讓小學數學實驗成為提升學生思維品質的優質平臺

史俊

【摘要】小學數學是學生小學學習階段的重要內容，教師在數學教學實踐中不僅要完成對數學知識的講解，還需要注重學生數學思維的養成，思維對學生學習質量的提升意義顯著。數學實驗是培養學生數學思維的有效途徑，在教學實踐中教師借助數學實驗能夠為學生搭建更好的思維培養平臺。本文就數學實驗對學生思維培養的作用以及數學實驗的應用方法進行論述。

【關鍵詞】小學數學;數學實驗;數學思維

一、引言

數學就是對數量關系以及空間形式進行深入研究的科學，隨著科技的飛速發展，數學在各行各業中的應用愈加廣泛。數學在人類文化中是不可缺少的組成部分，每個公民都應具有良好的數學思維能力，這就需要教師關注學生數學思維的培養，思維培養要注重從小開始。數學實驗對學生數學思維的培養有著重要意義，教師需要正確認識數學實驗，不能將其簡單地認為是動手操作，要將數學實驗與教學內容相關聯，指導學生完成科學合理的數學實驗，幫助學生在學習過程中不斷積累經驗，用數學思維展開數學學習。

二、借助數學實驗引導學生的數學思考

對于小學生來說，學習應當充滿樂趣，并具有較強的主觀能動性與個性特征。在數學課堂教學中學生不僅要接受教師講解的知識，還應當有動手實踐的過程，在自主探索與相互交流中深化數學知識的學習。這就要求教師學會運用數學實驗，從學生的認知發展水平出發，不斷引導、幫助學生掌握數學知識與數學學習方法，并形成有效的數學思維，從數學學習中積累豐富的經驗。例如在學習“圓錐體積”時，學生通過預習環節能夠認知到圓錐與圓柱體積的關系，接下來的教學就可以此為基礎。教師需要先為學生準備底面積與高度相同的圓柱體與圓錐體容器，之后讓學生在圓錐體內注滿水，將圓錐體內的水倒入圓柱體中，驗證兩者體積關系。通過一系列數學實驗，學生能夠準確記憶圓錐體體積是圓柱體體積的1/3，也就得到了圓錐體體積的計算公式。整個環節都凸顯了學生的參與度，能夠更好地幫助學生獲得數學學習方法，引導學生學會用數學思維來學習數學知識。

三、借助數學實驗激發學生的思維靈活性

在小學數學教學實踐中，定理、概念等內容是教學的重難點，該部分內容較為抽象，加之小學生理解能力較為薄弱，因此學習起來難度較大。為了幫助學生更好地理解相關知識，教師就需要依托實物展開更為直觀的教學活動，讓學生借助動手實踐構建起正確的數學模型，幫助學生理解數學知識。學生在數學學習中難免會出現思維上的斷點，借助數學實驗的開展能夠讓學生更快速地突破思維障礙，提升學生數學思維層面的靈活性。例如在學習經典的“相遇問題”或“工程問題”時，教師就可以通過實驗的設計來幫助學生理解，實現有效的思維遷移，構建起正確的問題解決模型。假設問題：有甲、乙兩車從相距320千米的A、B兩城市同時相向行駛，甲車速度為55千米/時，乙車速度為70千米/時，兩車行駛多久能夠相遇？學生第一次面對這類問題難免會覺得無從下手，對很多數學概念都感到非常陌生。為了幫助學生拓展數學思維，讓學生明白題目內容，教師就可以讓學生利用玩具汽車進行場景還原，讓學生對題目中的“同時”與“相向”有充分理解，為解答題目尋找正確的切入點。在實踐中可以將課桌兩個相對邊設定為A、B兩個城市，同桌相互配合將兩輛汽車放在邊緣位置，保持車頭相對，之后讓兩汽車自由行使，觀察汽車相遇時的狀態。在此基礎上教師再對題目中包含的概念進行講解，與同學一起分析，促進學生對相遇問題概念的理解，最后總結出這類問題正確的解答模型，為學生接下來的數學學習奠定基礎。數學實驗的增加不僅讓學生的學習興趣被激發出來，還讓學生感受到了探索式學習的樂趣，幫助學生形成靈活的數學思維，面對數學問題時能夠更好地運用發散思維來思考。

四、借助數學實驗啟迪學生的批判性思維

實踐能夠對真理進行檢驗，數學實驗內容的增加能夠驗證學生已經得到的結論或猜想，并通過直觀的方法增強學生對知識的理解。數學實驗的應用還能在很大程度上啟迪學生的批判性思維，學生能夠通過長期積累形成科學探索與勇于質疑的精神。例如在學習“可能性”內容時，教師可以帶領學生進行拋硬幣的游戲，教師拿出硬幣問學生：“我們拋擲硬幣20次，正面與反面朝上次數是相同的嗎？”有些學生認為正反面出現次數相等，有些學生則認為正反面出現次數不相等，為了驗證學生的猜測，就可以讓學生自己進行數學實驗論證。教師讓學生以小組為單位進行實驗，并對每次結果進行記錄。為了增強數學實驗的嚴謹性，應當讓每個小組都重復三次實驗。統計全班學生的實驗結果可知，拋擲硬幣沒有出現正面與反面次數相同的情況。很多學生面對這一結果都很驚訝，之后教師帶領學生對實驗結果進行分析，發現沒有一組實驗數據出現過相等的情況，但是兩者總數相差較小。這時教師就可以對相關數學知識進行總結：從理論層面來說，正面與反面向上總數應當相同，但是該事件屬于隨機事件，最終出現的結果也具有很強的隨機性，結果可能相等也可能不相等。很多數學家也針對這一問題進行了實驗論證，同樣很少出現相同的情況。隨機事件結果的驗證需要以大量重復實驗作為基礎，因此學生實驗論證的結果是正確的。通過本節教學內容，學生能夠清楚地認識到面對問題不能想當然地得出結果，要敢于提出質疑并用事實論證結果。由此可知，通過數學實驗的應用，能夠幫助學生學會質疑，使其用批判性思維展開接下來的數學學習。

五、借助數學實驗催化學生創造思維

數學實驗環節的增加能夠有效促進學生的大腦思維，讓學生在實踐中發現數學的奧秘與樂趣，同時還能學會如何思考、如何創造。探索性實驗的開設能夠為學生提供探究學習的平臺，為學生創造驗證自身猜想的機會，推動學生創造性思維的發展。例如在學習“圓柱側面積”時，教師就可以引導學生對圓柱側面積計算方法進行探索研究。教師可以讓學生每人帶一個圓柱形薯片筒，讓學生用白紙將側面包裹起來，之后將恰好包裹住圓筒的紙鋪平，學生就能得到一個標準的長方形。之后引導學生對比長方形長寬與圓柱之間的關系，進而得到準確的圓柱側面積計算方法。在學生對圓柱側面積有基本了解后，教師就可以引導學生將圓筒外包裹的紙沿著斜線剪開，學生將得到的紙平鋪在桌面上發現，得到的是平行四邊形，而該平行四邊形的底邊與長方形底邊長度相同，高與圓柱高相同，這樣仍然能夠得出圓柱側面積算法。基于實驗的探索教學，往往能夠讓學生收獲到更豐富的數學知識，學生在實踐中思維也能迸射出更多創造性的火花。

六、借助數學實驗幫助學生養成良好習慣

數學實驗的趣味性是眾所周知的，除此之外它還具有很強的直觀性，與學生的認知發展水平相吻合，在進行數學實驗時學生能夠保持愉悅的心情，進而獲得更好的數學學習效果。學生內心的快樂會對行為產生影響，通過數學實踐感受到成功的喜悅，進而促進學生良好學習習慣的養成。例如在學習“平行四邊形面積”時，教師需要為學生布置學習準備任務，讓他們制作長方形與平行四邊形。學生利用家里的手工卡紙自己動手完成平行四邊形與長方形的制作，在素材制作過程中學生就能發現兩者之間的區別，并在實踐中感受到知識獲取的樂趣，既能了解圖形的相關知識，還能體會到動手的樂趣。通過長時間的數學素材制作，學生能夠養成動手實踐的習慣，并對動手結果進行總結，有助于其良好學習習慣的養成。

七、借助數學實驗促進教師業務水平提升

教師的教學能力直接影響著學生的學習情況，要想保證學生思維品質得到提升，就要注重教師業務水平的發展。教師是課堂教學的組織者與引導者，教師組織數學實驗的質量關系著學生能力的發展情況。教師要在教學中總結自己的不足，對課堂教學進行及時總結與完善，不斷優化課堂教學質量，在實踐中提升自身的業務水平，為更高質量的數學教學活動的開展奠定基礎。通過數學實驗教師還能更好地總結實驗教學的類別，激發學生興趣，讓學生能夠更快速地投入到數學學習中。學生通過數學實驗能夠更積極地參與到教學活動中，逐漸養成積極主動的學習態度，并對抽象的數學知識進行具體化理解，構建起完善的數學知識體系。整個數學教學都離不開教師的引導，其地位非常顯著，教師只有具備強大的教學功底才能切實落實數學實驗教學。

八、結語

綜上所述，小學數學是孩子步入學習階段后重要的基礎課程，對學生日后的學習與發展都有著重要意義。在小學數學教學實踐中，教師如果能夠將數學實驗融入其中，就能夠很好地促進學生思維發展，實現學生數學綜合水平的提升。此外，實驗內容的運用還能提升學生的動手實踐能力，讓學生全面發展。學生在參與數學實驗時既能鞏固所學知識，還能加深對課內知識的理解，使知識向能力的轉化。教師借助數學實驗還能全面提升自身的業務水平，更新教學理念與教學方式。

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