數學實驗如何促進兒童思維生長

江蘇省蘇州市吳江區江村實驗學校 金麗蘭

思維是指在頭腦中思考知識，它是無形的。在數學實驗中，動手操作是學生接觸知識最直接的方式，可以把無形的思維變成可視、可操作的探究行為等。那數學實驗又是如何促進兒童思維發展的呢？我從以下幾個角度進行探討。

一、數學實驗的問題性

我們為什么要做實驗？是因為我們遇到了困難要去解決。兒童帶著問題有目的地去進行實驗，在實驗開始前，學生就已經產生了思考，埋下了“思維”的種子，準備從直觀思維過渡到抽象思維，借助實驗將自己的思考結果表達出來。

例如，在認識二分之一時，要求學生把1 個蛋糕平均分給2 個人，很多學生無法準確描述一半是多少。這時學生就會思考：我怎樣表達才能讓大家明白我的意思呢？此刻，學生馬上會想到拿一個蛋糕圖片分一分，在分的過程中就可以直觀感受到什么叫作平均分，什么叫作二分之一。又比如，在比較幾分之一的大小時，在學生折出圓形紙片的二分之一后，直接提問：“你還能在同樣大的圓形紙片上折出一個比它小的分數嗎？”讓學生帶著問題去實驗，思考怎樣折分數會變小，知道分的份數越多，每份就越小，讓學生知道了分數的本質。

帶著問題去實驗，學生就會在實驗過程中一邊思考一邊操作，兩者相互促進，培養學生發現問題、解決問題的能力，推動學生思維能力發展。

二、數學實驗的有趣性

有趣的實驗能夠激發學生學習的欲望，為學生思維的種子注入清澈的泉水，為學生思維的生長提供必要的營養。比如，在學習“一一間隔排列”時，教學中，教師就可以讓學生先觀察圖案的排列順序，再利用兩種顏色的珠子和一條棉線設計一個有規律的排列，活動中，學生的興致都很高昂，對學習充滿了熱情。一個簡單的實驗就將課堂枯燥的找規律活動變成了好玩的串珠游戲，讓每個孩子都參與其中，進而讓學生在游戲中主動發現事物的本質。

三、數學實驗的可操作性

動手做實驗可以讓學生的思維從復雜的抽象思考變成簡單的直觀操作，給兒童的思維提供最簡單的生長方式。

例如，在研究二分之一里有幾個四分之一時，學生會將四分之一的紙條一個緊挨著一個放入二分之一的紙條中，這樣的操作就讓學生一目而然地知道了兩個分數之間的倍數關系，為以后學習約分做好了鋪墊。又比如，在認識1 米、100 米、1 千米有多遠時，教師在課前計量好走1 米、走100 米、跑1 千米要多久，然后讓學生在課上按時間原地走一走、跑一跑。學生的親身體會讓他們對這些距離有了深刻的感知。再比如，在三年級認識物體時，學生按要求將小方塊擺放在桌子上，再從前面、上面、左面三個方位觀察物體，直觀感受所看到的圖形的區別與聯系。

便于操作的實驗讓學生的感性認知和思維活動緊密結合，通過操作將自己的思維過程展示出來，促進思維能力的提高。

四、數學實驗的嘗試性

由于實驗具有問題性，因此兒童在實驗開始前會有一個猜測，實驗的目的就是驗證自己的猜測。但實驗并不是一次就可以得到理想的結果，需要多次嘗試，在反復的嘗試中，學生的思維得到深度發展。

比如，學生在一個裝有紅球和黃球的口袋中摸球，有學生想摸到紅球，但在實踐中卻沒有摸到紅球，這樣他就會繼續摸球直至摸到紅球為止。在多次的操作中，學生會思考：為什么沒有摸到紅球？為什么會摸到黃球？由此感知事件發生的隨機性。又比如，讓學生用兩副三角尺拼正方形和長方形時，學生在嘗試的過程中發現邊長相等的三角尺可以拼成正方形，邊長不等的三角尺可以拼成長方形。讓學生在簡單的操作中發現這四個圖形間的聯系，使學生的思維得到整合與發展。

實驗能讓學生產生連續的思維活動，通過不斷聯想讓思維層層深入，培養學生的創造性。

五、數學實驗的結果多樣性

實驗具有趣味性且便于操作，學生在實驗中往往會得出多種結果，這時學生又會思考：“為什么會有這么多結果？是我的實驗步驟不對還是存在其他原因？”實踐中，學生還會思考這些結果之間的聯系。在不斷解決矛盾的過程中，學生會主動回顧整個實驗過程，體會實驗的價值，推動他們的思維不斷地向前發展。

比如做一個正方形紙片的二分之一時，學生會出現多種不同的折法。這時學生就會回顧實驗過程，聯系自己的操作與分數意義，思考：為什么折法不同，但都表示二分之一？從而理解二分之一的分數意義。又比如，用22 根1 厘米的小棒擺一個周長22 厘米的長方形，在實驗中學生很快就會擺出一種情況。在擺第一個圖形的過程中，學生的思維已經發生了變化，會思考：這樣擺可以成功，那我把長再縮短點或增長些，結果會怎樣呢？這種思考就導致學生會出現多種實驗結果，學生就會分析這些結果，發現長、寬與周長的聯系。

多樣的結果會促使學生對實驗進行分析和綜合，既能讓學生掌握知識的本質與聯系，獲得正確完整的認識，又能激發和活躍學生的思維，進一步完善兒童的思維結構。

教學實踐發現，實驗能讓學生的學變得更簡單，使學生的思考變得更直觀，促進學生的思維發展，引導學生發現知識的本質，完善認識結構，也能幫助教師感知學生思維，進一步優化自己的教學方法，發展學生核心素養。