实验，为小学数学课堂增值

高莺

摘 要：数学给人们留下了枯燥、单调的印象，学生“谈数学色变”，究其原因，是人们认为数学只有逻辑推理，而忽视了它还有实践实验。在小学数学课堂中，教师应引入验证性、理解性、探索性、生活性的实验，深化学生对所学知识的理解，历练学生的数学思维，提升学生的数学综合能力，实现全面发展。

关键词：小学数学 实验 数学思维

谈到实验，人们很容易想到物理实验、化学实验、生物实验等，很难与数学联系起来，难道数学课也可以做实验？答案是肯定的。“数学实验”是为了探索数学规律、建构数学概念、检验数学猜想（或假设）而进行的动手操作活动。而苏教版小学数学课本中的实验，旨在让学生通过对实验素材进行数学化的操作，来理解数学、掌握数学、应用数学。在这样的实验活动中，可以解除传统课堂教学对学生的束缚，让抽象的数学知识在实验的过程中变得形象，从而降低学习的难度，帮助学生形成良好的认知结构。

一、验证性实验，探究知识本质

“猜想—验证”不仅是学生学习数学的有效方式，更是一种重要的数学思想。在小学数学课堂教学中，教师应引导学生对所学新知进行猜想，然后借助验证性实验，让学生对感性材料进行思考、分析和加工，使他们从知识感性认识上升到理性认识。

例如，教学《3的倍数特征》时，教师首先请学生猜想3的倍数有什么特征，学生根据2、5倍数的特征，猜想如果一个数个位上的数是3的倍数，那么这个数就是3的倍数。教师此时对学生的猜想没有做出任何评判，而是让学生根据自己的猜想，任意写几个数进行验证，看它们是不是3的倍数。学生通过验证，很快便发现了问题，根据猜想写出来的数，有的的确是3的倍数，如63、246、1 089等，而有的却不是3的倍数，如16、169、1 003等，猜想的失败自然地激发了学生的求知渴望。教师趁势将学生的目光引向“63、246、1 089……”这些“3”的倍数，让学生再次猜想，有学生提出是不是与各个数位上的数字之和有关系呢？这个想法得到了班上其他学生的认可，学生进入到了新一轮的验证中……

上述案例，教师联系学生的知识基础和生活经验，让学生猜想“3”的倍数特征，学生经历了“猜想—验证—再猜想—再验证”的学习过程，在不断接近真理的过程中体会到了数学学习的快乐。

二、理解性实验，促进概念内化

数学课本中有很多公式、性质、定理、规律方面的内容，这些知识的产生有其特定的背景，对学生的抽象思维能力要求较高，也给学生的学习带来了难度。教师应从学生的认知特点出发，为学生设计理解性的实验，让学生通过感性、直观的体验，从已知領域逐步走向未知领域，帮助学生将直观经验升华为认知结构和数学模型，从而构建完整的知识体系。

例如，教学“体积的意义”时，为了更好地帮助学生理解体积的内涵，教师为学生设计了玻璃容器盛物品的实验。实验要求是这样的：先将玻璃容器里面装满沙子，然后倒出，再在玻璃容器里放入一个长方体木块，将先前的沙子倒进。这时容器满了，而沙子却剩下了。教师引导学生交流讨论发生这个现象的原因。此时，学生对体积的意义已经具有了初步的感性认识，但大部分学生的思维还是混沌的，不够清晰。教师再让学生将烧杯中倒满水，然后在杯子中放入小石块，水立即流了出来，显然是石块占去了杯子的一部分空间，所以水溢了出来。学生在实验活动中，理解了体积的意义：物体所占空间的大小叫做体积。

上述案例，教师没有将体积的内涵直接告知学生，而是通过理解性实验，加强学生对体积概念的认知，活跃了学生的思维。

三、探索性实验，完成知识建构

活泼好动是学生的天性，他们对新鲜事物有着很强的好奇心，因此学生对陌生事物有着强烈的探究欲望。教师应打破传统教学直接呈现知识结论的做法，融数学知识于活动之中，并为学生提供更多探索的时间和空间。通过探索性的实验，让学生通过亲身体验，参与知识的形成和发展过程，进入“会学和学会”的境界，感悟数学知识的真谛与价值。

例如，教学“长方形的面积”时，课前教师让学生准备了很多边长1厘米的小正方形。新课伊始，教师让学生拿出小正方形，小组合作拼出自己满意的长方形，然后观察，自己所拼长方形的长和宽，一共用了多少个小正方形，面积是多少平方厘米？在完成动手操作后，各小组分享了所拼的长方形，小组1：拼成的长方形的长是5厘米、宽是2厘米，用了10个小正方形，面积是10平方厘米。小组2：长方形的长是4厘米、宽是3厘米，用了12个小正方形，面积是12平方厘米。小组3：拼成的长方形的长是6厘米、宽是3厘米，用了18个小正方形，面积是18平方厘米。……在此基础上，教师让学生思考长方形的面积和长、宽有什么关系？应该怎样求出长方形的面积？在问题的引导下，学生顺利地总结出了长方形的面积计算公式。

上述案例，教师通过设计探索性的实验，让学生参与长方形面积计算公式的推导过程，建立起数学模型，强化了学生对所学知识的理解。

四、生活性实验，提升应用能力

数学与生活有着非常密切的联系，生活是数学的源头活水，所学的数学知识最终也会运用到解决实际问题中。在课堂教学的过程中，教师可以为学生设计一些生活性的实验，将生活中的实例引入到数学课堂中，拉近数学与学生生活的距离，让学生学会用生活的眼光看待和分析问题，帮助学生在实践中巩固所学的知识，这是对学生应用能力的一种提升。

例如，教学“校园绿化面积”时，教师让学生测量学校的绿化面积，学生经过思考、交流后，形成了初步的活动方案。教师为学生提供了卷尺、长绳等测绘工具，并将学生带出教室，让学生根据学校草坪、花圃、树林的形状，收集相应的数据。校园里有一个长方形的花圃，可在它的中间有了一条笔直的小路，在进行测量时，很多学生认为既要测量出花圃的长和宽，也要测量出小路的长和宽，然后用长方形花圃的面积，减去小路的面积。也有学生认为直接测量长方形花圃的长和宽，以及小路的宽，然后用花圃的宽减去小路的宽，与花圃的长相乘，就能得到花圃的绿化面积。学生运用已学知识，有效地解决了实际问题，真正实现了从“课本数学”走向“生活数学”，培养了学生的应用意识。

上述案例，教师在学生掌握平面图形的面积计算方法后，并没有进行单一、机械的练习，而是为学生设计了生活性的实验，让学生运用测量工具进行数据的测量和收集，灵活地应用所学知识解决实际问题，提升了学生活学活用的能力。

总之，实验是触发学生灵感，帮助学生获取知识、发展智力的有效途径。在课堂教学的过程中，教师巧妙运用实验，可以变“听数学”为“做数学”，变“看演示”为“动手操作”，变“被动接受”为“主动探究”，提升学生的综合素养，让数学课堂绽放异彩！

参考文献：

[1]单春霞.数学实验：小学生实践操作与数学思维的视界融合[J].数学教学通讯.2015（28）

[2]朱军.在数学实验中发展学生的学习力[J].小学教学研究.2017（35）

[3]潘香君.让儿童把数学“做”出来——小学数学实验教学的理性思考与实践探索[J].江苏教育.2016（21）

[4]陆军.浅谈小学数学实验设计的开发策略[J].教育观察（下半月）.2015（16）.（作者单位：江苏省张家港市万红小学）

责任编辑：陈 易