孫樹華

摘 要 數(shù)學實驗是課程改革的重要內(nèi)容，是激發(fā)學生興趣，提高學生觀察能力、操作能力、空間想象能力、探究能力以及創(chuàng)新能力的有效方法。結(jié)合教學實例，總結(jié)實驗教學的理論依據(jù)，概括實驗教學的基本類型和步驟，提出需要注意的問題。

關(guān)鍵詞 小學數(shù)學；實驗教學；教具；多媒體

中圖分類號：G623.5 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）17-0137-03

1 前言

實驗是數(shù)學教學一種重要方法，數(shù)學課程標準中明確指出：“有效的數(shù)學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶，動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數(shù)學的重要方式?！备鶕?jù)這一精神和要求，在小學數(shù)學教學中重視和應用實驗，加強實驗教學，有利于把深奧抽象、乏味枯燥的數(shù)學知識通過生動形象的演示和利于探究的動手操作進行傳授，從而激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生理解知識的形成過程，提高教學效率，實現(xiàn)“在數(shù)學教學中人人都能獲得良好的數(shù)學教育，不同的人在數(shù)學上得到不同的發(fā)展”的數(shù)學課程理念。

2 數(shù)學實驗教學的必要性

心理學研究證明，小學生具有愛動好玩的心理特點，好奇心強，喜歡動手操作。根據(jù)這一特點，在教學中恰當?shù)亻_展數(shù)學實驗，可有效地促進學生的觀察和發(fā)現(xiàn)、猜想和驗證，提高學生的觀察、猜想、操作及實踐能力。

建構(gòu)主義認為，學習過程不是被動地接受課本上的現(xiàn)成結(jié)論，而是在觀察、實驗、猜想、推理等基礎上對知識主動建構(gòu)的過程。數(shù)學實驗就是在教師的指導下，讓學生從自己的數(shù)學經(jīng)驗出發(fā)，通過自主探究而逐漸形成自己數(shù)學知識結(jié)構(gòu)的過程。

小學數(shù)學課程標準指出：“學生學習應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。除接受學習外，動手實踐、自主探索與合作交流同樣是學習數(shù)學的重要方式。學生應當有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程。”這一基本理念為數(shù)學實驗提供了重要理論支持，正因如此，在小學數(shù)學教材中設有“看一看”“想一想”“練一練”“說一說”“實踐活動”等眾多欄目，為學生開展數(shù)學實驗搭建了多種豐富平臺，鼓勵學生進行探索和交流。

縱觀數(shù)學發(fā)展史，很多中外數(shù)學家都指出了數(shù)學實驗的重要意義。如數(shù)學家歐拉說：“數(shù)學這門科學需要觀察，也需要實驗。學生應重走人類掌握數(shù)學的歷程，從直觀具體的實驗階段走入抽象理論階段?！睌?shù)學教育家G.波利亞曾指出：“數(shù)學有兩個側(cè)面，一方面它是歐幾里得式的嚴謹?shù)目茖W，從這方面看數(shù)學像是一門系統(tǒng)的演繹科學；但另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學看起來卻像一門實驗性的歸納科學。”由此可以認為，在數(shù)學教學中重視和加強數(shù)學實驗，有利于促進學生積極參與課堂教學，了解數(shù)學知識的構(gòu)建過程，享受探究知識的樂趣，對于培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的精神，具有重要意義。

3 數(shù)學實驗教學的基本類型

與物理、化學等實驗一樣，數(shù)學實驗需要一定的生活經(jīng)驗和一定的基礎知識，又需要動手動腦自主探究。根據(jù)教學實踐，小學數(shù)學常見的教學實驗大致可以分為以下三種形式。

演示型實驗 演示型實驗就是根據(jù)教學目標和教學內(nèi)容，由教師借助有關(guān)教具，先提出問題，然后對知識的形成過程進行演示，讓學生觀察，最后引導學生分析和記憶，以此證明一個定理，推導一個公式，或驗證一個結(jié)論。這種實驗的特點是可以充分發(fā)揮教師的主導作用，只需教師演示和學生觀察，就可以完成教學任務。如在教學“平行四邊形”的面積時，利用一張作業(yè)本紙，沿對角線折疊，使其成為兩個三角形；然后利用三角形的面積公式，推導出平行四邊形的面積公式。這樣既讓學生理解了學習內(nèi)容，又滲透了等積變換的思想。

自主操作型實驗 自主操作型實驗，即由學生借助教具，自主探究知識的形成過程，弄清知識的來龍去脈。如在進行“長方體的體積”教學時，學生利用實物模型，自己進行觀察、操作和交流，分析長方體的體積與長、寬、高之間的關(guān)系，最后總結(jié)歸納出長方體的體積是長×寬×高。這種實驗和演示型實驗的不同之處是以學生為主體，教師為主導。

模擬型實驗 這種實驗主要是發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢，通過直觀演示各種圖文資料，幫助學生理解，引導學生對數(shù)學知識進行自主探究。如在教學“同底等高的三角形面積相等”這一定義時，教師可利用多媒體技術(shù)的“平移”“閃爍”等特點，把兩個三角形的底和高完全重合，讓學生通過觀察和思考，驗證這一定義。

4 數(shù)學實驗教學的基本步驟

利用教具，創(chuàng)設情境 數(shù)學實驗離不開教具的幫助，教具包括傳統(tǒng)教具和多媒體技術(shù)。這一步驟的實施，主要是選用合適的教具，通過演示和操作，進行具體數(shù)學問題的探究，幫助學生把形象思維轉(zhuǎn)化上升為抽象思維，加深對數(shù)學概念和定義的深刻理解。

啟發(fā)猜想，自主探究 對于有些數(shù)學知識，教師需要首先引導學生，根據(jù)某些已知的條件，對未知的數(shù)量關(guān)系進行預測性的推斷；然后利用教具，為學生提供“做數(shù)學”的機會，促進學生圍繞自己的猜想，通過動手動腦操作，探究數(shù)學知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，對自己的猜想進行驗證。

交流評價，歸納結(jié)論 即學習小組組長匯報本小組的驗證過程，展示探究的成果，然后由全體學生進行交流討論，取長補短，提升完善，最后歸納出具有一定規(guī)律的正確結(jié)論。在這個過程中，教師要及時對學生的閃光點給予肯定和表揚，使他們體驗到成功的愉悅，鼓勵學生獲得更大的成功。這一步驟的關(guān)鍵是加強小組合作學習。

應用鞏固，實踐創(chuàng)新 這一步驟主要是引導學生把探究總結(jié)出來的方法和結(jié)論運用于實踐，解決簡單的實際問題。如組織學生參與具有趣味性、操作性和開放性的練習活動等，以便學生在實際應用中鞏固知識，提高動手動腦能力，發(fā)展創(chuàng)新思維。

5 開展數(shù)學實驗教學應注意的幾個問題

要精心預設操作難點 教學難點，既是學習的障礙，也是操作的障礙。因此，在開展數(shù)學實驗時，要對教學難點進行正確把握，選用最恰當?shù)慕叹撸治鲎詈玫牟僮鞣椒?，以有利于把教學難點具體形象化，得到有效突破。endprint

如“千克與克的認識”一課，讓學生建立初步的質(zhì)量觀念是教學重點和難點。由于小學生第一次接觸質(zhì)量單位，還缺乏認識，那么在進行實驗時就要根據(jù)小學生的實際，對操作難點進行精心預設。實驗過程可以這樣設計：

1）稱一稱：以小組為單位，利用臺秤，指導學生稱一下一袋糖的質(zhì)量，知道1袋糖是1千克重。

2）試一試：拿出一個裝有蘋果的塑料袋，讓學生先試一試，再估計一下大約是多重，然后稱一稱。

3）猜一猜：出示1千克鐵和1千克棉花，讓學生猜一猜哪個重，再稱一稱進行驗證。

這個實驗設計了“稱、試、猜”三個步驟，讓學生經(jīng)歷了一個感知、探索、猜測、驗證的過程，在動手操作中，感受和體驗了“千克”的概念。當然，在教學“克”的認識時，可參照“認識千克”的教學方法。

要注重學生全員參與 新課改強調(diào)面向全體的重要性，強調(diào)學生的參與，讓每一個學生都能夠在原有基礎上有所提高。但現(xiàn)實問題是，班級普遍存在學生人數(shù)偏多的現(xiàn)象，不利于實驗教學的有效開展。要解決這個問題，可采用以下方法。

1）教師在進行演示實驗時，盡量選用醒目的教具，或采用適宜的方法，讓教具鮮明，以便教室里各個角落里的學生都能夠看清楚。如在教學“長方體的認識”時，可以把長方體模型的長、寬、高分別用紅、黃、紫三種顏色表示出來。這樣設計，學生就很容易分辨，知道長方體有12條棱。

2）分組實驗，既能增強學生真實的體驗和感受，增強實驗效果，又能夠發(fā)展學生的自主探究能力，培養(yǎng)學生的合作精神，是一種理想的實驗方法。

3）采用多媒體技術(shù)，有利于激發(fā)學生的興趣，促進學生在動靜結(jié)合、圖文并茂的情境中進行觀察，從而增強實驗效果。

要增強實驗的趣味性 增強實驗的趣味性，既是課程改革的要求，也是實驗教學的需要。除了加強信息技術(shù)的應用以外，還要注重對傳統(tǒng)教具的應用研究。如在教學“長方體的認識”時，可先出示學生熟悉的粉筆盒、紅磚等物體讓學生感知；然后指導學生把蘿卜削成長方體，讓學生認識面、棱、頂點等概念；最后小組討論，歸納長方體的特征。這樣設計，既有直觀演示和動手操作，又有交流討論和師生歸納，使實驗在輕松愉悅的氛圍中完成。

此外，對于理論知識不足但動手能力較強的學生，在實驗過程中要注重發(fā)揮其長處，多鼓勵，及時指導，以消除其畏難心理，增強信心。

要注意提高學生的數(shù)學應用意識 利用數(shù)學知識解決實際問題是數(shù)學教學的目標之一，是數(shù)學教學的出發(fā)點。學生的知識只有到實踐中進行應用，才能鞏固和驗證，促進拓展和延伸。如教學完“長方體表面積的應用”后，學校正好要粉刷教室，于是筆者結(jié)合實際編了這樣一道應用題讓學生訓練：

學校要粉刷教室，每平方米需要5元的涂料費，那么粉刷一個教室需要多少錢？粉刷全校教室需要多少錢？

結(jié)果學生熱情高漲，分組合作，有的量教室的長、寬、高，計算教室的表面積；有的量門窗和地面這些不需要粉刷部分的長和寬，計算出面積后加以扣除；還有的計算教室的數(shù)量。在實驗過程中，學生不但培養(yǎng)了自主探究與合作精神，而且體會到數(shù)學在生活中的應用價值，感受到利用所學知識解決實際問題的樂趣。

要注重培養(yǎng)學生的實驗習慣 小學生好動愛玩的心理，決定了其對數(shù)學實驗充滿興趣；而小學生注意力時間不夠持久的特點，又決定了其興趣不會維持長久的性格。要使他們保持對數(shù)學實驗的興趣長久不衰，就必須采用多種教學方法，養(yǎng)成良好的習慣。

6 結(jié)語

總之，數(shù)學實驗符合小學生的認知規(guī)律，不但能激發(fā)學習興趣，而且能幫助理解，促進探究，順利實現(xiàn)對知識的建構(gòu)，使學生形成數(shù)學思想和方法。只要根據(jù)教學實際，合理組織，恰當選用教具，關(guān)注操作過程，就一定能夠促進教學目標的實現(xiàn)。

參考文獻

[1]陳志明.淺談新課標下如何引導和培養(yǎng)學生提出數(shù)學問題[J].中學數(shù)學教育，2005（11）.

[2]林光來.對數(shù)學實驗教學的理解[J].浙江現(xiàn)代教育技術(shù)，2005（4）：17-19.endprint