数学实验融入课堂教学的再认识

摘 要：数学实验是学生积累数学基本活动经验的有效途径，也是学生学习数学的一种重要方式。一些教师虽然对数学实验已经有了一定的认识，但仍然不能很好地将数学实验自然地融入课堂教学中。因此，需要我们在厘清数学实验相关概念的基础上，更深入地了解数学实验，助力数学实验融入课堂教学。

关键词：数学实验；丰富内容；充实过程；改进评价

数学实验将“听数学”变为“做数学”，让学生在动手实践、自主探究、合作交流的过程中强化、丰富直接经验，优化、改造间接经验，是学生积累数学基本活动经验的有效途径。然而，教学实践中，一些教师虽然对数学实验已有一定的了解，但仍缺乏深入的认识，导致用数学实验开展教学效果不佳。笔者试图通过对比数学实验与相关概念的异同，在厘清概念的基础上提出建议，助力数学实验更好地融入课堂教学。

一、对“数学实验”概念的进一步厘清

数学实验具有较高的开放性和生成性，因内容属性不同、实验目的不同、学生年龄不同，每一种数学实验的侧重点也会有区别。数学实验的种类和目的复杂，与其他学习方式有交叉和联系，教师在数学实验教学中若未能很好地区分数学实验与一些相关概念，就会窄化或泛化数学实验的功能和作用，因此有必要厘清概念，疏通认识。

（一）数学实验与探究性学习

数学实验和探究性学习都有实践性、开放性和过程性的特点。探究性学习是以问题为载体，以学生自主探索为主的学习方式，而数学实验是通过对实验材料进行“数学化”操作，主动发现数学、体验数学、理解数学的学习活动。数学实验可以分为验证性试验与探究性实验，探究性实验是探究性学习的一种实践方式。

（二）数学实验与动手操作

数学实验和动手操作都是数学活动的基本形式，帮助学生通过实践操作积累数学活动经验，借助数学直观促进数学理解，培养数学思维。从活动内容来看，动手操作更具普遍性，数学实验更具指向性；从活动流程来看，动手操作一般没有固定程序，数学实验则有不同模式的流程步骤；从活动目的来看，动手操作侧重感知和发现，数学实验侧重猜想和验证。

（三）数学实验与理化实验

数学实验属于科学实验的范畴，但又不同于一般的理化实验，具体表现在：数学实验的对象很多时候不是实物，而是抽象化的数学概念、规律、数学模型；数学实验的工具比较简易，而理化实验主要依靠精密的仪器；数学实验主要通过对数学现象的模拟，揭示数学规律或数学本质，而理化实验主要用于检验理论的真伪。

二、数学实验融入课堂的两个要点

（一）用好教材，丰富数学实验内容

首先，要做好对小学数学教材的梳理，理清教材中有哪些内容可以采用数学实验的方式开展教学。从教学内容来看，可以从“数与代数”“图形与几何”“统计与概率”“综合与实践”四大领域分别选择合适的数学实验内容。而从教材栏目来看，“动手做”“探索规律”“解决问题的策略”中包含了很多数学实验的元素。有的教材内容可以设计成较为完整的数学实验，例如《可能性》；有的教材内容可能只有其中的一个片段可以设计成数学实验，例如《3的倍数的特征》的探究部分。

其次，可以创造性地使用教材，把一些适合的教材内容改编成数学实验素材，开发基于教材内容的数学实验，为学生创造动手操作和动脑思考的机会，使教学更加符合学生的认知规律和接受水平。例如，教学《两位数乘整十数的口算》，探索“12×10”的算理和算法时，可以将说理教学改为数学实验，让学生设计一张12×10的点子图，用圈一圈的方式思考、表达他们的算法。

再次，教材中留有很多进一步拓展教学的线索，我们可以适当拓展教材，创编数学实验内容，帮助、引导学生主动思考。例如，教学完《长方体和正方体》单元后，可以创编“正方体的截面”“测量土豆的体积”“设计容积最大的无盖纸盒”等数学实验，引导学生在实验中综合运用所学知识，进一步发展空间观念。

（二）精心组织，丰盈数学实验过程

要想丰盈数学实验过程，关键要对数学实验进行精心的“数学化”组织，要突出数学实验过程中的数学属性和数学学习属性。这里的“数学化”组织包括实验材料的组织和实验过程的组织。

实验材料是决定数学实验能否顺利开展的重要前提，只有教师精心选择和设计实验材料，才能让数学实验真正为学生的学习服务。在准备实验材料时，教师要考虑实验材料是否有利于学生后续实验的过程设计，是否有利于学生在产生实验结果后进行比较和归纳。例如，探究三角形三边关系的实验，给学生提供8cm、5cm、4cm、4cm、2cm的5根小棒，学生的数学实验过程才能多样化、不重复，探究结果才能完整、不遗漏。

小学阶段的数学实验是基于儿童直接经验的学习活动，学生只有经历了完整的实验流程才能更好地积累数学活动经验。数学实验的完整流程一般是“提出问题—设计方案—开展实验—观察发现—分享交流—探究原因—得出结论”，实验过程的“数学化”组织要从每个步骤着力。问题是数学实验顺利开展的重要基础，教师要鼓励学生“用数学的眼光观察世界”，从生活中发现问题，引发认识冲突，提出奇思妙想；方案应在学生小组交流协商后共同设计，教师要提供帮助和指导；实验和分析往往穿插进行，教师要告知学生观察重点，记录要点和思考难点；交流、探究通常同时进行并将结论逐步完善，教师除了要引导学生用数学语言描述现象，还要让他们表达自己的观点，敢于质疑和提出不同看法……教师只有清楚每一个数学实验环节的具体任务和目标，才能更好地组织和指导实验，从而充实实验过程。

除了丰富数学实验内容、丰盈数学实验过程，还要关注学生在实验后的总结与反思，引导学生不仅回顾实验步骤，还要从中提炼数学学习方法；不仅得出结论，还要在反思中感悟数学思想；不仅要交流成功的喜悦，还要说说出现的错误、遭遇的挫折以及调整的过程。帮助学生积累真实的数学活动经验。

参考文献：

[1]武建军.转“识”成“智”：儿童数学实验的内容选择及教学策略[J].中小学课堂教学研究，2020（3）.

[2]郭庆松.小学数学实验的内涵、价值与实施[J].小学数学教育，2016（7/8）.

（应华峰，南京晓庄学院第一实验小学，邮编：210017）