开展数学实验的两种途径

浙江省义乌市实验小学教育集团 周若颖

小学数学实验教学，就是理论与实际操作相结合的教学，其中以实际操作为主，理论知识为辅，将二者有机地结合在一起。学生在实验的过程中不仅对数学知识概念的理解更加深刻，并且还能提高他们的实际操作能力。现今的数学教学不仅要教授学生们一些基础的数学知识概念，还需要培养他们各方面的能力，实现素质教育的目标。

一、注重课内实验教学

小学学习过程中，有许多知识的学习都是通过实验来展开的，这些实验都是前人经过多次实验和证明才获得的结论。在开展实验性教学的时候，教师应该在这些实验基础上，联系自己的一些经验，将其转化为适应现代化小学教学课堂需求的实验类型，让学生们在感受和实际操作中完成数学知识的学习。

1.让学生动手操作

一个实验的完成不仅可以通过教师演示的方式完成，也可以在教师的指导下，学生们自己去完成。有些时候教师的演示根本就不能达到实验教学的目的，那就是让学生们完全理解数学知识概念，而让他们自己亲自去操作实验则不同，在这个过程中他们或许会遇到一些问题，但是却会对数学知识概念理解得更加清晰，在实验中手、眼、脑相结合，实现共同发展。

例如,北师大版小学数学四年级上册《滴水实验》，学习这一课知识主要是通过实验,利用数学知识把抽象、理性的认知变成感性、直观的感受,使学生深切认识到浪费水的可怕,从而提高节约用水的意识。首先教师可以在课前就给学生们布置一些任务，收集与水资源相关的一些资料信息，在上课的时候让学生们先谈一下自己的感受。教师出示一张图片，组织学生提出相关问题，比如“如果大家没有拧紧水龙头那么每年会浪费多少水”等，然后设计滴水实验的相关方案。

学生分小组进行讨论，然后设计具体的实验程序。教师引导学生明确实验的目的、工具以及方法步骤。比如可以用盛满水的纸杯扎个小孔来代替水龙头或直接打开水龙头来计算一分钟漏掉的水量，再进行推算。10滴水大约是1毫升，一个没有拧紧的水龙头如果每分钟漏30滴水，那么就可以推测计算出水龙头没有拧紧一年会浪费多少水。在得出的结论之后，学生们简单地汇报一下自己小组的实验过程，以及所得出的数据和结论。

这样的实验，学生自己动手，有利于主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等，是一个生动活泼、主动、富有个性的过程。在教学内容上，把握引导学生发现问题——提出问题——分析问题——解决问题这条主线，让学生通过课前收集的资料了解水资源的短缺状况，发现生活中浪费水的情况，进而提出一个浪费水的问题，从而分析问题、设计实验方案，通过对实验数据进行推算解决问题。

2.实验方式的合理选择

实验教学形式非常多样，有的是以教师为主体的，有的则是以学生自己为主体的，有的是大家共同完成的实验，所以实验形式的选择非常多样化。教师在这个过程中必须要结合课文知识内容选择正确的实验形式，达到小学数学实验性教学的最终目的。

以北师大版小学数学五年级下册《体积单位》这一课为例，一般在实验中都是以教师作为主体，但这个实验却是让学生自己操作，与其他的数据结合在一起共同得出结论。首先，教师在课前需要让学生准备好教具，在课堂上自主完成实验。学生先测算一下骰子的体积，认识一立方厘米，然后用3根一米长的木条做成一个互相成直角的架子，放在墙角，让学生们认识到一立方分米有多大，对比一立方厘米与一立方分米的大小的差异，形成一个基本的概念。然后让学生测量一下自己身边物体的体积，用合适的单位表示，让学生将这些数据填入自己设计的表格中，根据这些数据一起进行分析，教师再选几个数据让学生们说说思考的方法与过程，并且说说单位可以怎么进行换算，最后进行总结，完成实验。

通过实验，首先学生知道了什么是体积，什么是容积，它们之间有什么样的关系以及怎么进行换算，然后再将数据整合到一起，最后得出结论，这一结论就是课文中直接叙述的公式或者是概念。在数学知识学习中，概念和公式一般都是抽象的，通过实验可以将其具体化，后期也可以展开讨论及公式推导，提高实验数据与结论的准确性。

二、加强课外实验教学

数学实验中，学生们首先要做的就是针对数学问题设计相关的实验方案，然后再验证实验的猜测，解决数学问题。还可以观察实验现象，总结数学规律，探索新的知识。这些都是数学实验中需要做到的。课外实验也属于实验性教学的一种，主要是教师带着学生们去课外进行实验，完成设置的目标任务，得出最后的结论，发现其中的规律，学习掌握知识内容。在课外进行实验非常容易引起学生的兴趣，让他们全部参与到实验中来。

1.提出问题

在课外实验的时候，可以首先提出问题，让学生们产生疑惑，然后再在实验的过程中解答疑惑，这是数学学习中经常会使用的一种方式——设置疑问。在强烈的好奇心的驱动下，学生们就会想方设法去解答疑问。

例如，在北师大版小学数学《圆的周长》这课中，教师就可以首先设置疑问：“圆的周长怎样计算？圆的周长与直径有什么样的关系？圆周率是什么？”带着这些问题，教师带领学生们到圆形花坛边，将学生们分为几个小组，开始测量花坛的周长。在测量的过程中探索圆的周长计算方式、圆的直径与周长的关系、圆周率是什么以及有什么作用。这属于具体的课外实验，教师需要合理地引导学生们进行实验，要把握好度。这个课外实验中让学生对圆的周长计算公式理解更加深刻，在后期也知道如何将所学的知识应用到实际中。

2.积累经验

在学习的过程中可以通过类比实验的方式学习一些非常相似的概念知识，这就需要学生们运用以往熟悉的实验场景设计实验，而熟悉场景的过程就是一个积累实验经验的过程。让学生们了解到这样的方式不仅可以适用于一个概念的学习理解，还适用于其他概念知识的学习。学生们可以在实验中积累经验，提高自身的动手操作能力。

以北师大版小学数学五年级下册《长方体的体积和容积》这一课为例，在上一个实验过程中已经让学生认识理解了长方体体积的概念内容，而长方体的体积与容积在概念上具有一定的差异性，但是也具有很大的关联性。首先将学生分成几个小组，每一个小组都准备一个长方体的盒子和一些细沙，实验的时候将这些细沙填充到长方体的盒子当中，小组合作测量出长方体盒子的长、宽和高，然后通过长宽高将这个长方体盒子的体积计算出来。细沙的体积与长方体盒子的体积相等，最后得出这个长方体盒所容纳细沙的体积，就是长方体盒的容积。学生因此建立了容积的概念，对容积的概念理解也比较深刻，而不是只知其一不知其二。这是在上一个实验经验下的延伸性实验，这个实验不仅可以用于长方体体积和容积知识概念的学习，也可以运用于正方体体积和容积知识内容的学习当中，学生可以逐渐积累实验经验，解决数学学习中遇到的问题。

总之，开展数学实验，能够促进学生数学思维的有效发展，有效地提高学生的实践能力，我们需要想方设法、持之以恒地去开发和实践。