数学实验是有效学习的重要拐杖

李菁

[摘要]数学实验的主旨是让学生在真切问题的引领下去研究、去尝试，并在实验中获得更为有效的感知，为提炼数学知识提供翔实的基本信息。为此，在小学数学教学中教师要善于用好实验素材、精心组织实验过程、科学引领实验反思等，从而使得数学学习获得一个重要的“拐杖”，促进数学课堂教学实效的不断攀升和学生数学素养的稳步发展。

[关键词]数学实验;有效学习;数学素养

[中图分类号]G623.5 [文献标识码]A [文章编号]1007-9068（2020）08-0073-02

有效的数学实验活动不仅是学生研究数学知识、发展数学能力的重要方式，更是他们探究数学奥秘、领悟数学概念本质的重要方式。为此，在教学中教师要善于解读文本，把脉数学知识内容，引入数学实验，让学生在不同的实验中发现不同的现象，获得不同的感知、感悟，从而对数学知识有更深刻的理解，自身的数学思想方法、数学活动经验等也得到应有的发展，最终让有效数学学习成为一种必然的产物。

一、用好实验素材。保障实验顺利进行

做数学已经成为小学生学习数学知识、积累数学感悟的重要活动方式之一。为此，在教学中教师应重视实验材料的开发，使数学实验素材变得更加丰富，更具实用性和针对性，成为学生数学实验顺利实施的重要保障。同时，使“做数学”真正蜕变为学生探究数学奥秘的重要手段，让学生在具体的、真实的操作学习活动中更好地感知数学现象，思考数学问题，从中感悟现象背后的数学规律，使数学学习更具实效性。

如，在六年级“圆柱的体积公式推导”教学中，教师应重视实验素材的开发，让学生在充足的实验材料的支持下顺利实施实验，从而在实验中获得更有效的感悟。通过实验活动引导学生探究出圆柱与近似长方体之间的关系，从而理解圆柱体积公式的由来。

一是重视圆柱体积公式推导实验的梳理工作。教学之初，教师应对教材内容进行有效梳理，对学生的生活实际、知识水平等进行把脉，进而厘清在哪个教学环节需要学生进行数学实验来探究，哪些地方需要学生开展自主实验、合作实验等，从而使得整个实验活动的安排有条不紊，有助于学生数学学习的深入。如，设计课前探索思考题，引导学生复习长方体、正方体的体积计算公式，回顾对应的实验，进而思考：有一些圆柱状的木棒、山药段等物体，通过怎样的实验可以获知它们的体积？通过课前复习与尝试活动等举措，让学生形成独立自主学习的意识，明白复习对新知学习的重要作用。

二是创设诗意般的学习情境，引领学生进行富有創造性的数学实验活动。当然，在此期间，教师要善于利用资源，为学生提供圆柱体积公式推导实验所需的材料，促进学生实验活动顺利开展，助推数学学习活动有效实施。如，创设一个圆柱体橡皮泥体积探索实验活动，引导学生创新探索圆柱体橡皮泥的体积。有的学生测量圆柱体的底面直径和高，再进行猜想与估算;有的学生则把橡皮泥切成一个个1立方厘米的小正方体，并把剩余的部分重新糅和，再度切成1立方厘米的小正方体，最后算出橡皮泥的体积;有的学生直接把橡皮泥搓揉成长方体状，通过测量长、宽、高，算出对应的体积。

可见，学生的实验活动是多样化的，教师应引导学生整合实验，通过实验数据的共享，探索圆柱体积与底面、高之间的联系，实现整个数学学习效率的提高，让趣味学习、智慧学习成为必然，也使得学生的数学核心素养在实验学习中不断发展，稳步提升。

二、拓展实验时空。促进实验有效开展

在教学中教师要善于把脉课程特点，打破固有的数学教学观念，灵动地安排教学内容，并积极营造数学实验氛围，搭建适合的数学实验平台，从而使数学实验的时间和空间得到保障和拓展。

如，在六年级“比例的应用——大树有多高”的教学中，教师整合学科资源，拓展实验时空，引导学生在充分实验的基础上感悟比例的意义，深化对比例知识的应用，从而建构最有效的正比例概念。

一是把脉教学内容，紧扣知识要点，充分利用数学实验与其他教学方式的关系，让学生有机会、有空间去实验。为此，在教学中教师可引导学生进行必要的数学实验，并在具体的实验活动中感悟正比例意义，理解正比例本质，感悟正比例的应用等。首先带领学生到校园中观察阳光下旗杆的影子、大树的影子，以及教学楼或其他较高物体的影子并引导学生思考：不同物体影子的长度一样长吗？为什么不同高度的物体，影子长度是不一样的呢？其中是不是隐藏着什么秘密呢？等等。通过相关问题的追问，促进学生更好地观察这些自然现象，反思其中蕴含的数学奥秘。同时，追问还能有效激活学生的已有知识和经验，促进学生的学习思考，诱发他们个性化学习和创新学习的活力。

二是在合适的场景中教学，让学生在相应的实验活动中理解知识，领悟规律，实现有效的数学学习。在本环节中，学生会在利用不同标杆、竹竿等物体的实验研究中发现物体的长度与影子的长度是成正比例关系的。接着，他们会把学习研究成果拓展到大树高度、旗杆高度的研究中，使得难点问题得以转化，获得解决。

从中能够看出，引导学生测量物体的长度与影子的长度等数学实验，势必能够促使学生深化正比例关系的学习，让数学学习充满智慧。同时，这样的实验还让学生领悟到数学与生活现象之间的紧密联系，学会从科学知识中获得更多的体验感悟，使数学素养得到应有的发展。

三、细化实验指导。加速实验感悟深入

开发好数学实验是实现教学突破的有效举措，利用好数学实验则是提升学习质态的有效途径。为此，在教学中教师要精心组织教学，让数学实验真正成为学生探究知识形成过程的重要活动，从而使得他们的数学学习经历应有的数学化过程，使得数学实验切实成为学生探究数学知识属性和数学学习属性的重要方式。如，在四年级“三角形的三边关系”教学中，教师精心组织实验学习活动，让学生在翔实的实验活动中感知不同三角形的三边关系，发现其中的内在规律，进而为学生更科学地理解三角形三边关系提供知识支持，为建立相应的数学概念打好基础。

一是精心选择数学实验材料，为学生科学实验提供物质保障。其间，教师应充分思考学具小棒的选择，特别是小棒长度的确定，使得各种三角形三边关系的可能性得以呈现，达到丰富学生学习感知、诱导学生学习反思的教学目的。

二是要精心思忖数学实验过程。小学生逻辑思维水平较低，受抽象、归纳、推理能力不足等因素的制约，所以教师要精心设计数学实验的各个细节，引导学生逐步掌握提出问题、学习实验、观察现象、分析原因、总结梳理等实验步骤，最终实现思维锻炼，获得知识积累。

当然，在教学中教师还应学会审时度势，灵活地引入实验教学机制，切不可盲从跟风，把数学实验当成万金油，而应理性解读文本，把脉知识探究的历程，科学地选择教学方式，从而让数学教学更加灵动，彰显教学的生命力。

（责编：罗艳）