浅谈小学数学中的实验教学

江苏省如皋师范学校附属小学 黄玉翠

在数学课堂中不难发现，有部分学生缺乏学习数学的热情，随着年级的升高，学生中出现厌倦数学、畏惧数学的情况加剧，更别提从生活中去发现数学、探究数学、解决问题了。究其原因，数学逻辑性强、严谨性高、思维抽象，导致学生觉得枯燥、深奥、难以理解，所以在教学中加入实验教学，不失为一种好办法。通过动手操作、认真探究，再结合思考、分析、归纳，从而领悟概念或解决问题，这将大大提高学生对数学的认知和理解，获得知识、能力、情感的全面发展。

一、小学数学实验教学的实施背景

《小学数学课程标准》提出：“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、自主探究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。”传统的小学数学课堂往往是老师讲授、演示、归纳，学生领会、模仿、练习，缺少了发现探索的过程，这也正是教师难教，学生难学的关键所在。小学数学实验教学则将抽象变成形象，拓宽了思维空间，更好地理解数学知识。

根据小学生的心理特征，他们爱动手、好奇心强、喜欢观察有趣的情景，喜欢在“玩”中学。根据学生这一特点，为学生提供生动有趣的实验情境，能激发他们的求知欲望，调动积极性。

二、数学实验教学遵循的原则

1.实验问题趣味性原则

开发设计数学实验应充分注意实验内容的趣味性，让小学生好玩、好动的天性得以满足，从而主动参与到学习中来。通过问题情境，将观察、操作、试验等学习方式融入课堂，让学生在实验活动的过程中获得知识，符合小学生的思维特点。

2.实验问题难度的适度性原则

新课标强调：不同的人在数学上得到不同的发展。因此，数学实验内容不能太深奥，不能超出学生的认知范围，否则部分学生将会难以操作、理解，反而打击了做实验的积极性。教师在设置数学实验时，要对知识的广度、深度、学生的能力做适当的安排，力求适合小学生的发展水平和理解能力。

3.实验开放性原则

开放性是现代教育的重要特征，也是教育改革和发展的必然趋势。教师不拘泥于教材，从学生实际出发，通过学生各种信息的反馈，设计更合理的实验，这样才能激发学生的学习活力，激起学生探索、发现的愿望，让学生的思维、心态处于开放状态。教师评价时方法要多元化，为学生营造一种开放的学习空间。

三、如何开展数学实验课的教学

对小学数学教学而言，实验是数学思考的载体，是架设在现象与结论之间的桥梁。小学实验分为推理验证、观察记录、探究规律、专题模拟等类型。但不管哪种类型，都应该从以下方面入手：

1.明确实验动机

实验教学要围绕教学目标，指向应是教学的重点、难点，针对的是学生的需要。例如在教学《三角形内角和》这一课时，首先让学生在纸上任意画一个三角形，剪下来，然后教师提出问题：三角形内角和是多少？这时，学生很自然地想到利用量角器测出三个角的度数，再相加求出内角和。由于在测量过程中存在误差，得出答案有177°、179°、180°、181°……此时同学们觉得很迷惘，整个过程中并没有出现教师所希望的“撕——拼”。如果将此实验重新设计如下：算一算，我们文具盒里三角尺中三个角的和是多少度？学生发现都是180°。教师提问：“是不是任意一个三角形的内角和都是180°呢？”此时学生会自发地在纸上任意画一个三角形，部分学生选择测量，同样在求和时可能会与180°的数值发生偏差。这部分同学反思得出：是由于测量误差引起了数值偏差。还有部分同学由180°想到平角，从而想到将三角形三个角撕下来，拼凑成一个平角，更有力地证明了三角形的内角和是180°。修改后的实验动机非常明确，在这个实验过程中，学生经历了“聚焦问题—设计方案—动手实验—验证方案”这样一个类似于科学探索的过程，教师只起了一个“引路人”的作用，学生实验动机明确、兴趣高涨、成功感油然而生，在此过程中，学生经历由特殊到一般的归纳推理，为以后的学习积累了丰富的经验。

2.设计合理的实验记录单

实验记录单能科学地记录孩子的思维轨迹、研究经历，是孩子学习的重要依据。实验记录单对于学生实验中的作用是毋庸置疑的，它便于准确回顾和分析研究过程中的成败得失，便于进行归纳和总结，有利于培养严谨的科研思维。

小学数学实验记录单一般包含以下内容：实验名称、实验目的、实验时间、实验材料、实验过程、实验结果、实验分析、实验人员等等。实验报告单一般采用表格式，可参考如下：

学校： 班级： 姓名（成员）: 时间:实验名称：实验器材：我的猜测：实验步骤： 观察到的现象：结论：

教师要根据教材的内容恰当使用、适当调整，合理优化实验记录单，把实验记录单设计好，并发挥它应有的作用！

3.准备实验器材

实验教学除了明确实验动机、精心设计外，还要准备课堂中需要用的一些教具、学具。例如学圆锥的体积时，课前老师就必须把实验内容的情况向学生做简要介绍，说明本次实验需要的材料，让学生带足沙子或水等材料，老师准备好三套圆柱、圆锥。

有些实验准备还可以在课外完成。比如五年级下册的《蒜叶的生长》，提前一段时间就要布置学生种下大蒜，每天用固定的时间测量和观察，将记录的结果绘成折线统计图，课上进行展示、汇报、交流等。

4.明确实验要求

在实验中做什么，怎么做，教师需要明确要求，学生才能按照要求有效地开展活动，避免被与实验无关的内容吸引。例如在教学《可能性》这一课时，在活动之前老师要说明实验要求，并展示在黑板上：（1）每次从袋子中摸出一个球，记录球的颜色，再放回袋中。（2）组内轮流摸球，每人摸5次，组长记录。（3）统计好摸到黄球和白球的总次数。（4）活动要安静、迅速，有序操作。

5.组织学生进行实验，收集数据或结果

有效组织实验是数学实验教学的基础，由于小学生的年龄特点、心理特征等决定着课堂一旦动起来，学生有可能就收不回来了，所以课前要分好小组，明确活动纪律，引导学生真正主动地参与到活动中去，而不是在吵闹中度过。

在实验记录时要准确、方便，可以用文字、表格、画图和箭头等不同的方式进行表述。在对比实验中往往会采取表格的方式记录数据。例如研究“放大后的角度数会变吗”，可以设计如下：

次数 1 2 3 4高度（放大镜距离实物的高度）角度

采集的数据要真实，有些学生发现自己的数据与大部分同学的不一样，出于“怕出错”这种心理，就会改自己的数据。此时教师应当引导学生反思：你测出的数据很不一样，问题在哪里？让学生思考讨论后，找出真正的原因，改进方法后再重测，让错误变成一种学习资源。

6.总结实验

初步得出结果后，教师应组织以小组为单位，全班汇报交流，说出各组所做、所得与所思。这样既有利于培养学生的合作交流精神，又培养了学生的反思总结能力，一方面加深了对数学知识的理解，另一方面也让学生逐步掌握了解决问题的方法。

日本数学教育家米山国藏曾经说过：“作为知识的数学，通常在出校门后不到一两年就忘了，然而不管他们从事什么业务工作，那种铭记于头脑的数学精神和数学思想方法，却长期地在他们的生活和工作中发挥着重要的作用。”将实验引入数学课堂，学生在参与的过程中，有了更多观察数学现象、研究数学原理的机会，在这样的学习过程中，学生逐渐从学会走向会学，从传承走向创新。小学数学课堂中引入实验教学，不仅是为了提高课堂效率，更是为了学生的终身发展，为了民族的未来。