数学实验，助力学生思维发展

赵立新

【摘要】在小学阶段数学学习当中，既要重视知识的传授，也要培养学生的数学思维。对于小学生而言，思维具有很强的可塑性，再加上实验教学，小学生的思维便能够得到培养。借助实验教学培养小学生的思维，可引导其对数学知识有更深的掌握，还能够培养其解决问题的能力，达到最终的教学目的。鉴于此，文章分析了小学数学教学中借助实验教学培养学生思维的方式，意在给相关教师提供经验借鉴。

【关键词】借助;实验教学;发展;小学生;数学思维

所谓的数学思维，即运用数学的观点对问题进行思考并解决。小学学习过程中，学生的思维还属于萌芽阶段，其中，实验教学又属于学生进行学习实践的关键途径，因此，利用实验教学的方式来培养学生的数学思维极其必要。教师在对小学生实施实验教学时，既要基于教材内容，又要从小学生的实际出发，不断优化设计数学相关实验，让学生通过数学实验中的观察、猜想、比较、分析等方式锻炼自己的数学思维，从而提升其数学素养。

一、通过实验，培养学生的逻辑思维

在小学数学学习中，逻辑思维非常关键，只有拥有较强的数学逻辑思维，才能在解决数学问题时游刃有余。而数学逻辑思维就是通过观察数学问题中存在的现象，对其进行分析和推理，使用科学方式将其存在的运行规律有条理地表达出来。小学数学教师在开展教学的过程中借助实验的方式对小学生进行引导，可省去很多需要重复解释的步骤，并且，这对于小学生而言，能够更直观地将数学问题表达出来，有助于其进行分析推理，将数学问题解决，达到最终的教学目的。

例如教师在进行“圆柱和圆锥”一课内容教学时，便可借助实验来对学生进行引导。小学生对圆柱可能会更熟悉一些，因此，教师在开展教学时，小学生更容易掌握一些。圆柱的学习中，教师在进行圆柱面积和体积计算教学时，可借助平面图形对小学生进行引导，而小学生对圆柱的平面图形很熟悉，所以，教师只要与圆形相结合来进行讲述，小学生也比较容易接受。但是，在进行圆锥相关内容教学时，小学生在理解上会存在一定的难度，因此教师可采用实验的方式来对小学生进行引导。如，教师在给学生进行圆锥的体积计算公式推导时，首先，教师做出假设，并与圆锥有关的知识相结合，研究圆锥和同底等高圆柱之间有何联系，此时教师可给学生制作一个圆柱、一个圆锥，让学生观察两者之间的相同和不同。其次，教师需将公式的推导进一步深化，同样，借助实验工具并联系教材内容来对问题进行回答。再次，教师还可采用倒沙实验给学生进行展示，将圆柱中的沙倒入圆锥中有什么变化，同时记录有关数据，为后续的问题解答提供相应的依据。最后，教师在进行验证前进行假设，再根据试验所得数据，将圆锥的体积公式总结归纳出来。教师在进行实验的过程中，采用的就是层层推进的方式。在整个实验中，教师每一个环节的展示，都是为下一步实验做铺垫，也体现出较强的逻辑性，学生跟随教师的实验思路，便很快能够掌握圆锥体积的计算公式，并且印象深刻。通过这样的方式，学生的数学逻辑思维得到了培养，达到最终的教学目的。

二、依托实验，培养学生的创新思维

教师在开展教学时依托实验教学，将学生的思考和动手结合起来，有助于培养学生的创新思维。学生创新思维的培养，也是素质教育的基本要求。并且小学生的好奇心比较强，因此，教师在进行实验时可借助此优势，让学生自主思考并进行操作。小学生在自主发挥的过程中教师不要对学生过度限制，可让其将自己的想法展现出来，教师可对其进行相应的引导，依托试验逐渐培养其创新意识[1]。

例如教师在进行“长方形和正方形”一课内容教学时，首先让学生对长方形和正方形有所了解，教师可借助身边的器材给学生展示，在学生对长方形和正方形有一定的了解之后，教师便要引入学习的重点知识。教师可对学生进行提问：“大家知道什么是周长吗？”对于刚接触周长的小学生而言，周长属于一个抽象的概念，此时，教师可借助相关器材来为学生讲解。比如教师用一张A4纸告诉学生，纸周围一圈的长度便是周长，学生看后就能够很好地理解，同样，教师以A4纸折成正方形的形式给学生展示周长。学生明白这一概念后，教师需引入到重点知识中，将手中的长方形和正方形展示给学生，问其怎样计算周长。这时候，会有部分学生表示：“用直尺进行测量。”教师在肯定学生的回答后，再继续提问：“如果测量黑板的周长呢？或是测量教室天花板的周长呢？”对于较大的长方形或者正方形，使用测量的方式存在一定的难度，测量起来比较麻烦。此时，教师可让学生自己观察黑板的周长有什么特点，A4纸折成的正方形有什么特点。观察细致一点的学生会发现，长方形的对边相等，而正方形的四边都相等，只要知道长方形一边的长和宽，便能够计算出其周长，而正方形只要知道一边的长，就能计算其周长。教师通过直接展示的方式，让学生直观感受长方形和正方形，并在教师的引导下进行观察和推理，最后得出周长计算方式。在这一过程中，学生并没有一直坚持采用测量的方式，而是通过观察，实现了创新并得出计算公式。

三、借助实验，培养学生的应变思维

提高数学教学的效率和质量，就要对学生的应变思维做训练，而最直观的培训方式便是通过实验。只有借助实验，才能让学生直观感受，对于其理解相关内容有很大帮助。并且，教师对学生的应变思维进行培训，可为其今后学习打下坚实基础。

例如：教师在进行“正比例和反比例”一课内容教学时就会发现，部分学生在对比例数据进行运用的过程中存在困难。如，比的前项与后项均乘或除以相同的数（0除外），比值不变。而部分学生在简单的式子中能够理解，当将其运用到实际问题时，就会忽略掉部分条件，如0不能包含在内，又如前項和后项均要同时乘以或除以同一个数。尤其是将这些概念放在判断题当中，很大部分学生都会犯相同的错，这其实也是学生应变思维不足的反映。因此，教师需借助实验的方式来锻炼学生的应变思维。教师可将同一句话换成三种及以上说法表示，然后让学生找出三句话的不同，并判断其正确与否。第一轮结束后，教师可在第二轮中加快速度，让学生快速找出不同，学生对同一个话题的多种表达进行反复判断练习之后，教师便切换下一个易错点，采用同样的实验方式锻炼学生的应变思维。教师在进行实验的过程中，可将实验的难度逐渐增加。如，将比例的相关问题放入实际问题中，让学生从对实际问题的解决过程中不断总结经验，并将自己的易错之处记录下来。仅通过一次两次的实验，学生的应变思维还未能得到完全的训练，因此，教师需不厌其烦，变换不同的方式让学生进行判断，通过反反复复的实验，学生对自己的易错有一定的把握，下次再次遇到类似的问题，也会有较强的应变思维，降低犯错概率。教师通过实验培养学生的数学应变思维，不仅能提高教学质量，还能在培训过程中进一步了解学生的学习情况，有针对性地教学。

四、运用实验，培养学生的系统思维

所谓的系统思维指的是对局部内容的排列顺序进行探究，然后通过整体及全面视角对存在的问题进行思考，对客观事物存在的规律进行研究的一种方式。小学数学教学中，大多时候教师都是采用单一的方法对学生进行针对性培训，此方法可让学生对所学知识有所掌握，但就整体而言，学生并无类比和分析的意识，导致其系统性思维较差。因此，教师在开展教学时应当运用实验教学的方式对学生进行引导，从整体入手，培养学生的系统思维能力[2]。

例如：教师在进行“图形与几何”一课内容教学时，便需要从整体入手，因为该部分内容的联系性比较强，若教师从局部对学生进行教学，那学生只能掌握部分内容，当将其联系起来运用时，便感到较为困难。要借助该节内容培养学生的系统思维，教师便要借助本课内容开展实验教学，通过实验教学的方式，让学生直观感受几何图形之间的联系，达到培养学生系统思维能力的目的。比如，教师在给学生展示平面图的过程中，要让学生观察平面图中包含了什么。教师可对学生进行引导，将平面中的角用符号标出对学生进行提示，采用直观展示的方式，让学生明白，平面图形包含了直线和角，因此，在对平面进行学习时，就要与角和直线的相关知识相联系，只有这样，才能更全面地了解平面的特征。同样，教师在给学生讲解立体图形时，可让学生画或者制作立体图形，通过对图形的描绘和制作，让学生观察立体图形包含有哪些基本的知识。学生直接动手实验，教师间接引导，学生便能明白立体图形是由平面图形组合而成，因此，在学习立体图形时便能让学生结合平面知识观察整体。教师通过实验的方式对学生进行引导，让学生直接实践，以此培养学生的系统性思维，不仅能够有效提高教学效率，还能让其对相关知识掌握得将更牢固。

总而言之，小学数学教师在开展教学的过程中借助实验的方式对学生进行引导，不仅能够锻炼小学生的动手能力，还能培养其数学思维能力，这对其今后的学习有极大的益处。并且，在小学数学教学中，要提高教学的質量，数学思维的培养也非常关键，因此，小学数学教师应当特别重视。

【参考文献】

[1]沈正桂.浅论利用数学实验培养小学生的探究与思维能力[J].考试周刊，2019（6）：92.

[2]张政.数学实验—促进小学生数学思维成长的有效方法[J].考试周刊，2018（51）：104.