开展数学实验教学提高学生数学素养

曹文庆

小学阶段正是学生发展思维、开阔视野、提升数学素养的绝佳时机，但在数学教学中，仅靠教师讲解理论知识是远远不够的，因为缺乏实践的体会和经验，学生就不能真正内化所学知识，而实验教学则给学生提供了动手操作的平台。通过实验教学中的动手操作，不仅能激发学生思考、探究的动力，经历整个实验过程，加深学生对所学知识的印象，培养学生的创新能力，而且可以拉近学生和数学之间的距离，让学生爱上数学实验，进而喜欢上数学学习，最终实现提升数学学习效率和数学素养的目的。数学这门科学需要观察，也需要实验。 学生应该重走人类掌握数学的历程，从直观 具体的实验阶段走入抽象的理论阶段。”当 然，数学实验的对象不仅仅是仪器、设备，还 包括具体的实物模型以及算式、图形等。而 且，小学生的心理特征，决定了他们喜欢参与 有趣的活动，喜欢从“玩”中学。因此，在小学 数学教学中，引入实验，引导学生通过实验操 作、现象观察以及合情推理、数据分析，来建 构知识、解决问题，可以大大提高学生对数学 的兴趣和认识，同时发展学生的数学思维。

一、开展数学实验的意义

学生由于年龄小，在面对抽象的数学知识时，会产生一定的畏难心理。在小学数学教学中开展实验活动，不仅能让学生主动参与实践活动，还能有效激发学生的学习兴趣， 增强数学的趣味性。相较于传统的灌输式教学，实验教学能够调动学生的主观能动性和积极性，原因有二。第一，学生在实验中能动手操作，这能够激发学生的兴趣。第二，实验教学的形式新颖丰富，能够集中学生的注意力。所以，数学教师在组织设计实验时，要注重学生的兴趣爱好，关注学生的学习需求，从学生的角度出发，消除学生的畏難心理， 让数学知识内容变得更加有趣。数学与生活有着千丝万缕的联系，小学生缺乏学习经验，却拥有丰富的生活经验，教师可以从实际生活着手组织实验。除此之外，教师还可以从学生感兴趣的事物着手，让学生在实践中动手动脑，提高其数学水平。

例如，在带领学生认识“角”时，为了增强课堂趣味性， 笔者组织学生进行自主探索，用不同的材料和方法去做角， 感受角的大小。在这个实验中，学生需要动手尝试做角，并在组内进行交流和展示，然后小组成员交流做法。在实际操作过程中，一共出现了以下几种做法：用两根小棒搭出一个角、用纸折出一个角、在钉子板上拉出一个角、在方格纸上画出一个角、用剪刀在纸上剪出一个角;把两根硬纸条钉在一起， 做大小相同的角等。实验完成后，学生掌握了很多做角的方法，并在动手操作中将概念抽象化，建立表象，充分理解了角的概念，发展了空间观念。学生对这样的活动非常感兴趣， 课堂氛围十分活跃，推动了后续教学的发展。

二、组织数学实验策略

1、采用典型内容，促进实验高效

在数学教学中，实验是非常重要的内容，但这并不 意味着教材中的所有知识都要通过实验才能开展教学， 有些知识可能只需要进行理论讲解即可，而有些知识融 入实验教学则更能帮助学生理解与掌握。因此，在教学 之前，教师必须提前钻研教材内容和了解学生的实际情 况，做好相应的实验计划，制定科学合理的教学目标。需要注意的是，教师必须挑选足够典型的内容来开展实 验教学，只有这样才能确保实验教学的有效性和学生学 习的高效性。

例如，教学《长方体的认识》一课前，由于长方体是立体图形，教师考虑到如果观察实物的话，学生会对这一知识点有更加清晰的认知，并且能加深学生对所学知识的记忆。于是，教师在课堂上开展实验教学，组织学生观察、触摸、拆分、组合长方体，引导学生自主探究、归纳出长方体的特征，并迁移到正方体的学习中。正是由于长方体的特征非常有利于观察和探究，所以学生通过动手操作，真正理解和掌握了长方体的特征，这比教师直接讲解长方体特征的效果要好得多。因此，在课堂教学前，教师要深入钻研教材和分析学情，只有这样才能提高实验教学的有效性。

2、巧制实验材料，培养创新能力

新课程要求教师进行素质教育，如果沿用“灌输式” 的传统教学方式，则很难提升学生的核心素养。在数学课堂中融入实验教学，不仅能帮助学生提高实践能力， 还能培养学生的创新精神。因此，在实验教学中，教师 不仅要给学生创造更多动手操作的机会，增强他们的实 践能力，而且要激励学生自制实验器材和准备实验材 料，使学生通过自己的亲自动手获得深刻感知，从而更 有效地培养学生的创新能力。

例如，教学《圆柱体的表面积》一课时，教师没有在课始就将圆柱体模型进行拆分讲解，而是组织学生制作 圆柱体，引导学生对圆柱体的各部分进行拆、剪、粘等操 作活动。在操作过程中，学生理解了圆柱体的底面由两 个完全相同的圆组成，了解了圆柱体侧面展开图的不同 情况。随后，教师让学生仔细研究自己制作的圆柱体， 并分析在制作过程中遇到的问题，带领学生逐步深入探 究圆柱体侧面的长、宽与底面周长及高之间的关系。正 是通过亲手制作和准备实验器材，培养了学生的思辨能 力和创新能力，提高了他们的动手操作能力，使学生在 亲自动手中体会到数学学习的乐趣，真正爱上数学学 习。

3、深入实验探究，挖掘思维潜力

数学实验不仅仅是动手操作，也是大脑快速运作的 过程。培养学生的自主学习能力，实现数学课堂由“教” 向“学”的转变，是小学数学实验教学的重要方向。因 此，在数学实验教学中，教师要给予学生有效的引导，让 他们对实验进行更加深入的探究，从而促使学生逐步加 深对所学数学知识的理解，增强学生的观察力、分析力 以及表达能力，进一步提升学生的数学素养。

例如，教学《长方体和正方体的认识》一课时，教师先让学生观察、触摸长方体并提问：“同学们，你们知道长方体一共有多少个面吗？”问题提出后，学生纷纷开始 数起来，大部分学生最后都数出长方体一共有 6 个面。为了让学生深入思考，引出课堂教学内容，教师继续提问：“同学们用了多种方法来数长方体的面，但如何才能能保证没有重复或遗漏呢？”于是，学生讨论交流，最后 得出结论：可以按照前后、左右、上下的顺序来数长方体。

数学实验不仅可以应用于新知探究的教 学，而且可以应用于解决问题的教学。在解决问题的过程中，数学实验的合理介入可以 帮助学生进行更为深入的思考，有效促进学生推理（分析、判断）能力的发展。在小学数学教学中进行实验教学具有较强的可行性，不仅能够激发学生的数学学习兴趣，而且有助于提高学生的数学学习水平和能力，是一种一举多得的教学途径， 值得教师进行研究和推行。