数学实验在小学数学中的有效运用

迮美娟

数学家欧拉认为：“数学这门科学需要观察，也需要实验。”《全日制义务教学课程标准（实验稿）》指出：有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。那么教师应如何激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验呢？本文拟对数学实验在小学数学教学中的有效运用进行阐述。

一、精心选择实验内容，实现实验的多样性

根据《数学课程标准》的要求，现行小学数学许多内容都是有利于学生主动进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流的。小学数学教材以数学活动为线索，设立了“试一试”、“练一练”、“想一想”、“说一说”、“实践活动”等栏目，鼓励学生探索和交流，为学生搭建了开展数学实验、探索数学问题的良好平台。当然并非所有的内容都适合实验教学的，教师在教学中要进行精心选择。教学中除了可以选择平面图形和立体图形的认识中，周长、面积、体积公式的推导，进行实验教学外，还可以借助一定的物质手段选择在整数和分数的认识，四则计算，以及有关概念、统计中进行数学实验，把抽象的数具体化、形象化。

如低年级段11—20以内数的认识中十几减几的退位减法，可以借助小棒进行实验教学，先将10根一捆的小棒解开，从中减去几，再加上原来的几根，就得到计算结果，从而在实验中帮助学生理解算理，掌握计算技能。

二、精心准备实验器材，提供实验的可操作性

如教学计算火车过桥问题，老师们即使画线段图，甚至采用多媒体手段进行演示教学，有的学生也还是弄不清火车所开的路程。倒不如让每个学生从自己的文具盒中拿出直尺当大桥，用条形橡皮当火车，模拟再现火车开过大桥的情景。通过简单的操作实验，学生轻而易举地明白了从火车开上大桥到离开大桥所开的路程是大桥的长度加上火车的长度。

当然有条件的学校，可以开设数学实验室或实验角，准备各种各样的教具、操作用具，许多用发现法教学的课可以在数学实验室中进行。

三、精心设计实验氛围，激发实验积极性

如教学圆柱的体积时，老师用多媒体演示将圆柱分割成8等份，16等份，再进行拼插，然后先让学生闭上眼睛想象将圆柱分割成32等份、64等份……会拼成怎样的图形呢？接着让大家睁开眼，看大屏幕上拼成的图形和想象的图形一样吗？这个图形的体积怎样求？它的体积、长、宽、高与原来的圆柱的有什么关系？教师通过“悬念式”问题的设计，对学生的视觉产生强烈冲击，营造出实验氛围，吸引学生的观察力，激发学生的好奇心和求知欲，进而激发思维、启迪智慧，引导不断揭开事实真相的神秘面纱。这时学生思维活跃，讨论积极，灵感火花不断闪现。

四、精心组织实验过程，倡导实验自主性

小学数学实验，一般是学生利用已有的知识经验，在教师的指导下，通过提出问题—动手实验—提出猜想—验证猜想—运用规律的学习探究过程。实验过程中教师决不能急于求成，不能过多引导，要让学生在动手操作实验中手脑并用，通过小组合作的自主学习方式，充分地思考和反复地实验，完整填写记录实验报告。培养学生主动探究、获取知识、解决问题的能力，经历知识的获取过程，从而获得感性—理性认识，形成初步的知识结论，让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而自主建构新知，学会学习，促进学生的可持续发展。

如在学习了比例知识后，我提出了一个问题：谁有办法知道操场上旗杆的高度？学生热烈讨论开了。甲同学说：把旗杆倒下来测量。乙同学说：爬上去在旗杆的顶端系上一根绳子，再测量绳子的长度。丙同学说：把旗杆倒下来不方便，爬到旗杆顶上有危险，我平时发现，我的身高比小明同学高，在太阳下，我的影子也比他长，身高和影子长是不是存在正比例关系呢？旗杆的高度能不能用比例知识解决呢？同学们纷纷拿出尺、铅笔，三人一组来到了阳光下，操场上，有的扶，有的量，有的记录，有的计算。汇报交流时大家发现：同时同地物体的高度和影子长度的比值都是相等的，可以利用这个规律求旗杆的高度。

五、精心运用实验评价，发挥实验激励性

数学实验是学生最喜爱的学习方式之一，但小学生往往管不住自己的手，有的一拿到实验器材，就急于玩弄，不倾听、不合作也不讨论。因此教师要运用合理评价语言，使学生在民主、平等、和谐的课堂氛围中学习，通过评价形成学生自我认识和自我教育、自我发展的能力。要重视学生实验过程性的评价，可以有对学生课前探究方案设计的评价、对学生具体实验操作过程的评价、对学生的小组探究现象和结论评价、对学生探究课堂课外延伸的评价。评价的方式要多样，可以进行教师评价，小组评价、自我评价、家长评价，还可以即时口头评价或延时书面评价。对整个实验过程起监督、引导的作用，促使学生实验规范、有序地进行，促使学生形成良好的科学态度和群体意识，激发学生的探究热情，开拓学生的思维，体验成功的快乐，达到以实验促学习的目的，提高实验的有效性。

如当学生通过滚动法、绳测法等实验，测量出不同圆的周长，又通过计算发现圆的周长是同一圆直径的三倍多一些时，老师及时表扬学生：孩子们你们真是太了不起了，圆的周长和同一圆的直径的比，这个比值是一个常数，被称为圆周率。我国杰出的数学家祖冲之在世界数学史上第一次将圆周率（π）值计算到小数点后七位，早于欧洲人近1000年，是中国的骄傲。我想，如果说你们出生在那个年代的话，你们个个都是数学家。现在的科技发达了，相信你们会以祖冲之为榜样，为人类的发展作出更大的贡献。

总之，小学数学实验引领学生重走人类掌握数学的历程，再现数学发现的过程，是培养学生热爱数学、学好数学、用好数学，开启学生“数学的眼睛”，打开数学知识大门的金钥匙。