数学实验：让学生成为真正的探索者

陆钧

【摘要】数学实验是新课程改革后教师们热衷的教学手段，能让学生成为真正的探索者，而不是被动的接受者，真正和睦“做”数学，使数学实验成为研究学习的重要方式。教师要把数学实验大胆地融入数学课堂，探寻数学实验的设计方法，使数学实验有效开展，培养学生的实验能力与数学能力，这与新课程改革提出的自主探索学习方式是一脉相承的。

【关键词】数学实验 设计 思维 探索

数学知识来源于实践，与生活有着千丝万缕的联系。在教学中，运用实验的方法教学，则是把数学知识实践化，让学生在实验中学到数学知识。数学实验在课堂中的运用，是用数学实验的思维方式去思考、设计课堂教学。比如，高年级的“面积单位”这一单元的学习内容比较琐碎，而且有很多动手操作的内容，按照以往的教学，无论教师如何设计教学环节，学生的学总是有一种被老师控制的感觉，没有新颖性，但是，教师如果能用实验的思维去设计教学，则会豁然开朗。教师可以运用情境法进行课的导入，在上课伊始就给了学生学习面积计量单位的心理需求，让他们对面积单位有了初步的认识；另外，教师还可以让学生对1平方厘米、1平方分米、1平方米有一个大体的概念，让他们用尺子量一量、画一画、比一比，可以直接告诉学生这三种单位是我们学习和生活中常用的单位，让学生看看书上的解释，初步了解其含义，形成面积大小的概念表象，使学生初步了解，汇报自己的认识，分享自己的想法，在交流与讨论中深入了解概念。这样的情境把学生引入到了数学实验学习中，使他们积极主动地参与思考与学习。

一、在小学高年级进行数学实验教学的意义

数学实验是知识形成的过程，也是检测数学结论的方法，是对某类数学问题进行猜想与验证，从而解决数学问题。数学实验有实验器材的加入，也有数学思维活动的参与，是在特定的实验环境中进行的探索和研究活动。在数学操作中的学具制作、学具摆放、学具演示等，都可以算作是实验，但是严格意义上的数学实验都是以教师的演示为主，也有的是小组内进行演示。这种演示，掌握在教师手里，或者少数学生手里，更多的学生是看客，这种形式的数学实验没有发挥全体学生动脑、动手的能力。所以，学生从实验中获取的知识点也少之又少，失去了数学实验的真正目的，笔者在这里所说是以学生个别学习为基础的一种研究性的学习方式。面对某一个数学问题，所有的学生都要参与到实验中去，可以是独立实验，可以是小组合作实验，当然每个小组的人数不能太多，两个人一组最为理想，教师可以逼着那些“看客”参与到数学实验中来，让学生全员参与。

二、小学数学实验设计路径

数学实验是一种活动，属正常数学教学的一部分，是根据小学生的心理特点和认知规律进行的数学学习过程，但教师又不能把数学课上成专门的实验课，所以，教师要区分开数学实验与实验课两个概念。如果教师把整节课上成了实验课，把难度很高的数学问题丢给学生去独立探索与实验，则会加大学生的学习难度，教学效果不佳。所以，在教学中，教师要把大的数学问题分解成几个小的子问题，在教学中一一攻破，并把实验与讨论交流间隔安排，通过完成几个小实验的探究，保证大实验顺利进行。比如，在教学苏教版五年级下册“圆的认识”一课时，笔者正是把这个大的主题分成两部分，开展了两个实验来引导学生对圆进行完整的认识。

实验方案的设计与教学方案是完全不同的，教学方案是根据知识层次从低到高设计的，教学过程比较简单，数学实验教学的设计则是在实施前告诉学生实验的目的与目标，让学生根据任务进行探索活动。数学实验方案是教学方案的一部分，所以，实验方案的依据应该是教学方案的大背景。

1.创设实验情境激发兴趣

在小学高年级的数学教学中创设良好的问题情境能引导学生进入到思维的空间，当学习需要与知识的不足产生冲突时，学生的学习兴趣才会被调动起来，产生强烈的求知动机。比如，在“圆的认识”一课的教学时，为了调动学生的学习兴趣，笔者让学生用自己的观察去发现生活中的圆，让学生感受到生活中离不开圆，圆带给了学生很多的生活便利。引导学生想象“圆为什么会在生活中得到广泛的应用？”“如果没有圆将会发生什么？”这些问题把学生的思维带到生活当中，他们的好奇心得到了满足，为接下来圆的学习奠定了基础。

2.提出明确的实验目标

数学实验是为了验证某个数学问题的真与假，所以目标是明确的，明确的目标赋予了实验的价值。在实验前，教师要给学生说明为什么要做这个实验，得到什么样的结果才是想要的，教师与学生都要做到心中有数。数学实验应该是学生的实验，而不是只有教师在台上演示给学生看，这样的实验是无效的。所以教师在设计的时候尽可能地要让学生都参与，让学生知道做实验的目的、过程以及原因等，学生掌握了知识的来龙去脉，就能更好地形成知识体系。比如，在教学“圆的认识”学习时，教师可以先让学生交流生活中的圆，在这个交流过程中，教师可以运用多媒體为学生呈现圆的平面图形，这是小学阶段的学习内容，深入地让学生再次思考：如何把生活中的具体的圆转换成平面的圆？我们可以怎样去研究一个新的平面图形？学生根据自己平时对平面图形的经验与认识，通过相互交流，在商讨后达成一致意见，然后看一看、摸一摸、画一画等，把平面图形与实际的图形进行比较，找出不同点与相同点。

3.方法指导确保实验顺利进行

学生喜欢上实验课，但是，他们还缺乏科学意识，以为实验课只是好玩。其实，在实验时需要有一种科学的态度，教师一定要强调学生的科学意识，让他们重视实验过程，做到严谨而认真，要从实验现象看到本质，找出规律。因此，学生的实验过程离不开教师的适当指导，教师要对学生进行必要的实验指导，还要特别关注动手能力差的学生，发现问题及时解决，进行个别指导。只有这样，才能保证实验的科学性与精准度，培养学生的科学意识与学习兴趣。

4.深度对话提高实验的效果

实验是一种操作，但是，在操作的同时也可以交流讨论，特别是小组合作下的实验更是需要同伴的共同努力，积极出谋划策。教师也要鼓励学生多思考，把自己的想法大胆说出来，同时也要虚心听取别人的意见，不断整理自己的数学思维，提高实验的成效，这个交流的过程，也提高了学生的语言表达能力。

由于一些学校受经济条件的限制，缺乏实验材料，再加上有些教师认为实验教学非常浪费时间，还要进行课前准备，操作起来比较麻烦，所以数学实验开展的情况并不乐观，数学实验的价值得不到体现。随着新课程改革的不断推进，教师们更加重视学生的学习需要，数学实验也得到了重视，学生对数学实验也由陌生变为熟悉，而且非常喜欢上实验课，对实验产生了强烈的兴趣，学生的数学实验能力大大增强。“由学生本人把要学的东西自己去发现和创造出来”，这是数学的真正魅力，是自主学习的真正体现，是现代教育和课程“学习为本”的真正价值体现。

【参考文献】

刘正松.数学实验：推开数学学习的另一扇窗——以《两、三位数除以一位数》为例[J].教育研究与评论：小学教育教学， 2015（8）.