小学数学实验教学的实践与思考
来源:用户上传
作者:朱桢
摘要：数学实验不仅是数学家研究数学的方式，也是小学生学习数学的一种重要方式。在数学教学中引入数学实验，有助于学生深度理解数学知识，感悟数学思想，积累数学活动经验。
关键词：小学;数学;数学实验
数学实验是为探索数学规律、构建数学概念或解决数学问题，在数学思维活动的参与下，通过操作，基于所创设的特定物质条件进行的一种数学探索、研究活动。在小学数学教学中恰当地引入数学实验，为学生学习数学提供一些感性材料，帮助学生从形象思维向抽象逻辑思维过度，符合学生的年龄特点。同时让学生在参与数学知识的构建过程中体验了探索知识的乐趣，培养了学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神。
一、 情景激趣，质疑猜想
兴趣是学生学习的催化剂，是推动学生学习的内驱力。在教学中教师创设一个情境，可以架起数学学习与现实生活，抽象数学与具体问题之间的桥梁。在教师营造的在这种轻松愉快的学习氛围下，激发了学生的好奇心，促使他们对事物主动提出问题，对情境中的问题大胆的提出质疑、猜想。
教学片段1：《有趣的拼搭》
师：这学期我们认识了哪四位图形朋友，你还记得它们吗？（出示长方体、正方体、圆柱、球）
师：但是有一天，这四个图形朋友发生了争吵，老师去了解了一下原因，是因为它们都觉得是自己的本领最大，都互不让步，僵持在那里。到底是谁的本领最大呢？今天我们就和这四位朋友一起，在拼拼搭搭中比比誰的本领最大。
师：它们要进行的第一个比赛项目是“滚一滚”。每个桌子上有一块斜面，如果让四种形状的积木从上面往下滚，小朋友猜猜看，哪个滚得快？
学生交流自己的猜想。
片段1中教师创设了一个故事情境，让学生对“谁滚得快？”这一问题进行了大胆的猜测。学生的这些猜想可能是利用了所学的旧知，可能是凭直觉的，也可能是凭经验的，还可能是没有依据的，但是这些猜想确立了实验的方向，同时激发了学生产生开展数学实验的需求。
二、 交流引导，设计实验
实验的设计是数学实验的重要组成部分，科学合理的实验设计可以使实验达到事半功倍的效果。我们设计的实验既要易操作、同时还要有趣味性，能激发学生认知探究的欲望，给学生有进一步创新的空间。
教学片段2：《一张纸最多能对折多少次》
师：刚才我们猜测了一张纸最多能对折的次数，并且认为一张纸最多对折几次和它的大小、厚度有关，这些都只是我们的猜测，实际情况是不是如此，我们还需要通过实验来进行验证。
师：我们要怎样来设计我们的实验呢？小组讨论一下。
生：我们小组觉得选择大小相同、厚度不同的纸来研究最多对折的次数和纸的厚度之间的关系，选择厚度相同、大小不同的纸来研究最多对折的次数和纸的大小之间的关系。
根据学生回答形成板书：
实验1：大小相同、厚度不同。
实验2：厚度相同、大小不同。
对于实验的设计，以往教师包办了一切。设计表格、制定规则等这些实验前期的工作都是由教师一手完成。长期这样学生只是作为操作工人进行实验操作。在进行实验设计的时候教师应该逐步放手让学生学会独立设计。这两个教学片段教师都是尽可能的让学生通过小组交流讨论来设计实验，同时教师适当地介入进行指导，让每个小组在讨论的基础上确定和完善实验设计。片段2的实验是和两个因素有关系的，因此设计每一个实验的时候我们要让学生明确控制一个因素不变，研究另一个因素和一张纸最多对折的次数之间的关系。
三、 实验探究，验证猜想
学生提出的猜想是否正确呢？这就需要通过动手实验来进行验证。验证猜想为学生提供了“做数学”的机会，学生围绕自己的猜想确定了探索的方向、根据设计的实验选择合适的方法，自主探究数学知识的产生发展过程。验证自己的猜想。
教学片段3：《和的秘密》
实验1：动手研究和不变的规律
师：刚刚我们通过活动研究了3个两位数相加的和的秘密，三位数相加的是不是也有这样的规律呢？我们一起来研究一下。
学生利用手中的数字卡片摆一摆、算一算验证自己的猜想。
实验2：推理理解和不变的规律
师：想一想为什么每次摆出的3个数的和都相等？
生：两位数相加，交换相同数位上的数后，几个一不变，几个十不变，所以和不变，三位数相加也是如此。
师：由此你还可以联想到什么？
生1：四位数，五位数……相加，交换相同数位上的数，和不变。
生2：3个数，4个数……相加，交换相同数位上的数，和不变。
师：通过刚才的研究我们知道了：几个数相加，交换相同数位上的数，和不变。
教学片段4：《三角形的三边关系》
出示：2cm、3cm、5cm和3cm、5cm、8cm两组小棒。
师：刚才同学们对于这两组是有争议的，那它们到底围不围得成呢？我们一起来看一下课件的演示。
利用多媒体的课件演示，帮助学生理解：两边之和等于第三边时是围不成三角形的。
学生进行实验探究的方法是多种多样的，可以是利用学具动手操作来进行探究，例如片段3中的实验1通过摆数字卡片研究和的秘密。有时还可以借助多媒体来进行实验，例如片段4，由于实验材料的误差关系，当两根小棒的长度和第三跟小棒一样长的时候每组学生得出的实验结论会不一样，这时就需要借助多媒体的演示来帮助学生寻求到正确的答案。在借助外在的实验材料的研究之后我们还可以通过推理来研究、理解实验结果例如片段3的实验2。我们在进行实验探究的过程中不能急于求成，不能过多引导，要让学生充分地思考和反复地实验。从而获得感性——理性认识，形成初步的知识结论。 四、 实验分析，得出结论
数学的本质是理性的，我们的实验课在进行了大量的直观操作之后还要让学生回归到理性的思考之中。因此在进行实验研究之后我们还要对实验的成果进行分析，总结、归纳，从而让学生加深认识理解，进一步认识发现规律，形成确信的知识结论。
师：观察表格中的数据你有什么发现？
生1：纸的长和宽越来越小，厚度越来越大。
生2：长和宽中间有一个数每次除以2，厚度每次都是乘2。
师：对折到第6次厚度是原来的多少倍？第7、第8呢？
生3：我发现长方形纸中短的一条边与厚度越来越近近。
生4：我觉得当纸的厚度超过长方形的短边时就不能对折了。
师：在对折过程中纸的厚度和较短的那条边越来越接近，比较薄的纸如果对折之后厚度超过较短边就没法对折了。稍微厚一点的纸对折之后厚度接近较短边就没法对折了。
学生汇报了实验的结果，教师引导学生对实验的数据展开分析，同时进行适当的引导，发现了对折过程中这张纸的长、宽以及厚度是怎样变化的。在这个过程中学生相互交流、集思广益，取长补短达到共识，他们体验了成功的快乐，同时数学思维也获得了更大的发展。
五、 实践应用，拓展延伸
我们数学实验的目的并不仅仅在于获得一个结论，掌握一个规律，更应该引导学生将探究学习活动中所获得的结论经验和方法运用于探索解决简单的实际问题。我们的实验探究也不应该仅仅局限于四十分钟的课堂内，应该引导孩子将问题延展到课后继续实验，用更多的实验数据来验证自己的猜想。
教学片段6：《一张纸最多能对折多少次》
师：在课上我们利用生活中的一些常见的纸进行了实验，那如果老师拿一张很大的纸来折，你来猜猜看结果会怎样呢？
生1：我觉得还是只能对着6～8次。
生2：我觉得次数可能会多几次。
师：中央电视台的《原来如此》栏目研究了这个问题，我们一起来看一下。
学生观看视频。
师：看了視频你又有什么想说的？
……
师：今天这节课我们采用横竖对折的方式来研究了一张纸最多对折的次数，如果采用先一直横向对折到不能对折再纵向对折的方式来对折，你又有什么发现呢？感兴趣的同学可以课后进行研究。
片段6中，学生利用生活中常见的纸研究了一张纸最多对折的次数和纸的大小、厚度之间的关系，这时教师提出“如果更大的纸呢，又会是怎样的情况。”一石激起千层浪，学生迫不及待希望通过研究来获得结论，但是由于研究材料的特殊性，本节课我们无法在教室里进行此项研究，怎么办呢？我们通过观看他人研究的视频来解决。通过视频学生发现再大的纸，研究的结果和我们的研究也是一致的。在课的最后教师提出“出于研究的需要，本节课采用了横竖对折的方法进行对折，如果采用其他的对折方法又会有怎样的结果呢？”学生可以利用课后的时间再次进行研究，这样我们这节课的研究主题也就得到了更好的延续。
教育的最终目的是让学生更好的掌握知识，并能在实践中运用知识。“引入实验模式不仅能激发学生学习数学的兴趣，让小学生乐意去学数学，更能在实践中培养学生学会学习的能力和探索合作创新精神。因此在数学教学中，我们教师要转变教学理念，充分挖掘实验素材，创设良好的数学实验环境，有效开展数学实验教学，让我们的学生体验数学、理解数学、探索数学……
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15205146.htm
