小学数学课堂中开展实验教学的策略探究

马静

【摘 要】传统数学课堂倾向于知识的灌输，不利于学生的学习和发展，而数学实验是强调手脑结合的自主探究过程，能激发学生的学习兴趣，有利于学生对数学知识的吸收。在小学数学课堂中开展实验教学，可以有效激发学生的学习兴趣，给学生更多动手实践的机会，进而促进学生对数学知识的理解和记忆，加快学生数学思维能力的形成和发展，这是对传统“灌输式”教学模式的创新。鉴于此，应加强实验教学的应用力度，以促进数学课堂教学效率的有效提升。

【关键词】小学数学;实验教学;策略探究

【中图分类号】G623.5  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）34-0226-02

小学数学实验是指借助一定的教具，引导学生对某一数学知识进行自主探究，也可以用于数学理论的检验或者帮助解决某种数学问题。数学实验强调动手和动脑的结合，是学生自主发现数学、理解数学和应用数学的创造性学习过程，有助于学生积累数学学习经验。数学实验是教师比较喜欢的教学手段之一，因为它可以创新数学教学，实现教学相长。

1   小学数学实验教学在数学教学中的作用

新课程改革以来，数学实验的设计越来越受到重视，教育部指导性文件明确要求教师积极在课堂中运用实验教学法，让学生去探索和发现知识。数学实验能让学生自己动手操作，在活动探究中发现、思考、分析、归纳，最后获得概念、掌握知识、解决问题，具有多方面的意义。

1.1  培养学生的探究精神

数学实验的一个显著优势就是学生动手操作的机会比较多，在这个过程中，学生对相关的数学知识和结论会印象深刻，同时能培养探究精神。尤其是解决一些比较抽象的数学问题时，在动手和动脑的过程中，学生能很好地锻炼空间想象力和发散性思维[1]。

1.2  培养学生的创造性思维

小学数学学习中，学生会接触到很多基础概念，而这些是今后学好数学的关键，所以学生要对这些概念加强理解和运用。数学实验能使学生手脑结合，对培养其创造性思维大有裨益，使学生更好地应用数学知识[2]。

1.3  激发学生数学学习的兴趣

小学生年龄偏小，活泼好动，缺乏生活经验，但是具有很强的模仿能力，喜欢动手操作，这些特点决定了他们适合具体形象内容的学习[3]。而让小学生用自主探究实验的方法开展数学学习，能很好地顺应学生的心智需求，符合其认知规律，能激发其学习兴趣。让学生在数学实验中进行探究和创新，能弥补数学的抽象性给其学习带来的困难，使其更容易认识和理解数学。

2   开展小学数学实验教学的策略

2.1  提高實验趣味性，点燃学习热情

数学实验的趣味性直接影响着学生的参与度。特别是小学生，他们在学习中很容易受兴趣的影响。所以教师在进行数学实验时，要尽量提升实验的趣味性，引起学生的好奇心，使其有一个实实在在的探究过程。而要提升趣味性，教师设计实验时就要考虑实验的难易程度。有的数学实验设计得过于简单，无法引起学生的兴趣，学生可以靠想象完成，不需要动手操作就可以形成结论。如在进行“圆的周长”教学中，教师一般会设计这样的实验：要量一个瓶盖的周长，但没有软尺该怎么办呢？学生会用软线绕瓶盖一周，再用直尺量一下所绕软线的长度，由此得出瓶盖的周长。其实这个实验本身的“技术”含量是比较低的，有的学生甚至通过将瓶盖在直尺上滚动一周得到周长，这样的数学实验意义并不大[4]。

几何是小学数学中非常重要的内容，涉及很多比较抽象的概念、定理等，学生理解起来比较困难。如果能合理科学地运用数学实验，不仅可以激发学生的学习兴趣，还能开拓学生的思路，提高学生求知欲。如在教学计算不规则图形的面积时，笔者设计了一个“如何用绿豆来估算一个不规则图形的面积”的探究实验，需要用到的道具是一个已知底面积的盒子和足够多的绿豆。这个数学实验能让学生思考如何实现数量到面积的转化，能培养学生的思维转化能力。在实验中，有的学生表现很优秀，如将绿豆平铺在纸盒底部，然后再平铺在不规则图形上，以二者绿豆的数量关系来估算不规则图形的面积。这样的实验既有趣味性，又能让学生充分开展探究，在实验环节中使学生的注意力高度集中。

2.2  注重数学实验的操作性，做到手脑结合

在传统的数学课堂中，多是教师单方面输出知识，学生正襟危坐地听课，活动空间受限，学生思维跟着教师的讲解内容，无法实现动手和动脑的结合。实验教学则实现了学生角色的“翻转”，改被动接收为主动探究，学生能在实践中反思知识并加强应用，主体地位提升[5]。

教师在设计数学实验时，要尽量增加学生的操作时长，不要只是让学生看。教师要对实验的步骤有一个逻辑严密的设计，保证教学目的的达成。如在“认识三角形”的教学中，笔者让学生提前准备好牙签或者不同长度的小棒，让学生搭出不同类型的三角形，通过测量小棒的长度，来理解三角形的一些特性。又如在“三角形任意两边之和大于第三边”这样的知识点的教学中，教师要提醒学生注意观察边长和三角形内角大小的关系，如大边对大角;三边相等时，三个内角大小也一样等，以此来实现数学知识点的串联。

通过这种个人思考和直观体验的结合，有助于强化学生对数学知识的记忆和理解，进一步促进学生数学思维能力的拓展。

2.3  提高数学实验的直观性，体验知识的形成过程

根据著名儿童心理学家皮亚杰的认知发展阶段理论，小学阶段儿童的认知处于具体运算阶段，其思维仍需要具体事物的支持，难以进行抽象逻辑思维。实验教学的直观性是教师最认可的优势。小学数学中概念、定理和公式比较多，要真正理解这些内容确实离不开数学实验这种教学手段。对小学生来说，在认识事物的过程中，他们往往需要借助动作以及与动作相关联的表象，才能更好地理解认知对象，即先是自己的动作，然后是具体的形象，最后才是言语和词。在数学实验中，动手操作是认识的起点，学生能逐渐形成对事物的认识，逐步深化对规律的认识[6]。

如在“面积和面积单位”这一内容的教学中，笔者就强调了数学实验的直观性特点。先让学生触摸自己的数学课本，感受它的六个面的大小，注意各个面积大小与边长的关系，接着让学生表述自己对面积的理解。接着准备边长为1厘米的正方形纸片和边长为10厘米的正方形纸片，让学生触摸纸片，感受“1平方厘米”和“1平方分米”的大小，增强对边长和面积关系的直观认知。在学生对面积有直观认识后，笔者又让学生计算教室里黑板的面积、课桌桌板的表面积。课后作业则是让学生想办法计算一个不规则图形的面积，启发学生初步体验把不规则图形分割成规则图形的过程。

2.4  实验探索中培养学生的创新精神

面对一个数学知识时，通过数学实验对其进行探索，在操作中会有自己的发现，获得属于自己的知识构架。通过数学实验，在新奇有趣的操作中，学生的创新精神也会得到培养[7]。

如在《排水法求不规则物体体积》内容的教学中，笔者让学生自己准备实验工具，包括一个量杯、一个橡皮泥、一个和橡皮泥差不多大小的苹果、一瓶水、一张记录用的白纸。实验的目的是利用工具测量数据，得到橡皮泥和苹果的体积。

在这个实验中，学生可通过动手测量得到数据，通过这些数据获得物体体积。教师先让学生独立思考，然后进行小组讨论，得到多种获得体积的方法。如有的把橡皮泥捏成规则的形状来得到体积。教师再通过有趣的小实验，引导学生通过排水量来获得物体的体积，让学生在操作、测量、讨论、探索中获得知识。通过动手操作，学生会深刻地領会到物体放入水中之前和放入水中之后的容积差就是不规则物体的体积。这个实验过程直观形象，学生能更好地掌握其中蕴含的原理。

在整个教学中，通过动手操作，每个学生都参与其中，打破了传统实验教学中“教师做学生看”的被动局面，有利于加深学生对数学知识的记忆。整个实验过程调动了学生的多种感官，使他们能主动参与到认知活动中。笔者发现即使是班里的后进生，都能主动参与到学习中，在操作实验中领悟数学的魅力，感受知识学习的快乐，从而逐渐培养出创新精神。

新课程标准对教学手段和教学方式提出了更高的要求，需要加强对学生创新能力、实践能力和自主探究能力的培养。数学教学中，实验操作的最大特点是学生亲自动手实验、操作，从做中学，通过操作有结构的物质或物质化的学具，感知并形成有关事物的认知表象，为进一步掌握数学知识打下基础。在进行数学教学时，教师要提高数学实验的“深度”，提升数学实验的教学效果。

【参考文献】

[1]翟新伟.数学实验在教学中的价值及实践[J].教学与管理，2018（5）.

[2]武建军.数学实验：小学生实践操作与数学思维的视界融合[J].江苏教育：小学教学，2015（1）.

[3]张志亭.探究自制教具在小学数学实验教学中的作用[J].新校园：中旬，2016（8）.

[4]张平.小学数学实验教学对培养学生数学思维的探讨[J].学苑教育，2017（13）.

[5]曹国民.新课改背景下小学数学教学四要点[J].江西教育，2016（18）.

[6]李芳，李丽.新课改环境下小学数学教学存在的问题[J].青少年日记（教育教学研究），2017（S1）.

[7]吴波.略议新课改环境下的小学数学教学[J].新课程学习（上），2011（2）.