小学“数学实验”教学的探索与实践

魏晓菲

数学家欧拉认为“数学这门学科需要观察，也需要实验”。说到实验，对于小学生来说，更多的人想到的是科学课做实验，数学课也能做实验？数学课也有必要做实验？答案是肯定的。数学实验对于个体学习数学和数学学科自身发展都起着积极地促进作用。在一些教育先进的国家，不仅有配套的数学实验教材，还设有专门的数学实验室。近年来，我国一些地区的初中、高中也陆续开设了数学实验课，积累了很多有关数学实验教学的经验。反观，作为基础教育的小学阶段，虽然数学教材中也有很多供给学生进行探究的实验材料，但是数学实验教学并没有得到重视。下面笔者将对我区当前小学阶段数学实验实施现状做简单分析，重点谈谈为打破这种现状做的几点尝试。

1 小学数学实验实施现状

1.1 注重实验结果，轻视操作过程，影响数学基本活动经验的积累。

数学活动经验是指人们在教学活动过程中形成的，并在遇到某种相似情景时可以忆起的某种体验、方法性知识或某种观念。这种经验的获得对学生发展数学思维、提升数学素养都有积极的推动作用。同时新课程标准也强调，在数学学习的过程中，要让学生经历知识与技能形成的过程。但在实际的实验教学中，有些教师只关注最终结果、忽略具体的实验过程，活动看似热闹，但实际意义却不大。

1.2 注重知识与技能的获得，忽略数学思想方法的渗透。

新课标明确提出“四基”，即“基础知识、基本技能、基本思想、基本數学活动经验”。数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识。在数学实验教学中，教师轻思考，只关注单次实验活动中知识与技能的获得，而忽略了活动中渗透的数学思想和经验，正是这些思想方法的渗透联结了学生已有知识、引领学生探究未知领域。忽略数学思想和经验，这势必会影响学生数学素养的提高。

2 小学数学实验实施现状的冷思考

基于小学生年龄特点和认知规律，小学数学实验是指结合具体的教学内容或数学问题设计试验预案，学生根据原进行观察操作、探究发现、分析思考、归纳概括等思维活动，对已有的事实或提出的猜想进行检验或验证的一种数学活动。笔者认为，不管是开发新的数学实验时，还是进行数学实验教学，首要任务都是要厘清实验的本质目标。

2.1 基于数学事实进行的实验，让学生的数学知识自然生长

基于数学事实进行的实验是指学生根据已有的数学事实，对相关的数学内容或问题进行再操作、再发现、再创造的一种数学活动。

在三年级下册学习 “认识千米”这一知识时，由于“千米”是一个较大的长度单位，离学生“可视性”的体悟和感受经验比较远，对学生来说比较抽象，学习过程中千米概念的建立比较困难，是学习的难点。针对这一实情、我们开发《1千米有多长》这个实验案例，通过1、10米长的队伍站几人，推算1千米长的队伍站的人数;2、走完100米跑道要走多少步、需要多长时间，推算走完1千米的步数和时间;3、猜测生活中从哪个地方到哪个地方距离大约是1千米，并借助手机APP或运动手环等方式验证自己的猜测。旨在让学生通过亲生感受、亲自运用，去建立“1千米”的概念。

2.2 基于解决问题进行的实验，让学生数学方法建构的更加完善

基于解决问题进行的实验是指学生根据已有的知识经验，经历观察现象、提出猜想、推理验证、获得结论等一系列探究过程去解决问题的一种数学活动。

五年级下学期学习“圆的认识”这一单元内容，学生对圆心、半径的认识缺乏图形与生活的直观联系。如半径定义中“圆上任意一点”的理解学生是依据自己的空间想象完成的，因为探究活动中学生面对的都是画好的圆，看不到直观的点。基于这样的实情，我们开发了《怎样站才公平》这一活动案例。活动首先从游戏情境引入，四人玩套圈游戏，怎样站才公平，初步感知要想游戏公平，“套圈人站的位置到中心点距离必须相等”这一重要特征;然后全班同学一起加入游戏，在坐标图中画点表示出每个人站的位置，学生按要求均匀的标出几十个点后，观察形成的图形近似圆形，自然体验到圆是到定点的距离都相等的点的集合。学生通过这样的活动，既能具体感受“圆上点”的存在，又有助于理解圆的形成过程，增强空间想象能力。

2.3 基于学科整合的实验，让学生的数学素养全面提升

基于学科整合的实验是指结合具体实验内容，依据试验方法和要求，整合信息技术、科学等学科资源，利用提供的或自己准备的实验材料，课外进行动手实践、自主探究、经历记录实验过程。此类实验主要宗旨是让学生经历完整的数学实验过程，感受研究问题的科学方法，建立初步的实验意识。

二年级下册学习完“分米和毫米”这一单元知识后。我们开发了《大蒜要生长》这一综合性的实验。学生通过观察、测量、记录土培大蒜和水培大蒜的生长情况，不仅掌握了大蒜生长所需环境等科学知识;提升观察、记录实验的能力;让学生每天观察大蒜的生长情况，发现大蒜生长的规律，而且将所学与“分米和毫米”相关的数学知识应用于实际生活、培养了学生科学严谨的数学态度。

数学实验有利于培养学生的兴趣爱好，发展学生的个性特长，是数学教学的一种重要方式。要提高数学实验的教学质量，教师首先要改变教学观念和态度，掌握多种教学方法和技能，并且要牢记学生才是学习的主体、课堂的主人。因此实验教学的设计也必须突出学生的主体性，同时我们要根据知识产生方式，有针对性的实施实验教学，进一步完善数学实验体系。让学生能从数学实验中有所得，并让这些所得伴随着学生的学习和生活，成为其终生享用的财富。