实验：数学学习的“脚手架”

王丽

摘   要：数学是小学教育重要的组成部分，对发展学生的思维、提升学生的综合素养具有不可忽视的作用。如何提升数学课堂教学质量，应是教师重点思考的问题，而实验教学无疑是切实可行的策略之一，能“解放”学生的手脑，开发学生的潜能，让他们完成对数学知识的再探索与再创造；能丰富学生的学习体验，让他们获取知识经验，学会学习与思考，进而建构富有生命力的小学数学课堂。

关键词：小学数学   课堂教学   数学实验

《义务教育数学课程标准（2022年版）》颁布后，学科核心素养引起了全社会的高度关注。因此，在教学过程中，教师应着力学生的长远发展，优化课堂教学结构，培养学生的数学综合能力，提升课堂教学成效；应摈弃传统的教学模式，引入有效的教学方法，促进学生的高效学习。而实验教学无疑是可行的方式，符合学生的认知规律，能促进学生持续的进步，让他们不自觉地融入其中，激发他们的求知欲望；能发挥集体的力量，让学生群策群力，获得技能和精神的双重成长。

一、巧用数学实验，激活探究意识

（一）借助实验导入，激发学生的学习兴趣

在小学数学课堂教学中，教师要想通过实验教学促进学生的探索，增进学生的理解，就要激发学生的学习兴趣。当学生有了浓厚的兴趣，才会积极参与课堂学习，这也是教师促进课堂教学有序开展的根本保证。导入是课堂教学的开端，在日常教学中，教师应重视这一环节，应根据教学内容，为学生精心设计有趣的数学实验，进行新课导入，集中学生的注意力，提升学生对数学新知识的关注度。

比如，在教学公因数的相关知识时，笔者为学生安排了这样的实验内容：每人准备一个长18厘米、宽12厘米的长方形纸板，以及边长6厘米、边长4厘米的正方形纸片各一个。在教学过程中，笔者让学生拿出准备好的材料，提出问题：“哪种纸片可以将长方形纸板铺满？”这样的实验内容，立即引发了学生参与的兴趣，他们纷纷拿出相应的实验材料，进入实验之中。

（二）优化实验方案，促进学生的探索

数学是一门复杂的学科，对学生的思维能力要求较高，如何才能将抽象、复杂的数学知识呈现在学生面前呢？在教学中，教师应注重对演示实验的运用，将难以理解的数学知识形象、直观地呈现在学生的眼前，发挥实验应用的价值，促进学生的高效学习，强化学生的认知，建构良好的知识体系，发展学生的探究能力。

以教学三角形的三边关系的相关知识为例，课本中的实验是让学生课前准备几种不同长度的小棒（8厘米、5厘米、4厘米、2厘米），让学生从中任意选择3根，然后围成三角形。很显然，这样的实验内容数据量有限，不利于学生得出结论。对此，笔者将这个实验进行优化，确立实验步骤：（1）拿出课前准备的30厘米绳子，将其分成3段（整厘米数）。（2）提出问题：“分成的3段可以围成三角形吗？”（3）學生汇报自己所分绳子的长度，看一看是否可以围成三角形。（4）将能围成三角形的数据和不能围成三角形的数据进行比较，看有什么发现。这样的实验流程，能让学生对三角形的三边关系产生深刻的认识。

二、巧用数学实验，加深学生的理解

（一）鼓励自主实验，锻炼实践能力

新课程标准要求教师着眼于学生的长远发展，精心设计教学环节，发挥学生的主体作用，让学生积极地获取数学知识，形成良好的知识结构，提升手脑并用的能力。因此，教师应坚持“以生为本”的教育理念，将学习的主动权交给学生，让学生参与知识形成和发展的全过程。

比如，在教学间隔排列的相关知识时，笔者让学生拿出正方形纸片和圆形纸片，将这些纸片一个隔一个地排成一行，向学生提问：正方形纸片有10个，那么圆形纸片需要多少个？在动手实验前，学生都异口同声地说：“需要10个。”对此，笔者让学生进行实验，寻找最终的答案。在操作的过程中，学生发现有不同的结果：（1）如果先摆正方形纸片，且两端物体相同，则圆形纸片需要9个。（2）如果先摆正方形纸片，且两端物体不相同，则圆形纸片需要10个。（3）如果先摆圆形纸片，且两端物体相同，则圆形纸片需要11个。（4）如果先摆圆形纸片，且两端物体不相同，则圆形纸片需要10个。通过自主实验，学生得出了圆形纸片最少需要9个、最多需要11个的答案。

（二）引入合作实验，化解学习难点

每个学生的学习能力有限，在面对复杂的数学知识时，会经常陷入困境之中。对此，在教学过程中，教师可以引入小组合作实验，将学生分成多个学习小组，以小组为单位进行实验，让学生群策群力，共同化解学习难点，形成合作意识，培养学生的合作能力。

比如，在教学长方体的体积的相关知识时，为帮助学生推导长方体的体积计算公式，笔者为学生设计了分组合作实验。在实验过程中，各小组很快完成了对表格的填写，笔者让各个小组成员观察表格中的数据，思考正方体的个数和长方体的长、宽、高有怎样的关系，以及正方体的个数和长方体的体积有怎样的关系。各个小组成员经过思考，派出代表与其他小组分享探索的成果，完成了对长方体体积计算公式的推导。

三、巧用数学实验，提升数学能力

（一）引入生活实验，凸显学习价值

数学是一门实践性很强的学科，教师利用生活资源，可以拉近学生和所学知识的距离，提升学生的探究能力。因此，在课堂教学中，教师可以设计生活化的实验，拓展学生的学习空间，让学生从课内走向课外，学会从数学的角度提炼、分析和解决问题，体会学习数学知识的乐趣。

比如，在教学折线统计图的相关知识时，笔者为学生设计了一个生活化的实验：让学生选择饱满的蒜瓣，将其种植在3个盆里，其中一个盆加水，观察它的根须生长情况，制作出蒜瓣根须生长情况统计图。另外两个盆都加土，一盆放在阳光下，一盆放在房间里，观察蒜叶的生长情况，记录相关的数据，并制作成蒜叶生长情况统计图。在此基础上，笔者让学生观察种在水中的蒜瓣根须生长情况，观察放置在阳光下和房间里蒜叶的生长情况。这样的生活化实验，既能帮助学生巩固课堂中所学的相关知识，又能引导学生用数学的眼光观察生活，体会数学和生活的密切联系。

（二）设计应用实验，提升应用能力

在教学过程中，教师应延伸教学的范围，开阔学生的视野，为学生设计具有应用性的实验，改变传统的教学方式，让学生运用课堂中所学的知识解决实际问题，进而提升学生的科学思维能力。

比如，在教学百分数的相关知识时，笔者出示这样的问题：“体育组准备买篮球，发现某商场将篮球先降价10％，再涨价10％，价格是不是和原价相同？”大多数学生都认为又恢复了原价。对此，笔者为学生设计了一个“我是售货员”的活动，让学生拿出一些多余的物品进行“售卖”，先将一件物品降价10％，然后再涨价10％，比较现价与原价相比，到底是贵了还是便宜了。

总之，在新课程标准下的小学数学教学中，教师应精心挖掘教材，为学生设计多元化的实验，调动学生学习数学的热情，释放学生的学习潜能，让学生获得持久、深入的发展；应针对课堂教学中的重、难点，为学生引入有针对性的实验，让学生在实验的过程中掌握知识，进而形成数学关键能力。

参考文献：

[1]刘吉龙.动手实验，亲身体会：小学数学动手操作情境的设计[J].智力，2022（7）：28-30.

[2]李亚.利用数学实验提高小学数学教学效率的策略分析[J].读写算，2022（8）：16-18.

[3]赵鉴.利用数学实验提高小学数学教学效率[J].山西教育（教学），2022（6）：59-60.◆（作者单位：江苏省无锡市尚贤融创小学）