表面積的方法，還讓學生體驗到了數學在生活中的應用價值，增強了學生的探究意識。

總之，教師在教學中安排數學實驗，可以營造良好的課堂氛圍，提高學生的探究興趣，使學生真正理解和掌握所學的數學知識。

（責編 杜華）