小学数学实验探究

李洁

【摘要】实验对小学数学的教学过程有至关重要的影响作用，对学生学好数学有积极影响，是学习数学的重要途径.本文探究了实验教学在小学数学教学中对学生学习兴趣、思维能力的影响，把数学实验引入小学数学课堂，通过实验教学培养学生对数学知识的兴趣，培养创造性思维和逻辑思维以及分析问题和解决问题的能力，并且对进行实验教学的基本步骤进行了探究，列举出实验教学的一些具体案例，以及教师对实验教学的反思与总结，希望对进一步提高小学数学实验教学有一定的参考价值.

【关键词】小学数学;实验;趣味学习;创造性思维

说起实验，大家一般都会联想到物理、化学课程的实验，但是其实任何新知识的学习都可以通过实验教学来完成，数学更是如此.数学家欧拉认为：“数学这门学科需要观察，也需要实验.”“近年来，随着新课标的迅速改革以及社会呼吁学生德智体美多方面发展的声音日益激烈，整个课堂对低年级学生的动手能力和创新能力也提出了更高的挑战.”[1]数学学科自身所特有的抽象性特点决定了只依靠教师解说知识，很难让学生理解抽象概念、基本公式、定义、法则，因此，在数学课堂中，需要通过实验活动让学生自主探索、研究，积极参与课堂教学，让他们成为知识的发现者、归纳者.

实验对学生学好数学有积极影响，是学习数学的重要途径.根据小学生的年龄特征和思维特性，我们发现新鲜的事物更能吸引并保持学生的注意力，在数学教学的过程中，让学生自己动手操作，人人参与其中，体验数学学习过程中的乐趣，能加深学生对所学知识的理解.

一、开展数学实验的意义

1.有利于培养学生对数学的兴趣.我国古代教育家说过：知之者不如好之者，好之者不如乐之者.根据小学生的身心发展规律，在教学设计中应尽可能安排动手操作的学习活动，如我在教学“人民币的认识”时，学生对钱的认识是肤浅的、模糊的，我拿一节课让学生进行买卖活动，每名学生都能自主参与进来，学生们既在讨价还价，又在算钱付钱，虽忙碌确能看到他们小脸上洋溢着喜悦，学生在实践活动中、在玩中学会了枯燥乏味的知识，体会到学习的乐趣.所以，“实验教学符合小学生的年龄和思维特点，它是一种特殊形式的‘玩.通过这种教学类型培养学生对数学的兴趣，是符合学生认知规律的.”[2]数学具有高度的逻辑性和思维性，有枯燥的概念、复杂的公式、数不尽的推理证明，学生在这个过程中很容易产生厌学情绪和畏难心理，不喜欢甚至抵触数学.尤其是小学生，他们在学习中偏爱新鲜有意思的事物，想要成为小小探索者，对枯燥乏味的知识更容易产生抵触心理，因此，在数学课堂中创设有趣的实验，满足他们希望成为知识探索者的心理需要，从而培养他们对数学的兴趣.

2.有利于培养学生动手动脑能力.实验教学应不拘一格，主要分三类：一类是由教师在讲台上演示，学生在下面观察思考，教师再提出问题让他们回答，这类实验主要是培养学生的观察力和注意力及表述力;一类是每一名学生都参与到实验当中，每一名学生都能动手操作，如我在教学“5的分解与合成”时，就让全班学生用自己喜欢的学具摆出5的分解，有用小棒摆的，有用圆片摆的，有用铅笔摆的……有摆1和4的，有摆2和3的，有摆3和2的，有摆4和1的，反之就是合成，学生兴趣很浓，激情很高，又在玩中学会了新知;还有一类是小组实验，让组织能力强的学生领着大家做实验，既锻炼了强者，又带会了弱者.总之，要让每名学生都能在亲身实践中探索新知识、学会新知.

3.有利于加深数学公式的理解记忆.俗话说得好：“我听到过，过眼云烟;我看到过，历历在目;我做到了，铭记在心.”数学的知识与知识之间不是相互独立的，而是相互关联的.实验让学生更具体地接触知识，在体验中牢牢地记住知识，如我在教学“平行四边形的面积”时，在其公式的推导中，我让学生用剪—平移—拼的实验，将平行四边形转化成已学的长方形，平行四边形的面积公式自然而然就由长方形的面积公式推导出了.

4.有利于培养学生创造性思维和逻辑思维能力.新课标倡导要注重创造性思维的开发，而实验是开发创造性思维的必经之路，实验看似浪费教师大量讲课的时间，但实际上获得了事半功倍的效果.如，我在讲解行程问题“A，B两车同时从甲、乙两地相对开出，第一次相遇离甲地40 km，相遇后两车继续前行到乙、甲两地，然后立即返回，在离乙地20 km处第二次相遇，求甲、乙两地的距离”这类题时，学生一脸茫然，无从下手，我就请两名学生上来模拟两车行驶，反复几次，不用我费口舌，学生们自己就找出了解题方法，40×3-20=100，所以数学实验不仅是为了让学生知道结论，更是为了让学生体验发现结论的过程，让教学内容真正地“活”起来，让学生在“动”中学数学，使教学质量得到质的飞跃.

二、组织数学实验的过程

（一）创设情境，激发兴趣

如果数学知识让学生觉得无趣，没有探索知识的欲望，那么实验就可以激发学生的学习兴趣、求知欲望.因此，良好的情境创设更利于激发学生的好奇心，如我在教学“米和厘米的认识”时，我问学生们：想知道数学教材有多长多宽，课桌有多长多宽吗？学生回答：想.我接着说：那就用你们手里的工具量一量.话一出口，学生们跃跃欲试，量的量，看的看，写的写，都想一较高低，就这样学生们轻松而愉快的学会了厘米的认识，这正是充分利用了小学生自身的优势，激发学生参与数学实验的欲望，让他们在生趣盎然的实验中，感受知识的形成过程，变枯燥为乐趣.

（二）明确目的，准备材料

实验是需要方向的，它的方向决定教学效果.数学实验不是单纯地为了加强动手的能力，而是要促进思维与肢体的紧密联系，因此，教师在引导学生进行实验之前，要让学生知道做这次实验的目的是什么.实验的特点是变抽象为形象，但是不能过度追求形象化.因此，抽象思维与形象思维要相辅相成，实验时要给学生足够的想象空间和时间.

实验的基本特点就是需要借助于一定材料，教师在准备实验材料时，或要求学生准备实验材料时，既要体现实验的特性，还要考虑材料的有效性.如，我在教学“十以内数的认识”时，学生准备的材料有小棒，有吸管，有火柴棒，有铅笔……这些都可以，且很好，但我给学生们准备的是彩笔，当时有师范类的大学生听课，都赞赏我准备的材料，大气而颜色鲜明，符合一年级学生的需求，喜欢又便于观察;在教学“时间的认识”时，我准备的是一个大大的教学钟，对学生们的就不做要求了，上课时，我开眼界了，就种類：有学具钟，有自制钟，有机械钟;就形状：有圆形的、菱形的、椭圆形的，形状各异，颜色五彩缤纷;在教学“人民币的认识”时，学生们有准备学具币，有自制人民币，不局限他们，能做实验就行.准备材料同样可以发挥他们的想象，挖掘他们的潜能，培养他们的动手能力，可以说属于另一类实验.

（三）教师指导，开展实验

好玩是小学生，尤其是低年级学生的天性，在实验时要避免学生将注意停留在“玩”的表面操作上，但是教师也不能为了高效就条分缕析地引导学生，避免产生学生被动学习的状态，“过分具体的指导，催生了学生的依赖”[3]，有时候，慢，正是教学实验的需要，“慢中求真，慢中求实，慢中求知，慢中有悟，慢中有思”，开展小学数学实验是“在教师指导下培养学生创造性思维和能力的一次再发现”.[4]让学生体会知识形成的过程，培养创造性思維和能力.如，我在教学“图形的变换”这部分内容时，问题是把一张纸对折几次，怎样剪，可剪出手牵手的4个完整小人，这也可以说是一堂美学课，学生们兴奋了，不假思索地折，不假思索地剪，结果不是没手牵手，就是不是完整的，学生们笑欢了，一次次折一次次剪，一次次失败，有的泄气了，有的开始玩了，有的还在折和剪，这时就需要教师出来指导了，再一次折和剪，成功了，学生们欢笑了.实验虽然经历了挫折，但记忆深刻.

（四）讨论交流，凸显成效

讨论交流是必不可少的环节，若是在实验结束后跳过讨论的环节，实验的效果将会大打折扣.实验后，鼓励学生将自己的想法分享出来，在班上或者小组上进行讨论.有些学生会因为内向或者害怕自己出错的心理而不敢在班上展示自己的想法，这时候就需要教师发挥作用，鼓励他们大胆地发言，说出自己的想法，也可阐述别人的观点，对比优劣，凸显成效.

以上四个步骤相辅相成，缺一不可.在进行实验设计的时候，还要因材施教，遵循这三个原则：一是趣味性原则，根据小学生的兴趣爱好，在数学实验中巧妙设悬，激发学生的学习兴趣，引发好奇心;二是开放性原则，“在实验教学中尽可能少给或者不给限制和提示，让学生自主选用不同的材料，自主设计不同实验方法，探究同一个问题，产生殊途同归的效果，学生个性得到张扬，创新才能得到展示”[5];三是现实性原则.实验尽量贴近生活，让现实生活数学化，数学知识生活化.

三、教师对小学数学实验设计的反思与总结

《学记》中提出：“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达.”第斯多惠也有一句名言：“一个坏的教师奉送真理，一个好的教师则教人发现真理.”弗赖登塔尔说：“数学知识既不是教出来的，也不是学出来的，而是研究出来的.”在教学中，教师的作用不是让学生完全顺从，强迫学生学习，而是引导、启发学生.数学学习不是让学生接受和模仿教师灌输的知识，教师在进行教学设计时，要结合新课程标准的要求，改变学生单一的记忆、接受、模仿的被动学习方式，引导学生自主参与，亲身实践，有针对地培养学生的主动性，创设融洽的学习氛围.

讲授法虽然是教学中最常用的方法，但是由于数学知识的抽象性，使得学生难以通过教师单纯的讲解理解知识，通过实验教学，学生可以直接感受形象化的数学知识，因此，在教学中要注重强调实验教学的重要性，要适应小学生的身心发展规律，分析掌握每一名学生的实践能力水平，对知识的理解能力水平，兴趣爱好等等，让每一名学生都能理解与掌握数学学科知识，并将其运用于生活中.

“教育的最终目的是让学生更好地掌握知识，并能在实验中运用知识.”[6]实验教学的引入不仅可以激发小学生学习数学的兴趣，让他们愿意主动学数学，更能在亲身实践中锻炼和培养学生的多种能力，培养数学思维，使数学知识“活”起来，让学生能够看到“动”的数学，“实现教与学的有机结合”[7]，这才是教育的真谛.

总之，随着社会发展的脚步，数学实验的发展空间逐渐扩大，内容和方式不再受到局限，越来越丰富的物质基础为实验教学提供了良好的条件，因此，我们在实验中要巧妙地利用实验教学来更快、更好地推动数学教学的发展.

【参考文献】

[1]曾建英.浅议小学数学教学中的实验操作[J].俪人·教师，2014（4）：52.

[2]陈虹.小学数学实验课之我见[J].考试周刊，2015（41）：79-80.

[3]彭峰.浅谈小学数学实验设计的误区[J].数学学习与研究，2016（4）：159.

[4]李柱南，刘伟燕.小学数学实验教学的策略[J].湖南教育，2006（11）：23-24.

[5]劳和成.小学数学实验教学策略初探[J].小学数学研究，2008（6）：35.

[6]宋金娓.浅谈小学数学教学的实验模式[J].新课程研究（基础教育），2008（11）：92-93.

[7]赵晓霞.小学数学实验课教与学方式转变之实践[J].都市家教（下半月），2014（6）：283.