小学数学实验教学研究——《升和毫升》单元的实验教学策略研究

江苏省南京市陶行知小学 胡艺怀

《数学课程标准》中指出：“学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的，这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。”数学来源于实践，随着教学理念的更新与进步，数学实验逐渐被广泛应用，拓宽学生的思路的同时，也激发了他们的探索精神与学习热情。笔者将在结合四年级上册《升与毫升》中的教学实验的基础上，谈一谈小学数学实验教学中的收获与反思。

在小学数学课堂中引入数学实验，具有十分重要的意义与价值。那么我们如何对实验活动进行设计、组织和分析呢？笔者在这里有一些思考：

一、设计数学实验

1.规范实验框架

成功数学实验的基础就是规范的实验框架。经过资料收集以及实践研究，我整理出如下的实验三步框架：实验目的——实验过程——实验分析。

2.围绕教学目标

达成教学目标是一节课的基础，所以无论是何种教学活动，我们的首要目标就是教学目标，那么同样地，设计数学实验时，就要围绕教学目标确定实验目的。

3. 丰富实验内容

在设计实验时，我们要关注到实验内容的丰富性，而丰富性则分为两个部分：一是实验的全面性，二是实验的思考性。

（1）实验的全面性

以《认识升》为例，课本需要学生通过操作活动体初步形成1 升的容量观念。但实际上，除了准确的模型认识外，还需要对升这个容量单位有结合生活的体会，因此，在实际教学中，设计了2 个方面的数学实验：①数学中准确的1 升；②生活中的1 升。

（2）实验的思考性

有思考的学习活动是内涵发展之路，课堂中不仅要让学生动手，还要让学生动脑，这就需要教师在设计数学实验的过程中设计一些有思考性的课题。蒋志超在《苏教版小学数学升与毫升教学设计》中提出了一个关于容量与质量单位转化的数学实验，这个实验不仅帮助学生理解两种容易混淆的概念，也沟通了与密度这一属性的联系。

二、规范组织数学实验活动

1.合理猜想

猜想是实验前的重要步骤，实验操作前，我们需要让学生进行合理的猜想，并且要对学生猜想的结果给予评价。以“纸杯倒水”为例，1 升水倒入纸杯中，倒了一杯后，可以让学生观察刻度的变化，从而推算可以倒满几杯。

2.合理分组

小学数学实验多以小组形式进行，这就需要教师进行合理分组。根据实验内容可以分为2 人一组或4 人一组。2 人一组可以一人操作，一人记录。4 人一组可以按照1 号操作，2 号记录，3 号小结，4 号汇报。这样合理分组，让小组同学明确自己的任务，既保证班级纪律，也让小组汇报结果时更有条理。

3.规范操作

做数学实验时，要让学生按照方案设计规范操作，不能随意改变操作程序或要求。例如认识1 毫升的滴管实验，要将水吸到1 毫升标志线处，在按压滴管时每次要轻轻地均匀按压。

4.保证时间

在组织实验时，要保证充足的实验时间。每个学生的动手能力会影响他完成实验的时间。教师要尽量保证每位同学经历完整的实验过程。对于操作上有困难的小组，教师可以进行适当帮助，也可以安排快的小组对其协助。

三、实验结果的分析

1.合理分析实验数据

在分析的过程中，学生能更好地体会实验的目的，同时发展数学思维和数学思考能力。教师应当以合理的提问发散学生思维，并最终将学生的思维引入教学目的中。例如“纸杯倒水”实验，学生得到的结果是4 杯左右，教师可以提问：“为什么是4 杯呢？”初步建立升与毫升之间的认知联系。

2.合理对待实验误差

在数学实验中，误差是必然发生的，只有合理对待数学实验中产生的误差，才可以让学生更加辩证地看待数学实验。例如“立方体倒水”实验，在学生独立操作后，经常出现倒满后有剩余这一情况，所以在实验结束后分析，学生提出“水不是正好1 升”“立方体有厚度”等很有数学价值的分析。

3.视频演示完善实验

视频演示不能取代学生的动手操作，但是不代表视频演示完全不可取，对于一些数学实验不容易操作或容易产生误差的实验。在学生独立操作后，教师可以用视频再演示一次。这样可以清晰地观察实验过程与实验结果，不仅有利于学生反思自己实验时操作的规范性，也有利于加深学生对科学的实验结果的印象。

本文从设计、组织和分析三个层面对小学数学的课堂实验提出了一些建议，期望对小学“数学实验”的教学有一定的参考作用。不过，随着学生年段的不同、身心发展的不同，在数学实验中会出现各种各样的情况，这也就要求我们继续思考，继续深入，不断完善课程内容。