数学实验中学生思维缺失的原因及对策

梁玲霞

[摘要]数学实验不仅是一种操作方式，更是一种思维方式。目前，数学实验中出现学生“被实验、统实验、虚实验”等问题，严重影响了学生思维的发展。因此，教师要采取有效的策略，通过数学实验培养学生的数学思维，提升学生的数学核心素养。

[关键词]数学实验;思维;缺失;原因;对策

[中图分类号]G623.5

[文献标识码]A

[文章编号]1007-9068（2020）18-0025-02

数学实验，指在猜想、假设等方法的引领下，借助数学仪器等手段，通过观察、操作等实践活动，推理验证得出数学规律与结论的过程。数学实验离不开数学操作，但又与数学操作不同，它多了一些理性思维与想象操作。数学实验作为学习数学的一种有效方式，它不仅是实践方式，更是认知方式、思维方式。可在实际的数学实验中，经常出现学生思维缺失的现象。下面，就对数学实验中学生思维缺失的原因进行分析，并提出相应的解决策略。

一、数学实验中学生思维缺失的原因

数学实验与数学操作是一种既有联系，又有区别的关系。在实际教学中，许多教师对数学实验存在误解，认为数学实验就是数学操作或把这两者等同，从而导致数学实验缺乏探索性与指向性，没有培养学生的数学思维。

1.学生“被实验”

数学实验是一个由学生提出假设、设计方案、操作探究、得出结论的过程，但在实际教学中，许多教师不仅为学生提供了完整的实验方案、实验素材、实验流程，还预设了实验结果。在这样的情况下，学生完全处于“被实验”的状态，根本没有自己思考的时间，不利于学生数学思维的发展。例如，教学数学实验《钉子板上的多边形》时，教师用学习单为学生提供三个实验，让学生根据学习单探究钉子数为1、2、3时的图形面积。在实验过程中，教师说一步，学生就做一步。尽管学生的实验过程是一帆风顺的，但是由于实验方法、实验路径都是由教师提供的，导致学生今后遇到类似问题时还是一头雾水，很难有自己的想法，更别提发展学生的探究能力了。

2.过程“大一统”

由于学生的生活经验、知识基础、家庭背景等方面客观存在差异，所以学生接受新知、探究问题的方法和能力也各不相同。在数学实验中，教师应尊重学生的个体差异，因材施教。但是，许多教师常常忽视学生的个体差异，以“大一统”的方式展开数学实验教学，不利于学生思维的发展。例如，教学数学实验《网柱的侧面积》时，为了帮助学生推导圆柱側面积的计算公式，教师要求学生都沿着高将圆柱展开。于是所有学生的步调一致，将网柱沿着高展开，得到一个长方形。接着，教师让学生仔细观察展开后的长方形与网柱，探究它们之间的关系，最后推导出网柱侧面积的计算公式。在这个数学实验过程中，尽管学生得出了正确的实验结果，但这个实验过程无疑是浅层次的，因为学生没有经过自己的尝试、摸索与思考，更没有斜着剪、曲着折等操作经历，这样的数学实验不利于学生数学能力的提升。

3.流于“虚实验”

在数学实验中，教师应引导学生充分经历数学知识发生、发展、形成的过程，因为只有这样，学生的实验感受才会更加深刻。但在实际教学中，有些教师为了追求正确的实验结果，对学生在实验中出现的不同思维统统“抹杀”，更有甚者直接把实验结论提前告知学生，这就导致学生思维缺失现象的产生。例如，教学数学实验《可能性》时，教师由于担心学生在实验中出现各种意外，便将一节丰富的“做实验”课演变成一节“演实验”“讲实验”“说实验”课。这样教学，导致数学实验流于形式，学生缺乏亲身体验的机会，对可能性的认识模糊。

二、数学实验中学生思维缺失的对策

数学实验的日的是为了把学生从传统“灌输式”的课堂教学模式中解放出来，将学生从以往的“被动学”转为“主动做”，形成以操作实践为主的数学学习活动。因此，在数学实验过程中，教师要将学生的动手操作与思维发展联系起来，形成数学学习新的生长点。

1.激活经验，发展思维

在数学实验过程中，教师应以学生已有的知识经验为起点，调动学生参与数学实验的积极性，鼓励学生积极思考，勇于实践、操作、探究，使学生通过数学实验触摸到知识的本质，让学生的思维得到真正发展。例如，教学数学实验《三角形三边关系》时，教师常让学生借助小棒来探究三角形的三边关系。在这个实验过程中，多数学生能够从自己已有的知识经验出发，围成一个两边之和大于第三边的三角形。但是，在探究三角形两边之和等于第三边时能否围成三角形，许多学生却出现了犹豫不决的情况，即有的学生认为这种情况可以围成三角形，有的学生则认为这种情况不能围成三角形。于是，教师让学生用笔画一

画。在面三角形的过程中，学生发现两边之和等于第三边时，这两条边不能连接起来，所以不能围成三角形。这样，学生一边操作一边思考，激活了数学思维，促使数学学习向最优化的日标发展。

2.鼓励发现，发展思维

数学概念是数学教材的重要组成部分，也是学生探究、理解数学的重要方式和途径。因此，在数学概念教学中，教师可借助数学实验帮助学生把抽象的数学概念与思维结合起来，使学生迸发出智慧的火花，真正理解所学的数学概念。例如，教学《长方体和正方体》这一内容时，有这样一道习题：“把一张长26厘米、宽18厘米的长方形纸，分别在四个角减去边长为4厘米的正方形，再把它折成一个无盖的正方体盒子，你能求出盒子的容积是多少吗？”多数教师教学这道题时都是让学生以数学实验的形式进行探究，即让学生做一做这个纸盒。其实，这样的操作与做手工无异。在这样的情况下，教师可让学生充分发挥自己的聪明才智，想一想：“对于这张长方形纸来说，怎样才能使这个纸盒的容积最大？”这样可激活学生的思维，活跃课堂气氛，实现数学实验与数学思维的完美融合，深化学生对所学数学知识的理解。

3.创造提升，发展思维

创造性思维是学生学习中的一种常见思维形式。在数学实验过程中，教师应鼓励学生创造性地进行操作实践，引发联想，助推学生的数学验证、推理分析。因此，教师可通过数学实验，给予学生充分思维的空间和时间，培养学生的创造性思维。例如，教学《长方形和正方形的认识》后，教师设计这样一道题：“用36个边长为1厘米的小正方形拼成长方形，一共有多少种方法？哪一种方法拼成的长方形面积最大？哪一种方法拼成的长方形面积最小？”对于这样的数学题，学生往往会产生一种无从下手的感觉。但是，通过数学实验，随着摆放拼组次数的增多，学生摆出的长方形也就越来越多。经过实验操作，学生发现：同样面积的长方形，当长与宽越接近时，周长越短;反之，则越长。有了这种数学发现后，学生就会产生新的猜想：“是否所有周长相等的长方形都具有这种规律呢？”在这个数学实验过程中，学生带着问题去探究，亲历了数学猜想、验证、结论的全过程，真正获得新知，发展了数学思维。

综上所述，数学实验是集操作、思维、想象、创造于一体的实践活动，对学生的数学学习有很大的促进作用。因此，在数学实验中，教师要注重对学生思维能力的培养，让学生由学习者转变为研究者、探索者与发现者，在数学学习上获得更好的发展。

（特约编辑 木清）