对小学数学实验教学的思考

孙树华

摘 要 数学实验是课程改革的重要内容，是激发学生兴趣，提高学生观察能力、操作能力、空间想象能力、探究能力以及创新能力的有效方法。结合教学实例，总结实验教学的理论依据，概括实验教学的基本类型和步骤，提出需要注意的问题。

关键词 小学数学；实验教学；教具；多媒体

中图分类号：G623.5 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）17-0137-03

1 前言

实验是数学教学一种重要方法，数学课程标准中明确指出：“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。”根据这一精神和要求，在小学数学教学中重视和应用实验，加强实验教学，有利于把深奥抽象、乏味枯燥的数学知识通过生动形象的演示和利于探究的动手操作进行传授，从而激发学生的学习兴趣，帮助学生理解知识的形成过程，提高教学效率，实现“在数学教学中人人都能获得良好的数学教育，不同的人在数学上得到不同的发展”的数学课程理念。

2 数学实验教学的必要性

心理学研究证明，小学生具有爱动好玩的心理特点，好奇心强，喜欢动手操作。根据这一特点，在教学中恰当地开展数学实验，可有效地促进学生的观察和发现、猜想和验证，提高学生的观察、猜想、操作及实践能力。

建构主义认为，学习过程不是被动地接受课本上的现成结论，而是在观察、实验、猜想、推理等基础上对知识主动建构的过程。数学实验就是在教师的指导下，让学生从自己的数学经验出发，通过自主探究而逐渐形成自己数学知识结构的过程。

小学数学课程标准指出：“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。除接受学习外，动手实践、自主探索与合作交流同样是学习数学的重要方式。学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。”这一基本理念为数学实验提供了重要理论支持，正因如此，在小学数学教材中设有“看一看”“想一想”“练一练”“说一说”“实践活动”等众多栏目，为学生开展数学实验搭建了多种丰富平台，鼓励学生进行探索和交流。

纵观数学发展史，很多中外数学家都指出了数学实验的重要意义。如数学家欧拉说：“数学这门科学需要观察，也需要实验。学生应重走人类掌握数学的历程，从直观具体的实验阶段走入抽象理论阶段。”数学教育家G.波利亚曾指出：“数学有两个侧面，一方面它是欧几里得式的严谨的科学，从这方面看数学像是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学看起来却像一门实验性的归纳科学。”由此可以认为，在数学教学中重视和加强数学实验，有利于促进学生积极参与课堂教学，了解数学知识的构建过程，享受探究知识的乐趣，对于培养实事求是的科学态度和勇于探索的精神，具有重要意义。

3 数学实验教学的基本类型

与物理、化学等实验一样，数学实验需要一定的生活经验和一定的基础知识，又需要动手动脑自主探究。根据教学实践，小学数学常见的教学实验大致可以分为以下三种形式。

演示型实验 演示型实验就是根据教学目标和教学内容，由教师借助有关教具，先提出问题，然后对知识的形成过程进行演示，让学生观察，最后引导学生分析和记忆，以此证明一个定理，推导一个公式，或验证一个结论。这种实验的特点是可以充分发挥教师的主导作用，只需教师演示和学生观察，就可以完成教学任务。如在教学“平行四边形”的面积时，利用一张作业本纸，沿对角线折叠，使其成为两个三角形；然后利用三角形的面积公式，推导出平行四边形的面积公式。这样既让学生理解了学习内容，又渗透了等积变换的思想。

自主操作型实验 自主操作型实验，即由学生借助教具，自主探究知识的形成过程，弄清知識的来龙去脉。如在进行“长方体的体积”教学时，学生利用实物模型，自己进行观察、操作和交流，分析长方体的体积与长、宽、高之间的关系，最后总结归纳出长方体的体积是长×宽×高。这种实验和演示型实验的不同之处是以学生为主体，教师为主导。

模拟型实验 这种实验主要是发挥多媒体技术的优势，通过直观演示各种图文资料，帮助学生理解，引导学生对数学知识进行自主探究。如在教学“同底等高的三角形面积相等”这一定义时，教师可利用多媒体技术的“平移”“闪烁”等特点，把两个三角形的底和高完全重合，让学生通过观察和思考，验证这一定义。

4 数学实验教学的基本步骤

利用教具，创设情境 数学实验离不开教具的帮助，教具包括传统教具和多媒体技术。这一步骤的实施，主要是选用合适的教具，通过演示和操作，进行具体数学问题的探究，帮助学生把形象思维转化上升为抽象思维，加深对数学概念和定义的深刻理解。

启发猜想，自主探究 对于有些数学知识，教师需要首先引导学生，根据某些已知的条件，对未知的数量关系进行预测性的推断；然后利用教具，为学生提供“做数学”的机会，促进学生围绕自己的猜想，通过动手动脑操作，探究数学知识的产生和发展过程，对自己的猜想进行验证。

交流评价，归纳结论 即学习小组组长汇报本小组的验证过程，展示探究的成果，然后由全体学生进行交流讨论，取长补短，提升完善，最后归纳出具有一定规律的正确结论。在这个过程中，教师要及时对学生的闪光点给予肯定和表扬，使他们体验到成功的愉悦，鼓励学生获得更大的成功。这一步骤的关键是加强小组合作学习。

应用巩固，实践创新 这一步骤主要是引导学生把探究总结出来的方法和结论运用于实践，解决简单的实际问题。如组织学生参与具有趣味性、操作性和开放性的练习活动等，以便学生在实际应用中巩固知识，提高动手动脑能力，发展创新思维。

5 开展数学实验教学应注意的几个问题

要精心预设操作难点 教学难点，既是学习的障碍，也是操作的障碍。因此，在开展数学实验时，要对教学难点进行正确把握，选用最恰当的教具，分析最好的操作方法，以有利于把教学难点具体形象化，得到有效突破。endprint

如“千克与克的认识”一课，让学生建立初步的质量观念是教学重点和难点。由于小学生第一次接触质量单位，还缺乏认识，那么在进行实验时就要根据小学生的实际，对操作难点进行精心预设。实验过程可以这样设计：

1）称一称：以小组为单位，利用台秤，指导学生称一下一袋糖的质量，知道1袋糖是1千克重。

2）试一试：拿出一个装有苹果的塑料袋，让学生先试一试，再估计一下大约是多重，然后称一称。

3）猜一猜：出示1千克铁和1千克棉花，让学生猜一猜哪个重，再称一称进行验证。

这个实验设计了“称、试、猜”三个步骤，让学生经历了一个感知、探索、猜测、验证的过程，在動手操作中，感受和体验了“千克”的概念。当然，在教学“克”的认识时，可参照“认识千克”的教学方法。

要注重学生全员参与 新课改强调面向全体的重要性，强调学生的参与，让每一个学生都能够在原有基础上有所提高。但现实问题是，班级普遍存在学生人数偏多的现象，不利于实验教学的有效开展。要解决这个问题，可采用以下方法。

1）教师在进行演示实验时，尽量选用醒目的教具，或采用适宜的方法，让教具鲜明，以便教室里各个角落里的学生都能够看清楚。如在教学“长方体的认识”时，可以把长方体模型的长、宽、高分别用红、黄、紫三种颜色表示出来。这样设计，学生就很容易分辨，知道长方体有12条棱。

2）分组实验，既能增强学生真实的体验和感受，增强实验效果，又能够发展学生的自主探究能力，培养学生的合作精神，是一种理想的实验方法。

3）采用多媒体技术，有利于激发学生的兴趣，促进学生在动静结合、图文并茂的情境中进行观察，从而增强实验效果。

要增强实验的趣味性 增强实验的趣味性，既是课程改革的要求，也是实验教学的需要。除了加强信息技术的应用以外，还要注重对传统教具的应用研究。如在教学“长方体的认识”时，可先出示学生熟悉的粉笔盒、红砖等物体让学生感知；然后指导学生把萝卜削成长方体，让学生认识面、棱、顶点等概念；最后小组讨论，归纳长方体的特征。这样设计，既有直观演示和动手操作，又有交流讨论和师生归纳，使实验在轻松愉悦的氛围中完成。

此外，对于理论知识不足但动手能力较强的学生，在实验过程中要注重发挥其长处，多鼓励，及时指导，以消除其畏难心理，增强信心。

要注意提高学生的数学应用意识 利用数学知识解决实际问题是数学教学的目标之一，是数学教学的出发点。学生的知识只有到实践中进行应用，才能巩固和验证，促进拓展和延伸。如教学完“长方体表面积的应用”后，学校正好要粉刷教室，于是笔者结合实际编了这样一道应用题让学生训练：

学校要粉刷教室，每平方米需要5元的涂料费，那么粉刷一个教室需要多少钱？粉刷全校教室需要多少钱？

结果学生热情高涨，分组合作，有的量教室的长、宽、高，计算教室的表面积；有的量门窗和地面这些不需要粉刷部分的长和宽，计算出面积后加以扣除；还有的计算教室的数量。在实验过程中，学生不但培养了自主探究与合作精神，而且体会到数学在生活中的应用价值，感受到利用所学知识解决实际问题的乐趣。

要注重培养学生的实验习惯 小学生好动爱玩的心理，决定了其对数学实验充满兴趣；而小学生注意力时间不够持久的特点，又决定了其兴趣不会维持长久的性格。要使他们保持对数学实验的兴趣长久不衰，就必须采用多种教学方法，养成良好的习惯。

6 结语

总之，数学实验符合小学生的认知规律，不但能激发学习兴趣，而且能帮助理解，促进探究，顺利实现对知识的建构，使学生形成数学思想和方法。只要根据教学实际，合理组织，恰当选用教具，关注操作过程，就一定能够促进教学目标的实现。

参考文献

[1]陈志明.浅谈新课标下如何引导和培养学生提出数学问题[J].中学数学教育，2005（11）.

[2]林光来.对数学实验教学的理解[J].浙江现代教育技术，2005（4）：17-19.endprint