☉楊 凱

數(shù)學(xué)課堂中的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力和動(dòng)手操作能力的有效教學(xué)途徑之一。教師在課堂中運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，將復(fù)雜的理論知識(shí)通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)直觀地為學(xué)生進(jìn)行呈現(xiàn)，能幫助學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和應(yīng)用能力的提高。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手操作來(lái)變得生動(dòng)形象，能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣，更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種方法，教師通過(guò)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)將數(shù)學(xué)知識(shí)變得直觀形象，激發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的求知欲，有利于在實(shí)驗(yàn)中提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和數(shù)學(xué)思維，為以后的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的原則

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中發(fā)揮著重要作用，能創(chuàng)造適合學(xué)生發(fā)展的平臺(tái)。教師要想發(fā)揮數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的最大作用就要引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要從學(xué)生的實(shí)際需求考慮，在了解學(xué)生個(gè)性差異的基礎(chǔ)上，選擇適合學(xué)生動(dòng)手來(lái)做的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，并且確保實(shí)驗(yàn)有一定的探究?jī)r(jià)值，吸引學(xué)生主動(dòng)參與。學(xué)生經(jīng)過(guò)深入的思考，在動(dòng)手操作參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程。這樣學(xué)生能真正理解實(shí)驗(yàn)中的數(shù)學(xué)知識(shí)，并應(yīng)用到日常生活中。教師應(yīng)掌握教材內(nèi)容，了解學(xué)生特點(diǎn)，以學(xué)生為中心，充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的接受能力，引導(dǎo)、組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，順利組織數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值

在課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師要根據(jù)學(xué)生發(fā)展的特性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中。由于學(xué)生具有生性活潑好動(dòng)，記憶時(shí)間短的特征，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中控制自我能力較差，不能很好地集中注意力。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，教師采用灌輸式的方法教學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，枯燥的學(xué)習(xí)方式打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，課堂上的數(shù)學(xué)活動(dòng)很難順利完成。因此，教師應(yīng)該合理地開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)參與，自主學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)技能，同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)踐生活相聯(lián)系，應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供廣闊的思維空間，提高學(xué)生自主探索數(shù)學(xué)知識(shí)的能力，提高學(xué)生的參與實(shí)踐能力。在課堂中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠使學(xué)生更好地理解與運(yùn)用抽象枯燥的數(shù)學(xué)理論知識(shí)，并且在操作的過(guò)程中培養(yǎng)動(dòng)手能力，提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，把數(shù)學(xué)知識(shí)形象直觀展現(xiàn)給學(xué)生，讓數(shù)學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，幫助學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用策略

（一）趣味性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

由于數(shù)學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯性，教師在開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，以往的灌輸式的教學(xué)方式已經(jīng)無(wú)法營(yíng)造出活躍的課堂氛圍。新的課改要求數(shù)學(xué)課堂要以學(xué)生為主體，構(gòu)建活潑生動(dòng)的課堂。以往的一問(wèn)一答式的數(shù)學(xué)課堂模式，使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)喪失了學(xué)習(xí)興趣，死記硬背的方式限制了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。學(xué)生對(duì)趣味性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)更情有獨(dú)鐘，因此，教師要把握教材的設(shè)計(jì)目標(biāo)，熟知數(shù)學(xué)教材所涉及的數(shù)學(xué)內(nèi)容，了解學(xué)生心理發(fā)展的特點(diǎn)，開(kāi)展有趣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，構(gòu)建出輕松活潑、愉快自主的數(shù)學(xué)課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意志，提高學(xué)生主動(dòng)探索意識(shí)。由于學(xué)生的發(fā)展存在著差異，因此，教師設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要精心篩選每個(gè)實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)材料。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師要讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的趣味和魅力，從而吸引學(xué)生融入到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。

例如，教學(xué)《找規(guī)律》一課時(shí)，教師設(shè)計(jì)這樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)：學(xué)校里開(kāi)聯(lián)歡會(huì)布置舞臺(tái)，買(mǎi)了許多顏色的小旗來(lái)裝飾，教師把學(xué)生分成四人一組，要求學(xué)生按一定的規(guī)律來(lái)裝飾舞臺(tái)，學(xué)生動(dòng)手操作，每組的顏色規(guī)律小組內(nèi)商議制定。教師設(shè)計(jì)有趣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)全體學(xué)生動(dòng)手操作的熱情，學(xué)生以學(xué)為主，主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，課堂也生動(dòng)起來(lái)。

（二）探索性實(shí)驗(yàn)，提升數(shù)學(xué)思維品質(zhì)

在課堂中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以為學(xué)生設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)操作能力。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法有很多，主要包括動(dòng)手實(shí)踐、小組合作交流等。學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，課堂上呈現(xiàn)出來(lái)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是生動(dòng)愉快、自主探討、互相交流的。也就是說(shuō)，在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不能只依靠學(xué)生死記數(shù)學(xué)理論，應(yīng)教育學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中積極思考與探索。因此，數(shù)學(xué)知識(shí)的探索認(rèn)知過(guò)程，是衡量學(xué)生能否積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，并展現(xiàn)在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過(guò)程中。

例如，教師在教學(xué)《長(zhǎng)方形周長(zhǎng)》計(jì)算過(guò)程這一內(nèi)容時(shí)，創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)：在小組合作式的測(cè)量活動(dòng)中，小組思考討論出“測(cè)紙條”和“量邊”兩種測(cè)量長(zhǎng)方形周長(zhǎng)的方法。學(xué)生對(duì)兩種測(cè)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作、記錄與驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)“測(cè)紙條”和“量邊”這兩種方法都有局限性，存在著誤差，并在探索中總結(jié)出“長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)”的計(jì)算公式。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作對(duì)長(zhǎng)方形有了初步的認(rèn)識(shí)，知道長(zhǎng)方形對(duì)邊相等的特征，進(jìn)而探究長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)計(jì)算公式：長(zhǎng)×2+寬×2=周長(zhǎng)，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)=（長(zhǎng)+寬）×2，用字母表示：c=（a+b）×2。探究性實(shí)驗(yàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)中有明顯的效果，課前教具的充分準(zhǔn)備，使學(xué)生在課堂上操作實(shí)驗(yàn)得心應(yīng)手，枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化成探究實(shí)驗(yàn)，能提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。

（三）操作性實(shí)驗(yàn)，豐富數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法

新的課改要求教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)創(chuàng)新教學(xué)模式，新型的課堂教學(xué)模式需要教師拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)踐能力，學(xué)生更容易理解所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)。教師采用多種教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生積極參與，小組合作共同完成實(shí)驗(yàn)步驟。操作過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用觀察法、體驗(yàn)法、論證法學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探索的科學(xué)精神。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)《克和千克》時(shí)，教師根據(jù)教材的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)操作性實(shí)驗(yàn)：一是認(rèn)識(shí)秤，教師利用多媒體出示各種秤的圖片，如臺(tái)秤、天平、電子秤、彈簧秤、盤(pán)秤、磅秤等。通過(guò)圖片認(rèn)出這是稱各種物體重量的不同樣式的秤。教師拿出準(zhǔn)備好的一枚2 分的硬幣，指導(dǎo)學(xué)生放在手里掂一掂，感受一下它的輕重，然后師生合作，用天平秤來(lái)稱一下它的重量。學(xué)生動(dòng)手操作，初步來(lái)感知一克的重量。二是讓學(xué)生從自己準(zhǔn)備的學(xué)具中找到大約一克重的物品。小組討論日常生活中重一克的物品有哪些。學(xué)生自主探索，在小組內(nèi)討論。尋找生活中重一克的物品，例如圖釘、紐扣、螺絲釘、花生米等等。學(xué)生用手掂一掂十個(gè)2分硬幣，感知10 克的重量，再掂50 克、100 克等物體的實(shí)際重量。通過(guò)學(xué)生的掂一掂，實(shí)踐操作感受物體的不同重量。三是認(rèn)識(shí)千克。學(xué)生用秤盤(pán)或彈簧秤稱一稱兩袋鹽的重量，教師適時(shí)指導(dǎo)，學(xué)生分組合作，動(dòng)手操作。小組里每個(gè)同學(xué)分別掂一下兩袋鹽，感受1 千克的重量，并討論交流生活中哪些物體的重量大約是一千克。［1］教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手稱一稱，是數(shù)學(xué)操作性實(shí)驗(yàn)的基本體現(xiàn)。通過(guò)練習(xí)，幫助學(xué)生理解了克與千克之間的關(guān)系。探索性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自主探究，親身經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生，動(dòng)手驗(yàn)證結(jié)論，最后學(xué)生交流領(lǐng)悟，讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)與生活是緊密相連的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中進(jìn)行獨(dú)立思考，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握程度布置交流的方法和步驟，讓學(xué)生在小組交流時(shí)有秩序、有條理。活躍的課堂點(diǎn)燃了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，操作性實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，不僅幫助學(xué)生熟練掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，而且提升了課堂的教學(xué)效果。［2］

（四）開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力

數(shù)學(xué)在本質(zhì)上是一門(mén)由人類(lèi)的思維到知識(shí)形成的學(xué)科。新的課程標(biāo)準(zhǔn)指出教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要設(shè)計(jì)具有開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)，把課堂還給學(xué)生，學(xué)生利用生活中積累的數(shù)學(xué)知識(shí)，積極在實(shí)驗(yàn)中求證，進(jìn)一步鞏固數(shù)學(xué)理論知識(shí)，挖掘教材的深意。教師要深刻了解學(xué)生的數(shù)學(xué)能力，適應(yīng)課改的需求，潛心鉆研教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在理解基本的數(shù)學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)。

例如，教師在教學(xué)《認(rèn)識(shí)長(zhǎng)度單位厘米》時(shí)，可以設(shè)計(jì)開(kāi)放性的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)我們手掌的一拃、邁出的一步都能夠測(cè)量比較短小的身邊物體的長(zhǎng)度。但是對(duì)于比較大的物體，由于在測(cè)量的過(guò)程中出現(xiàn)的誤差，只能粗略地感知物體有多長(zhǎng)，因此，教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)更準(zhǔn)確的測(cè)量方法。教師為學(xué)生制定出測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)備統(tǒng)一長(zhǎng)度的紙條，進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)之前需要學(xué)生認(rèn)識(shí)統(tǒng)一的長(zhǎng)度單位，讓學(xué)生觀察自己準(zhǔn)備的尺子。［3］學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)尺上有刻度線，教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)刻度線以后，介紹尺子上的刻度及表示的意義。認(rèn)識(shí)了“厘米”這一長(zhǎng)度單位以后，選擇身邊的物體長(zhǎng)度通過(guò)測(cè)量并記錄下來(lái)。學(xué)生可以量課桌的長(zhǎng)度和寬度，數(shù)學(xué)課本的長(zhǎng)度和寬度。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)度為1 厘米的事物，人的食指的寬度、本子上田字格的寬度、圖釘?shù)拈L(zhǎng)度都是1 厘米。學(xué)生在認(rèn)識(shí)感知1 厘米以后增加難度，認(rèn)識(shí)幾厘米。學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的紙條，先用手一拃量它的長(zhǎng)度，猜想一下大概是幾厘米，然后同桌合作進(jìn)行具體的量一量，再匯報(bào)交流用尺量出來(lái)的長(zhǎng)度。量一量文具盒的長(zhǎng)度、鉛筆的長(zhǎng)度、橡皮的長(zhǎng)度等。學(xué)生通過(guò)這種開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)了對(duì)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用，發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)與生活緊密相連。開(kāi)放性的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的實(shí)踐能力得到進(jìn)一步的提高，在發(fā)揮學(xué)生自主性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的遷移。認(rèn)識(shí)厘米的過(guò)程是知識(shí)的形成過(guò)程，結(jié)合開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)操作，教師引導(dǎo)學(xué)生提出疑問(wèn)、探索知識(shí)、解決問(wèn)題，讓學(xué)生在小組交流合作、動(dòng)手操作的過(guò)程中掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)提出疑問(wèn)，是學(xué)生思考的表現(xiàn)，提高了學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)帶給學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識(shí)的欲望和樂(lè)趣，把枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)成開(kāi)放性的動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)探索的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生綜合的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。［4］

四、結(jié)語(yǔ)

在開(kāi)展數(shù)學(xué)課堂教學(xué)時(shí)，要保證課堂實(shí)驗(yàn)有效完成，教師就要熟知學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的特征。有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，將數(shù)學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際緊密相連；有趣味性的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性；有探索性的實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)，學(xué)生能夠主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中。學(xué)生有了興趣，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中才能積極探索數(shù)學(xué)的奧秘。課堂中的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，而且促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維和動(dòng)手實(shí)踐之間有效的融合，讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)了理論思考與實(shí)踐行動(dòng)的有機(jī)結(jié)合。