巧借数学实验，促进学生“做思共生”

汤建英

摘  要：数学实验是一种讲究“做思共融”的创新学习方式。在小学数学教学中借助实验教学，不仅能培养学生的学习兴趣，启发学生思维，还能锻炼学生的动手实践能力，加深学生对所学知识的记忆。因此，教师可以通过丰富多样的数学实验形式，让数学学习的过程丰富而充满活力，真正发展学生的数学核心素养。

关键词：小学数学;数学实验;创新

“数学实验”即为学生在一定条件下，通过数学性的“动手操作”来探究数学概念、验证相关理论或解决相应问题的研究性学习方式。老话说：“实践是检验真理的唯一标准”。在教学中借助数学实验，可以给学生创造一个动手实践的机会，让他们亲自体验“从观察、发现、操作到结果、讨论、总结”等整个的探究过程，让学生的数学思维获得自然生长的动力，真正感受到数学学习的快乐。本文以“趣味性实验”“微切片实验”“主题性实验”“应用性实验”为核心谈谈如何巧借数学实验为数学课堂带来精彩活力。

一、巧借“趣味性实验”，调动学生兴趣力

布鲁纳有言：“最好的学习动机莫过于学生对所学材料本身具有内在的兴趣。”由此可见，兴趣是数学学习最重要的基础。教师不妨组织学生进行“趣味性实验”，可以在课前预习阶段或是课堂导入时，让学生通过“趣味性实验”初步探究新知识，让学生在“操作”与“玩乐”中不知不觉掌握数学知识，发展出数学学习的兴趣力。

例如，在教学“圆的认识”时，教师就让学生在课前进行了一次“趣味性实验”，本次实验的目的：是让学生制作一个“圆”或是在纸上画出大小不同的“圆”。学生可以自主选择生活中的材料进行制作或画圆，并要求学生在亲自操作的过程中将自己发现的问题记录下来。这样的实验对于学生来说是充满新奇与趣味的，可以尽情发挥他们的想象力。学生通过想办法、选材料、动手做，在描、画、剪、转、圈、印等活动中“近距离”地接近“圆”，不仅对圆产生了探究的兴趣，更重要的是自然生成了圓的直观表象，为进一步探究圆做好了准备。

二、巧设“微切片实验”，挖掘学生发现力

很多时候限于课堂时长、实验条件等因素，数学实验往往采用简单的“微切片”方式，将课堂中的某一知识通过实验展现给学生，达到“见一叶而知秋”的效果。“微切片实验”不仅满足了小学数学课程的特性，也有助于提升学生的发现力，还能“长驱直入”，开发学生的数学思维，让学生在学习过程中获得理解上的帮助。

例如，在进行“找规律”知识的练习时，教师可以让学生采用“微切片实验”的方式对以下这道题进行实验探究：“我们需要用正方体搭积木，搭第一层时只需1个正方体，搭第二层时共需要4个正方体……按照这种搭法，请问一直搭到第六层时需要多少个正方体呢？那么，如果搭第n层又需要多少呢？”学生们在实际操作时，可以制作一张表格整理分析所做实验的操作结果，最终形成了一个“实验切片”，比如，学生搭一层是1个，二层是4个，三层是9个，以此类推，学生只需要搭到第三层，就能探究出其中的规律，有学生探究出1+3+5+…+（2n-1）的规律，也有学生探究出12，22，32，…，n2等规律。不一样的角度、不一样的操作方式、不一样的观察点，让学生获得了丰富多样的感悟与表达形式，激活了学生数学思维，让学生具备了更强大的发现力与观察力。

三、巧用“主题性实验”，深化学生探究力

在小学数学教学中，要想培养学生良好的自主学习能力，必不可缺的方式就是实行主题性实验。什么是“主题性实验”？就是指学生围绕着一个数学主题进行的多样化系列实验。它可有效帮助学生获得更加深入的数学思想，提升学生的数学探究能力。在实验开始阶段，可先由教师进行实验指导，然后逐渐让学生自主实验，从而锻炼学生的自主操作与探究能力。

例如，在学习《三角形、平行四边形及梯形的面积》这一知识时。教师根据相应学情，设计一个主题为“如何推导出平面图形面积公式”的系列实验。第一堂课让学生进行“平行四边形”的推导实验，得出面积求导的“转化”思想以及解决问题的“平移”策略。第二堂课引导学生探究“三角形面积”，让学生在经历“猜测、操作、验证，重新猜测、再次操作、验证”的过程中，得出三角形的面积公式。第三堂课推导梯形的面积时，学生已经具备了一定的实验经验，可以轻松地根据之前的实验步骤模仿推导，得出最终的结果。再例如，在学习《多边形的内角和》时，教师将“四边形的内角和”与“三角形内角和”或“多边形内角和”联合起来，形成一个探究“平面图形内角和”的主题性实验，在逐步引导的过程中让学生了解其中的数学规律。当然，主题性实验也需要教师在实验开始前，制定出详细的实验计划，并依据学生的实践情况、掌握程度适当调整与合理分析。正是因为主题性实验具有非常明显的主题特征，学生根据主题开展数学实验时，可以在逐步深入的探究中，不断深化自己的数学思维与数学综合素养。

四、巧创“应用性实验”，发展学生实践力

让学生具备良好的实践能力是数学实验的根本目的，教师不妨在教学中为学生创建一个应用型实验系统，指导学生进行“应用性实验”。“应用性实验”能把操作与思考的空间还给学生，让学生在小组合作中自主研究和分析实验的素材、过程与结果，还可以有目的地培养学生总结方法的能力，树立追求科学与真理的良好精神品质。

例如，在教学《减法的性质》时，教师为了让学生更加深入地理解减法的简便运算规律，在教室里创建了一个小型超市，让学生模拟在超市购物的场景，以此来体验减法的特性。比如，“连续购买两件商品后还剩的钱，就相当于用原来的钱先购买一件商品，再用剩下的钱购买另一件商品”;“多付的钱就相当于用付的钱减去应付的钱（商品本身的钱）”等减法原理。如此一来，原本抽象的运算规律，在应用性实验中，学生只要通过一系列的应用操作就能轻松理解。学生也在实践、体验中逐渐感受到数学的活力。这样的应用性实验不仅能在课上进行，还可以延伸至课后的实践活动中。在触摸知识本质、提升学生实践能力的同时，让学生在“做中思考”、在“思考中创新”，最终形成良好的数学探究力，让数学课堂尽显活力。

综上所述，数学实验不仅打破了传统的“机械化”教学模式，还将知识与思想融入数学实验中，让学生在动手操作中充分体验探究带来的成就感，真正从“被动学习”成长为自主操作、自主探究的“主动学习”阶段，促进了数学思维的发展。也只有巧借实验，才能让学生促发“自我学习”的开关，真正达到“做思结合、突破自我、发展创新”的境界，实现数学核心素养的提升。