小学数学实验要突显“三化”

江苏苏州市吴江区八坼小学（215222）

根据《义务教育数学课程标准（2011年版）》中的相关要求，小学数学教学要突出“做数学”，使学生在“做数学”的过程中深化对数学知识的理解，进而将之内化到知识结构中。数学实验是“做数学”的普遍方式，它是综合利用数学仪器和数学教具，引导学生基于数学猜想自主展开探究的实践操作活动。数学实验可以拉近学生和数学知识的距离，使学生快速地融入数学学习中，既亲历数学知识的“再创造”过程，又经历对数学知识的“再发展”。数学实验要突显典型化、生活化和探究化。

一、选择典型化的数学实验内容

虽然数学实验对课堂教学帮助很大，但并不意味着所有的教学都要通过实验来开展。教师必须充分了解教材内容，把握其典型特征，判断是否需要开展数学实验，这样才能够真正保证数学实验教学的适用性和高效性。而在数学实验教学中，最关键的就是实验的内容，因此实验内容必须足够典型。

例如，教学“长方体的认识”时，考虑到长方体属于立体图形，通过实物观察能获得更深刻的认识，教师可以开展实验教学，组织学生观察、触摸、拆分、组合长方体，启发学生自主归纳出长方体的相关特征，并迁移至正方体的学习中。长方体的许多特征都具有很强的可观察性，非常适合开展实验教学。实验教学必须充分保障实验内容的可观察性，由此才能够真正确保实验教学的高效性。

二、准备生活化的数学实验材料

数学实验材料的选择不必像物理和化学实验那样严苛，但也不能太过随意，不仅要保证和实验内容相匹配，还要保障材料的可利用性和恰当性。生活中，很多材料都可以用作数学实验的材料，教师要用智慧的双眼去发现，使之有效服务于教学。

1.基于生活，就地取材

在组织学生进行数学实验的过程中，教师必须重视实验材料的功能，同时最好保证实验材料可以就地获取，确保每个学生都获得实验材料，使数学实验顺利开展。

例如，教学“长方体和正方体”时，我在课前准备了一个萝卜，目的是引导学生对具体的实物进行多角度观察。我首先带领学生切割萝卜，获取不同的立体图形，让学生充分把握不同立体图形的特点；接着，以小组为单位展开交流和探讨，一方面完善切割方案以及切割步骤，另一方面，使学生更充分地把握立体图形的特点。得到立体图形之后，学生便可以进行多角度的观察，从而对长方体和正方体形成直观感知，达成学习目标。

2.结合实际，一材多用

数学实验的部分材料比较特殊，必须由实验室准备。这部分材料的弊端主要在于不能够广泛使用。对此，教师若能充分把握教材内容，有针对性地选择实验材料，特别是可利用性相对较高的材料，就能保障实验的顺利开展以及实验效果。

以“长方形和正方形的面积”的教学为例，我让每位学生都提前准备好卡片，包括长方形卡片和正方形卡片，这样教学时学生就能利用自己的卡片自主完成图形的旋转。实验中，教师引导学生进行更深层次的探究：怎样才能求出长方形和正方形的面积？学生有的通过铺小方块求解，有的通过数格子求解。不管学生最终选择的是铺小方块，还是数格子，这都是他们自主探究数学知识的方法以及学习模式，是他们学习新知的自主路径，有助于完善学生对图形面积的认知。

上述教学过程中，学生能够充分把握多种教具并灵活运用。不同层次的学生可以有针对性地结合自身的认知水平，通过动手操作完善对平面图形面积的架构，并掌握相应的计算方法。在实验结束之后，我还为学生设计了讨论交流环节，让学生在交流的过程中充分表达个人看法以及个人感悟，促进数学思想的渗透。这样教学，不仅有助于提升学生的观察能力，发展其思维能力，还有助于学生立足于不同视角，自主发现问题、解决问题。

三、开展探究化数学实验

数学实验不是简单的数学操作，要具有一定的探究性。教师要指导学生开展探究化的数学实验。

1.实物辅助，突破认知难点

数学学习和思维训练有着直接的联系，教师可以通过实践活动，准确把握学生的思维突破口，引导学生自主攻克学习瓶颈。

例如，教学“表面涂色的正方体”时，一位教师创设了以下情境：如果将一个正方体的表面都涂上颜色，然后4等分，得到的小正方体中，一面、两面和三面涂色的小正方体分别有多少个？每一个面都没有涂色的小正方体又有多少个？对于一面、两面和三面涂色的小正方体的数量，学生比较容易把握，但是对于每一个面都没有涂色的小正方体的数量，学生普遍无从下手。这时，教师拿出一个大土豆，将它切成一个正方体，引导学生根据这个正方体展开想象，一方面验证自己之前的猜测，另一方面发现其中的规律。在实验结束之后，教师引导学生回想这些小正方体的数量，以及它们在原正方体中的具体位置。这一过程不仅有助于梳理和整合整个实验过程，而且深化了学生的认知能力。

2.亲历过程，彰显探究实效

小学生天性活泼好动，教学须顺应其天性。数学实验的教学模式，正是对学生天性的顺应，它充分遵循了学生的认知规律，保障了学生的主体地位。通过数学实验，学生得以亲身经历知识的形成过程，教学效果显著。

如教学“统计表和条形统计图”时，我设置了“动手做”的实验环节，让学生自主完成统计表的整合，实现对数据的分析和整理，并验证猜想。我准备了1枚一元硬币，让学生猜想：如果随意地抛，硬币哪一面朝上的可能性比较大？大部分学生认为正面和反面朝上的可能性基本相同，于是我组织学生展开合作探究。首先，确定抛硬币的次数为30次，分三组完成，每组10次；接着，动手操作，分组记录硬币每次落地时的正反面情况；最后，根据实验数据进行分析。实验时，小组成员有的负责抛硬币，有的则负责记录数据……整个实验过程中，学生始终情绪高昂，兴致浓厚，彼此合作互助，顺利完成了猜测和验证。

通过实验操作，学生亲身经历了数据的获取、收集、整理和分析过程，既充分感受了数学实验的趣味性，又体验了动手实践的快乐，获得了更丰富的情感体验。此外，分析数据为学生接下来学习条形统计图奠定了良好的基础。

总之，数学实验的动手操作过程可以为学生提供最佳的观察平台，引发学生的深层思考，既有助于突破思维禁锢，又能够全面提升学生的理解能力和感悟能力。教师应充分把握教材内容，为学生选择恰当的数学实验内容，保证实验的趣味性，引导学生自主实验，促进学生的理解能力以及实践能力协同发展。在数学实验中，学生通过动手操作亲历了知识的形成过程，必然会对数学知识产生更深层次的认知以及更深刻的印象，数学实验的效果不言而喻。