谈实验在数学教学中的应用实践

孙方友

[摘 要]数学课堂中，教师可将实验与具体的教学内容紧密地结合在一起，通过增强实验趣味、紧抓实验要点、指导实验操作、留白实验空间等手段，激发学生的学习兴趣，提高数学教学效率。

[关键词]实验;数学教学;应用实践

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068（2021）09-0040-02

“为学生在动手操作、互动交流、合作探究中亲历学习过程和得到能力发展创造条件与机会”是新课标对小学数学教学提出的具体要求，而实验是丰富数学课堂活动形式、落实这一目标要求的有效路径。因此，小学数学教师要正视实验在深化认知体验、培养思维能力中的独特优势，加强实验的优化设计与应用实践，通过增强实验趣味、紧抓实验要点、指导实验操作、留白实验空间等手段，把更多高质量的实验引入数学课堂，使其更好地服务于学生的成长与发展。

一、增强实验趣味，激发学习兴趣

小学生受认知基础、实验经验等因素的影响，大都对实验有一定的畏难心理，从而降低了参与实验的兴趣。因此，教师要注重提高实验的趣味性，将更多受学生欢迎的趣味元素融入实验中，激发学生的数学学习兴趣，促使学生积极主动地进行实验，不断深入探究新知。

以趣味性实验进行数学课堂教学活动，有利于激发学生的学习兴趣，调动学生参与实验的积极性，使学生主动思考、探究，建立更多与实验相关的表象认知，加深学生实验学习的印象。例如，教学“周长”这一数学概念时，教师自制实验教具，用硬纸板裁剪拼摆出多个操场跑道模型并发放给学生，让学生任取边上一点，从该点出发，自选行进路线，最后回到该点。由于教师没有设置明确的路线要求，所以学生得出的实验结论自然五花八门：有的按照常规路线，绕操场跑道一圈后回到起点;有的在操场跑道中“走”出一个三角形或长方形;有的逆向行进……教师用投影仪展示学生的实验成果，同时呈现“周长”这一数学概念，引导学生思考分析。

上述教学，教师利用开放性强的实验进行课堂导入，不仅激发了学生的学习兴趣，激活学生的数学思维，而且使学生可以自由地按照自己的想法完成实验操作与总结实验结论。同时，这样教学满足了学生的好奇心，提升了实验的趣味性，使学生得到多元化的实验结果，顺利构建“周长”这一数学概念。

二、紧抓实验要点，凸显核心知识

实验教学不是“为了做实验去做实验”，而是为了揭示数学知识内涵、完成一定教学任务服务的。因此，教师要紧抓实验教学的要点，探寻实验步骤、实验素材、实验方法、实验结论与数学概念、数学规律、数学定理、数学思想方法等知识的对接点，用实验揭示数学知识的内涵及形成过程，使实验紧紧围绕课堂教学内容这一主线，引导学生对所学的核心知识构建准确认知，从而突破课堂教学重、难点。

小学生的认知规律有其特殊性，教师要考虑学生抽象思维的发展现实，在实验教学中运用启思性问题或驱动式任务，适时渗透有关的数学思想方法。例如，教學《分数的初步认识》第一课时，需要让学生明确几分之一的分数表示形式是在平均分的基础上得到的。因此，设计实验时，教师紧抓平均分这一要点，为学生提供多组边长不同的长方形卡片，要求学生用直尺、剪刀等工具，将长方形卡片平均分成2份、3份、4份，涂色其中一份来表示长方形的二分之一、三分之一、四分之一。在这个过程中，教师巡视学生实验操作的步骤和方法，对学生出现的错误予以纠正，引导学生顺利完成实验任务，获得正确的实验结果。

上述教学，教师深入钻研教材，抓住平均分这一核心知识设计实验，使得整个实验的目的非常明确。这样不仅可以培养学生的学习专注力，让学生明晰平均分的内涵，而且能为学生准确认识分数提供丰富的感性素材，促进学生的数学学习不断深入。

三、指导实验操作，渗透思想方法

学生进行数学实验时，教师既要围绕实验探究的主题给予操作指导，引导学生得出准确、全面的实验结论，还要在实验过程中渗透相关的数学思想方法，丰富学生的实验手段，提高学生的实验能力。在实验中适时渗透相关的数学思想方法，可以提高学生对数学学习的重视程度，培养学生数学学习的浓厚情感。

数学思想方法是联结多维度数学知识的纽带，教师应根据具体的实验内容，在实验教学中适时渗透相关的数学思想方法，使学生更深刻地理解所学知识。例如，教学《多边形的内角和》一课时，教师设计以下的数学实验：利用“三角形内角和是180°”的结论，分别将四边形、五边形、六边形……转化成多个三角形，归纳分析它们的共同特点，总结出多边形内角和的计算公式。整个实验过程渗透了转化、归纳等数学思想方法，教师先引导学生回顾与实验有关的数学思想方法，强化学生数学思想方法的应用意识，再让学生进行实验，促使学生有效地运用相关的数学思想方法完成实验。

上述教学，教师深入研究实验中蕴含的数学思想方法，通过知识回顾和思维启迪等手段，把学生的注意力集中到数学思想方法上。这样不仅能使学生高效地完成实验，而且可以培养学生运用数学思想方法分析和解决问题的意识，获得好的教学效果。

四、留白实验空间，发散数学思维

数学实验具有很强的开放性和自主性，与数学学科强调动态生成的教学特点相契合，所以教师要关注学生在实验过程中的表现。特别是在学生出现操作不当等错误时，教师要善于把握错误资源，引领学生分析错因，展开新一轮“再创造”的探究性学习。

在实验教学中，教师要尊重学生的学习主体地位，以组织者、指导者的身份，给予学生更多的方法指导和学习主动权，鼓励学生通过主动思考和自我反思展开实验。例如，教学苏教版小学数学四年级上册《观察物体》一课时，教师以牙膏盒作为实验素材，分别呈现牙膏盒的正面、侧面、上面，组织学生进行观察，使学生认识到“不同的观察角度，得到的观察结果存在较大差异”。然后教师出示事前准备好的涂色正方体学具，组织学生开展小组合作实验，即各小组成员分别从前面、右面、上面三个角度观察正方体，说说从不同角度观察到正方体的面分别是什么颜色。最后，增加观察的难度，即将多个涂色正方体拼接到一起，让学生进行新一轮的探究，总结归纳观察的结论。

《观察物体》这一内容的教学，旨在让学生通过实验构建不同角度观察物体的认知表象。教师设计了三个观察实验，且三个实验的难度逐渐递增：由最初的教师主导，启发学生探究新知，到放手给学生，用实验教学留白设计，引导学生循序渐进地从不同角度观察物体。这样教学深化了学生对数学新知的理解，拓展了学生数学学习的深度。

数学教学的目的，在于帮助学生更好地掌握所学的数学知识，使学生能够在实践中灵活运用，正确分析和解决问题。因此，数学课堂中，教师引入实验进行教学，能够激发学生的学习兴趣，锻炼学生的操作能力、逻辑能力、分析能力、实践能力，对学生认识数学、理解数学、爱上数学有积极的促进意义。

（责编 杜 华）