借力数学实验，提升数学核心素养

朱玉珍

[摘 要]数学实验是一种探究性活动过程，也是活跃数学教学的一种有效手段。在教学中，教师应聚焦可行性，提升实验操作的设计力；聚焦科学性，提升实验操作的洞察力；聚焦拓展性，提升实验操作的探究力，将枯燥的课堂生动化、抽象的问题具体化，从而更直观形象地帮助学生理解抽象的数学概念，提升课堂学习的兴趣。

[关键词]数学实验；设计力；洞察力；探究力；核心素养

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2017）08-0069-01

数学实验是借助学生已知的生活经验，将实际问题抽象成數学模型进行理解与应用，使学生真正形成对数学的感悟，提升学生的思维能力和创造能力。因此，教师要根据不同的教学内容，创造机会将数学实验融入课堂教学，让学生在动手操作实验中历练数学思维。

一、聚焦可行性，提升实验操作的设计力

行之有效的数学实验必须要让学生明确实验的价值，让学生感受到实验的必要性。在教学中，如果一味迎合课程标准提出的“动手实践”，这样的数学实验只能停留于形式的表层，并不能很好地提升学生的数学认知。真正的数学实验要依循学生的主体地位，充分给予学生自己理解、设计实验活动的空间，并在此基础上相互交流，明确最佳的操作方案，最后进行实验操作。

如教学“测量物体的体积”时，教师出示了一个萝卜，引导学生思考：如何测量这个萝卜的体积。有的学生提出先将萝卜搅碎，再放入量杯量出体积；有的学生提出先称出整个萝卜的重量，然后将萝卜切出一块1立方厘米的小块，并称出小块的重量，对比重量间的倍数关系后，就能算出整个萝卜的体积；有的学生提出将萝卜放入量杯，再倒入适量的水，将萝卜全部浸没并记录水的位置，然后取出萝卜，再次记录水的位置，利用两次记录的数值差就可以求出萝卜的体积。在随后的讨论中，第一种方法很快被否决了，因为萝卜和萝卜泥的密度不同，所以这样的测量结果不科学，最终确定后两种方法都是切实可行的。

整个数学实验的执行，有明确的指向性，由如何测量不规则物体的体积，到设计多种实验方案，接着进行实验方案可行性的确认，最后进行实验，记录实验中的数据和问题。这样的实验过程，拓展了学生的创新思维，积累了操作经验，真正将数学实验落到实处。

二、聚焦科学性，提升实验操作的洞察力

在数学实验的过程中，学生还需要正视遇到的问题，快速找出解决的方法。同时，不能止步于完成实验、得出结果，而忽视实验过程和数据的客观分析和评价，学生只有对实验过程中的细节进行揣摩和分析，对实验环节的合理性、有效性进行反思，才能真正把控实验，并既得实验成效。

如教学“圆锥的体积”时，在学生认识了等底等高的圆柱体积是圆锥体积的3倍的基础上，教师组织学生用两个等底等高的圆柱和圆锥展开实验。实验中，学生发现在利用圆锥往圆柱中倒入3次水后，圆柱并没有满。针对这一发现，教师及时组织讨论交流，学生总结出“圆锥装水时 没有装满”“圆锥虽然装满水，但是在倒的时候很容易溅出来”“水倒入圆柱时容器壁上有残留，没有完全倒进去”等原因，教师乘胜追击：“如果再进行一次实验，你会怎么做？”有学生提出可以先往圆柱里装满水，再倒入圆锥，看能倒满几次。这样就减少了来回装、倒的环节，接下来的两次实验，学生的实验结果明显比第一次精确了很多。

在实验中，如果教师没有对出现的问题深度挖掘，学生对数学实验的态度就不会严谨，对数学知识的学习就不会透彻，从而影响学生良好实验意识的形成。

三、聚焦拓展性，提升实验操作的探究力

实验过程中动手又动脑，不仅满足了学生的好奇心，更能带给学生直观形象的体验。在教学中，教师需要为学生提供更多自由的空间，利用学生对数学的亲近感挖掘数学知识的本质内涵，感受数学的有趣性、适用性，为构建丰富的数学体系网络奠定基础。

如教学“三角形的内角和”时，如何让学生真正掌握“三角形的内角和是180度”是课堂教学的难点。教师可以引导学生通过实验操作的方法进行探究，先用纸片裁剪成各种大小、形状不一的三角形，要求学生探寻三角形的三个内角和是多少度？学生纷纷拿出量角器进行测量，很快得出了“三角形内角和是180度”的结论。但教师并没有就此“鸣金收兵”，而是要求学生用自己的方法再次进行论证。有的学生将不同三角形的三个角向内折，发现形成了一个平角；有的学生将三角形的三个角剪下来，拼接在一起，也形成了一个平角，生动直观地论证了“三角形内角和是180度”的结论。

通过实验的论证，学生不仅发现了数学知识的内在规律，理解了数学概念的深刻内涵，而且还丰富了学生探究的智慧，提升了学生的探究能力和兴趣。

实践证明，数学实验可以引领学生揭开数学知识的本质，开发思维创新意识，提升应用能力，也激活了学生探究数学的热情，领悟了数学学习的价值，这对于培养学生自主探究、构建数学知识体系起着非常重要的作用和意义。

（责编 李琪琦）