小學數學實驗教學研究
——《升和毫升》單元的實驗教學策略研究

江蘇省南京市陶行知小學 胡藝懷

《數學課程標準》中指出：“學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動。”數學來源于實踐，隨著教學理念的更新與進步，數學實驗逐漸被廣泛應用，拓寬學生的思路的同時，也激發了他們的探索精神與學習熱情。筆者將在結合四年級上冊《升與毫升》中的教學實驗的基礎上，談一談小學數學實驗教學中的收獲與反思。

在小學數學課堂中引入數學實驗，具有十分重要的意義與價值。那么我們如何對實驗活動進行設計、組織和分析呢？筆者在這里有一些思考：

一、設計數學實驗

1.規范實驗框架

成功數學實驗的基礎就是規范的實驗框架。經過資料收集以及實踐研究，我整理出如下的實驗三步框架：實驗目的——實驗過程——實驗分析。

2.圍繞教學目標

達成教學目標是一節課的基礎，所以無論是何種教學活動，我們的首要目標就是教學目標，那么同樣地，設計數學實驗時，就要圍繞教學目標確定實驗目的。

3. 豐富實驗內容

在設計實驗時，我們要關注到實驗內容的豐富性，而豐富性則分為兩個部分：一是實驗的全面性，二是實驗的思考性。

（1）實驗的全面性

以《認識升》為例，課本需要學生通過操作活動體初步形成1 升的容量觀念。但實際上，除了準確的模型認識外，還需要對升這個容量單位有結合生活的體會，因此，在實際教學中，設計了2 個方面的數學實驗：①數學中準確的1 升；②生活中的1 升。

（2）實驗的思考性

有思考的學習活動是內涵發展之路，課堂中不僅要讓學生動手，還要讓學生動腦，這就需要教師在設計數學實驗的過程中設計一些有思考性的課題。蔣志超在《蘇教版小學數學升與毫升教學設計》中提出了一個關于容量與質量單位轉化的數學實驗，這個實驗不僅幫助學生理解兩種容易混淆的概念，也溝通了與密度這一屬性的聯系。

二、規范組織數學實驗活動

1.合理猜想

猜想是實驗前的重要步驟，實驗操作前，我們需要讓學生進行合理的猜想，并且要對學生猜想的結果給予評價。以“紙杯倒水”為例，1 升水倒入紙杯中，倒了一杯后，可以讓學生觀察刻度的變化，從而推算可以倒滿幾杯。

2.合理分組

小學數學實驗多以小組形式進行，這就需要教師進行合理分組。根據實驗內容可以分為2 人一組或4 人一組。2 人一組可以一人操作，一人記錄。4 人一組可以按照1 號操作，2 號記錄，3 號小結，4 號匯報。這樣合理分組，讓小組同學明確自己的任務，既保證班級紀律，也讓小組匯報結果時更有條理。

3.規范操作

做數學實驗時，要讓學生按照方案設計規范操作，不能隨意改變操作程序或要求。例如認識1 毫升的滴管實驗，要將水吸到1 毫升標志線處，在按壓滴管時每次要輕輕地均勻按壓。

4.保證時間

在組織實驗時，要保證充足的實驗時間。每個學生的動手能力會影響他完成實驗的時間。教師要盡量保證每位同學經歷完整的實驗過程。對于操作上有困難的小組，教師可以進行適當幫助，也可以安排快的小組對其協助。

三、實驗結果的分析

1.合理分析實驗數據

在分析的過程中，學生能更好地體會實驗的目的，同時發展數學思維和數學思考能力。教師應當以合理的提問發散學生思維，并最終將學生的思維引入教學目的中。例如“紙杯倒水”實驗，學生得到的結果是4 杯左右，教師可以提問：“為什么是4 杯呢？”初步建立升與毫升之間的認知聯系。

2.合理對待實驗誤差

在數學實驗中，誤差是必然發生的，只有合理對待數學實驗中產生的誤差，才可以讓學生更加辯證地看待數學實驗。例如“立方體倒水”實驗，在學生獨立操作后，經常出現倒滿后有剩余這一情況，所以在實驗結束后分析，學生提出“水不是正好1 升”“立方體有厚度”等很有數學價值的分析。

3.視頻演示完善實驗

視頻演示不能取代學生的動手操作，但是不代表視頻演示完全不可取，對于一些數學實驗不容易操作或容易產生誤差的實驗。在學生獨立操作后，教師可以用視頻再演示一次。這樣可以清晰地觀察實驗過程與實驗結果，不僅有利于學生反思自己實驗時操作的規范性，也有利于加深學生對科學的實驗結果的印象。

本文從設計、組織和分析三個層面對小學數學的課堂實驗提出了一些建議，期望對小學“數學實驗”的教學有一定的參考作用。不過，隨著學生年段的不同、身心發展的不同，在數學實驗中會出現各種各樣的情況，這也就要求我們繼續思考，繼續深入，不斷完善課程內容。