孫樹(shù)華

摘 要 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是課程改革的重要內(nèi)容，是激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生觀察能力、操作能力、空間想象能力、探究能力以及創(chuàng)新能力的有效方法。結(jié)合教學(xué)實(shí)例，總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論依據(jù)，概括實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本類型和步驟，提出需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 小學(xué)數(shù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教具；多媒體

中圖分類號(hào)：G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）17-0137-03

1 前言

實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)教學(xué)一種重要方法，數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴模仿與記憶，動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式?！备鶕?jù)這一精神和要求，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中重視和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于把深?yuàn)W抽象、乏味枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)通過(guò)生動(dòng)形象的演示和利于探究的動(dòng)手操作進(jìn)行傳授，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解知識(shí)的形成過(guò)程，提高教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)“在數(shù)學(xué)教學(xué)中人人都能獲得良好的數(shù)學(xué)教育，不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”的數(shù)學(xué)課程理念。

2 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

心理學(xué)研究證明，小學(xué)生具有愛(ài)動(dòng)好玩的心理特點(diǎn)，好奇心強(qiáng)，喜歡動(dòng)手操作。根據(jù)這一特點(diǎn)，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)亻_(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可有效地促進(jìn)學(xué)生的觀察和發(fā)現(xiàn)、猜想和驗(yàn)證，提高學(xué)生的觀察、猜想、操作及實(shí)踐能力。

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)過(guò)程不是被動(dòng)地接受課本上的現(xiàn)成結(jié)論，而是在觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、推理等基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)主動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就是在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生從自己的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過(guò)自主探究而逐漸形成自己數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。

小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過(guò)程。除接受學(xué)習(xí)外，動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流同樣是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。學(xué)生應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間和空間經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、計(jì)算、推理、驗(yàn)證等活動(dòng)過(guò)程。”這一基本理念為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了重要理論支持，正因如此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中設(shè)有“看一看”“想一想”“練一練”“說(shuō)一說(shuō)”“實(shí)踐活動(dòng)”等眾多欄目，為學(xué)生開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)搭建了多種豐富平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索和交流。

縱觀數(shù)學(xué)發(fā)展史，很多中外數(shù)學(xué)家都指出了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義。如數(shù)學(xué)家歐拉說(shuō)：“數(shù)學(xué)這門(mén)科學(xué)需要觀察，也需要實(shí)驗(yàn)。學(xué)生應(yīng)重走人類掌握數(shù)學(xué)的歷程，從直觀具體的實(shí)驗(yàn)階段走入抽象理論階段?！睌?shù)學(xué)教育家G.波利亞曾指出：“數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面，一方面它是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)，從這方面看數(shù)學(xué)像是一門(mén)系統(tǒng)的演繹科學(xué)；但另一方面，創(chuàng)造過(guò)程中的數(shù)學(xué)看起來(lái)卻像一門(mén)實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)?！庇纱丝梢哉J(rèn)為，在數(shù)學(xué)教學(xué)中重視和加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，有利于促進(jìn)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，了解數(shù)學(xué)知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程，享受探究知識(shí)的樂(lè)趣，對(duì)于培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的精神，具有重要意義。

3 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本類型

與物理、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)一樣，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要一定的生活經(jīng)驗(yàn)和一定的基礎(chǔ)知識(shí)，又需要?jiǎng)邮謩?dòng)腦自主探究。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，小學(xué)數(shù)學(xué)常見(jiàn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)大致可以分為以下三種形式。

演示型實(shí)驗(yàn) 演示型實(shí)驗(yàn)就是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，由教師借助有關(guān)教具，先提出問(wèn)題，然后對(duì)知識(shí)的形成過(guò)程進(jìn)行演示，讓學(xué)生觀察，最后引導(dǎo)學(xué)生分析和記憶，以此證明一個(gè)定理，推導(dǎo)一個(gè)公式，或驗(yàn)證一個(gè)結(jié)論。這種實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，只需教師演示和學(xué)生觀察，就可以完成教學(xué)任務(wù)。如在教學(xué)“平行四邊形”的面積時(shí)，利用一張作業(yè)本紙，沿對(duì)角線折疊，使其成為兩個(gè)三角形；然后利用三角形的面積公式，推導(dǎo)出平行四邊形的面積公式。這樣既讓學(xué)生理解了學(xué)習(xí)內(nèi)容，又滲透了等積變換的思想。

自主操作型實(shí)驗(yàn) 自主操作型實(shí)驗(yàn)，即由學(xué)生借助教具，自主探究知識(shí)的形成過(guò)程，弄清知識(shí)的來(lái)龍去脈。如在進(jìn)行“長(zhǎng)方體的體積”教學(xué)時(shí)，學(xué)生利用實(shí)物模型，自己進(jìn)行觀察、操作和交流，分析長(zhǎng)方體的體積與長(zhǎng)、寬、高之間的關(guān)系，最后總結(jié)歸納出長(zhǎng)方體的體積是長(zhǎng)×寬×高。這種實(shí)驗(yàn)和演示型實(shí)驗(yàn)的不同之處是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。

模擬型實(shí)驗(yàn) 這種實(shí)驗(yàn)主要是發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)直觀演示各種圖文資料，幫助學(xué)生理解，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主探究。如在教學(xué)“同底等高的三角形面積相等”這一定義時(shí)，教師可利用多媒體技術(shù)的“平移”“閃爍”等特點(diǎn)，把兩個(gè)三角形的底和高完全重合，讓學(xué)生通過(guò)觀察和思考，驗(yàn)證這一定義。

4 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本步驟

利用教具，創(chuàng)設(shè)情境 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)教具的幫助，教具包括傳統(tǒng)教具和多媒體技術(shù)。這一步驟的實(shí)施，主要是選用合適的教具，通過(guò)演示和操作，進(jìn)行具體數(shù)學(xué)問(wèn)題的探究，幫助學(xué)生把形象思維轉(zhuǎn)化上升為抽象思維，加深對(duì)數(shù)學(xué)概念和定義的深刻理解。

啟發(fā)猜想，自主探究 對(duì)于有些數(shù)學(xué)知識(shí)，教師需要首先引導(dǎo)學(xué)生，根據(jù)某些已知的條件，對(duì)未知的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)性的推斷；然后利用教具，為學(xué)生提供“做數(shù)學(xué)”的機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)生圍繞自己的猜想，通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦操作，探究數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，對(duì)自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。

交流評(píng)價(jià)，歸納結(jié)論 即學(xué)習(xí)小組組長(zhǎng)匯報(bào)本小組的驗(yàn)證過(guò)程，展示探究的成果，然后由全體學(xué)生進(jìn)行交流討論，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提升完善，最后歸納出具有一定規(guī)律的正確結(jié)論。在這個(gè)過(guò)程中，教師要及時(shí)對(duì)學(xué)生的閃光點(diǎn)給予肯定和表?yè)P(yáng)，使他們體驗(yàn)到成功的愉悅，鼓勵(lì)學(xué)生獲得更大的成功。這一步驟的關(guān)鍵是加強(qiáng)小組合作學(xué)習(xí)。

應(yīng)用鞏固，實(shí)踐創(chuàng)新 這一步驟主要是引導(dǎo)學(xué)生把探究總結(jié)出來(lái)的方法和結(jié)論運(yùn)用于實(shí)踐，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。如組織學(xué)生參與具有趣味性、操作性和開(kāi)放性的練習(xí)活動(dòng)等，以便學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中鞏固知識(shí)，提高動(dòng)手動(dòng)腦能力，發(fā)展創(chuàng)新思維。

5 開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

要精心預(yù)設(shè)操作難點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)，既是學(xué)習(xí)的障礙，也是操作的障礙。因此，在開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要對(duì)教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)行正確把握，選用最恰當(dāng)?shù)慕叹撸治鲎詈玫牟僮鞣椒?，以有利于把教學(xué)難點(diǎn)具體形象化，得到有效突破。endprint

如“千克與克的認(rèn)識(shí)”一課，讓學(xué)生建立初步的質(zhì)量觀念是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于小學(xué)生第一次接觸質(zhì)量單位，還缺乏認(rèn)識(shí)，那么在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)就要根據(jù)小學(xué)生的實(shí)際，對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行精心預(yù)設(shè)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以這樣設(shè)計(jì)：

1）稱一稱：以小組為單位，利用臺(tái)秤，指導(dǎo)學(xué)生稱一下一袋糖的質(zhì)量，知道1袋糖是1千克重。

2）試一試：拿出一個(gè)裝有蘋(píng)果的塑料袋，讓學(xué)生先試一試，再估計(jì)一下大約是多重，然后稱一稱。

3）猜一猜：出示1千克鐵和1千克棉花，讓學(xué)生猜一猜哪個(gè)重，再稱一稱進(jìn)行驗(yàn)證。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了“稱、試、猜”三個(gè)步驟，讓學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)感知、探索、猜測(cè)、驗(yàn)證的過(guò)程，在動(dòng)手操作中，感受和體驗(yàn)了“千克”的概念。當(dāng)然，在教學(xué)“克”的認(rèn)識(shí)時(shí)，可參照“認(rèn)識(shí)千克”的教學(xué)方法。

要注重學(xué)生全員參與 新課改強(qiáng)調(diào)面向全體的重要性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與，讓每一個(gè)學(xué)生都能夠在原有基礎(chǔ)上有所提高。但現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是，班級(jí)普遍存在學(xué)生人數(shù)偏多的現(xiàn)象，不利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開(kāi)展。要解決這個(gè)問(wèn)題，可采用以下方法。

1）教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡量選用醒目的教具，或采用適宜的方法，讓教具鮮明，以便教室里各個(gè)角落里的學(xué)生都能夠看清楚。如在教學(xué)“長(zhǎng)方體的認(rèn)識(shí)”時(shí)，可以把長(zhǎng)方體模型的長(zhǎng)、寬、高分別用紅、黃、紫三種顏色表示出來(lái)。這樣設(shè)計(jì)，學(xué)生就很容易分辨，知道長(zhǎng)方體有12條棱。

2）分組實(shí)驗(yàn)，既能增強(qiáng)學(xué)生真實(shí)的體驗(yàn)和感受，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，又能夠發(fā)展學(xué)生的自主探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，是一種理想的實(shí)驗(yàn)方法。

3）采用多媒體技術(shù)，有利于激發(fā)學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生在動(dòng)靜結(jié)合、圖文并茂的情境中進(jìn)行觀察，從而增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。

要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，既是課程改革的要求，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。除了加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用以外，還要注重對(duì)傳統(tǒng)教具的應(yīng)用研究。如在教學(xué)“長(zhǎng)方體的認(rèn)識(shí)”時(shí)，可先出示學(xué)生熟悉的粉筆盒、紅磚等物體讓學(xué)生感知；然后指導(dǎo)學(xué)生把蘿卜削成長(zhǎng)方體，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)面、棱、頂點(diǎn)等概念；最后小組討論，歸納長(zhǎng)方體的特征。這樣設(shè)計(jì)，既有直觀演示和動(dòng)手操作，又有交流討論和師生歸納，使實(shí)驗(yàn)在輕松愉悅的氛圍中完成。

此外，對(duì)于理論知識(shí)不足但動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注重發(fā)揮其長(zhǎng)處，多鼓勵(lì)，及時(shí)指導(dǎo)，以消除其畏難心理，增強(qiáng)信心。

要注意提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí) 利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題是數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)之一，是數(shù)學(xué)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。學(xué)生的知識(shí)只有到實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，才能鞏固和驗(yàn)證，促進(jìn)拓展和延伸。如教學(xué)完“長(zhǎng)方體表面積的應(yīng)用”后，學(xué)校正好要粉刷教室，于是筆者結(jié)合實(shí)際編了這樣一道應(yīng)用題讓學(xué)生訓(xùn)練：

學(xué)校要粉刷教室，每平方米需要5元的涂料費(fèi)，那么粉刷一個(gè)教室需要多少錢(qián)？粉刷全校教室需要多少錢(qián)？

結(jié)果學(xué)生熱情高漲，分組合作，有的量教室的長(zhǎng)、寬、高，計(jì)算教室的表面積；有的量門(mén)窗和地面這些不需要粉刷部分的長(zhǎng)和寬，計(jì)算出面積后加以扣除；還有的計(jì)算教室的數(shù)量。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生不但培養(yǎng)了自主探究與合作精神，而且體會(huì)到數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用價(jià)值，感受到利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的樂(lè)趣。

要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣 小學(xué)生好動(dòng)愛(ài)玩的心理，決定了其對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)充滿興趣；而小學(xué)生注意力時(shí)間不夠持久的特點(diǎn)，又決定了其興趣不會(huì)維持長(zhǎng)久的性格。要使他們保持對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣長(zhǎng)久不衰，就必須采用多種教學(xué)方法，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)符合小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，不但能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，而且能幫助理解，促進(jìn)探究，順利實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的建構(gòu)，使學(xué)生形成數(shù)學(xué)思想和方法。只要根據(jù)教學(xué)實(shí)際，合理組織，恰當(dāng)選用教具，關(guān)注操作過(guò)程，就一定能夠促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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