实验教学在小学数学中的应用

摘要：开展小学数学实验教学有利于激发学生学习数学的兴趣，帮助学生理解数学知识，也有利于促进学生积累数学活动经验、发展数学思维。

关键词：小学数学  实验教学  价值  策略

小学阶段正是具体形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生需要充分的感性体验与积累，由此形成表象，逐步提升抽象水平。俗话说：手过一遍强过眼过千遍。实验教学是一种可以有效提升小学生动手操作能力，提高学习数学兴趣，优化小学数学教学过程，实现数学课堂教学目标的教学方式。在数学课堂教学过程中，引导学生利用实验器材亲自动手实验，更利于化无形为有形，分享学生思维的动态过程，促进学生获得深刻的数学理解，进而提升数学课堂教学质量。

一、小学数学实验教学的价值

（一）实验教学，增加数学趣味

无论在什么学科的学习中，兴趣都是学生最好的老师。小学是学生真正开始进行数学学习的时期，培养学生对于数学的学习兴趣是非常重要的，对学生未来数学的学习有很大的影响。数学本就是一门严谨而抽象的学科，人们很难将兴趣与之联系在一起。而且，小学生尚且薄弱的思维能力，让他们在数学学习中往往会遇到很多问题，如果不能及时解决，就很有可能会挫伤学生的数学学习积极性，这让学生难以在数学学习中找到乐趣，更不用说把数学当作自己的兴趣了。对此，教师可以在小学数学课堂中应用数学实验教学，借助有趣的数学实验对复杂的数学知识进行讲解。小学生年龄很小，大多好玩好动，有趣的数学实验能够很好地吸引学生的注意力。同时，数学实验可以把抽象的数学知识直观地表达出来，不仅吸引学生在课堂上集中精神于实验，还大大降低了学生学习数学知识的难度，能够有效培养学生的对于数学的学习兴趣，提高学习数学的效率。

如在教学除法内容时，教师可以在课上引入除法运算的习题，并设计实验，帮助学生进行理解。对于“12/4=”这样的数字较小的题目，教师可以设计这样的实验：选出12名学生，让他们在讲台前四人一列站好。学生会很好奇：选中他们要做什么？为什么要这样站？这样学生的兴趣自然就会被调动起来。这时教师再问大家每排有几个人？学生一眼就能看到一排站了3个人。教师可以先告诉大家3就是题目答案，但不要告诉他们为什么，再进行延伸让学生三人一列站好，这样一来，一排又变成了4个人。然后教师就可以引导大家发现规律：每次变换，每排人数都不相等。学生很快发现，所谓除法，就是把被除数均等的分为数量等于除数的若干份。

虽然只是12/4这样的简单问题，但学生能够在变化队形、组合不同结果这样的有趣数学实验中体验数学趣味，同时能透彻理解除法的意义，吸引学生的数学学习兴趣。

（二）实验教学，突破数学难点

在数学中常常会出现一些难点，对于这些难点的教学，教师如果只是进行理论教学，往往需要花费很多时间，进行大量讲解，让学生练习大量的习题。这样不只费时费力，而且往往无法取到很好的教学效果。对此，教师可以通过设计一定的数学实验，帮助学生对这些难点进行理解。

如在教学余数时，学生往往会感到理解上有困难，因为这是比除法运算更深入的数学知识，相对而言自然也更不好理解。教师在教学过程中可以设计这样的数学实验：选择几个学生到讲台前和教师一起做实验，用一定数量的粉笔构建正方形。学生在做实验过程中会很容易发现，每次如果拿出的粉笔不是4的倍数，就不能把拿出的所有粉笔都用来构建正方形：拿出5根粉笔只能构建1个正方形，剩下1根粉笔；拿出9根可以构建2个正方形，剩下1根；拿出6根则构建1个正方形，剩余2根。就这样，通过不断的实验，学生很快就会发现其中的规律：剩余的粉笔数加上4乘以构建的正方形数就是拿出的粉笔数。这时，教师可以及时进行切入，为学生讲解余数的定义，结合之前所做的实验，就能够理解：余数，就是被除数减去除数，所得的差再减去除数，直到差比除数小时停止，最终的差就是余数，减的次数就是商。用数字表示，就是5-4=5-4*1=1，9-4-4=9-4*2=1。

又比如在教学角时，学生常常会对角的各个性质感到不易理解。在之前的教学中，如果一个三角形的边长变大，它的面积一定会跟着变大；而角不同，无论怎么拉长三角形的边长，它的夹角永远都是那么大。学生在学习之初是肯定不会信的，这时，教师就可以拿出放大镜和量尺，让学生亲自动手量放大后的角。经过实验之后，学生会最终得出结论：角的大小无论怎么放大，都是不变的。教师再进行解释，点明学生要注意角的定义：由一个点出发的两条射线所组成的图形。既然是射线，自然就无视长度，说明角的固定性，除非角的边绕着顶点旋转，否则就不会变化。

在实验时还能一并讲解角的运算：角的相加，45°+30°，拿出两个三角板，把30°和45°尖端相触并在一起。学生在这一实验中发现角的相加就是两角的顶点和一边重合，另外两边和顶点组成的新的角就是两角之和。

（三）实验教学，提高学生能力

在小学数学课堂中引入数学实验教学，可以培养学生的数学思维。比如在讲到统计时，对于平均的定义，教师可以在讲解问题时设计相应的实验：商店批发了一批苹果，总共有20公斤，现需要将这20公斤苹果平均装入10个箱子里，问应该如何装？教师在讲解这道题时，可以拿出20支笔，用以代表20公斤苹果，然后让学生用文具盒代替箱子，把代表苹果的笔平均装入其中。在做实验时可以这样提醒学生：“平均，就是每个箱子都一样。”这样一来，学生顺着这一出发点，能够很快进行思维延伸，设计方案把笔平均装入10个文具盒里。很显然，最简单也最直接的方案就是每次在一个文具盒里放一支笔，把10个文具盒都放一次后，再从第一个文具盒开始，再放入笔，直到所有笔都放入文具盒中。用数字表达出来就是20÷10=2，即每个文具盒有2支笔，每箱苹果有2公斤。在这样简单的实验中，学生能够很快理解平均的定义，并且在设计分配的实验方案时，能够很好地培养学生的数学思维。

小学数学实验教学还能培养学生的探究能力。实验是根据一定的理论知识，通过一定的操作，表现某种结果，本就具有一定的探究性质。教师通过带领学生进行数学实验，可以有效培养学生的探究能力。如在教学可能性时，教师可以问学生一个问题：抛掷两个骰子，得到两个点数之和，这些数哪些可能性最大呢？学生只是思考肯定难以得出结果，可以为他们提供两个骰子，进行多次抛掷，探究各个点数之和出现的可能性的大小关系。用数字来计算需要较高的数学水平，2和12的可能性是1/6*1/6=1/36，3和11的可能性是1/6*1/6*2=1/18……学生要想得出结论，就要进行大量实验探究，就能够有效锻炼探究能力。

二、小学数学实验教学开展策略分析

在小学数学教学中为了发挥实验作用，教师要根据教学实际需要和学生实际情况灵活应用。本文结合教学实践提出以下几点建议。

（一）选择适当实验内容  

数学实验在数学教学中占据重要地位，但是对于数学教学来说，并不是所有内容都适合采用实验教学法，因为数学实验费时费力，盲目采用实验法实施教学会严重影响教学进度，导致教学效率降低。为此，教师应深入研究教学内容，结合教学内容和学生特点，对知识点进行合理筛选，只有选择适合进行实验教学的内容，才能真正发挥数学实验的实效性。

1.选择具有可操作性的实验内容。动手操作是学生认知世界、适应环境的重要途径之一。在数学学习中，要想获得对知识的深刻感知，就需要对数学知识的形成过程进行探索和研究。为此，在选择实验内容时，教师应尽量选择具有可操作性的探究主题，借助数学实验引导学生分析图形的移动、拆分、组合等。

如在教学厘米和米、千克与克、图形与几何等内容时，就可以引入数学实验，一是因为这些内容具有较强的直观性与可操作性；二是因为学生通过自主动手操作，可以获得实验统计与总结报告，能够有效激发自主意识，提高自主探究能力。可见，只有操作性强的实验内容，才能充分吸引学生的注意力，激发学生的参与热情，取得良好的教学效果。

2.选择观察性较强的实验内容。观察是学生认知世界、拓展视野的一个重要途径，教师在选择实验内容时，应尽量选择观察性较强的探究主题。只有具有较强的可观察性，才能促使学生在实验探究过程中深入观察、仔细思考，从而发现隐性知识，强化学生的数学思维，让学生积累丰富的实验经验，提高学生解决实际问题的能力。如在教学“长方体的认识”时，教师可以引导学生自主实验，因为只有学生亲自观察长方体的六个面，并亲自触摸、绘图、拆分、组合，最终才能对得出的结论印象深刻；并切身经历知识的生成过程，从而提高学生对知识的自主探究水平，强化学生的实践操作能力。

由此可见，没有细致入微的观察，也就没有高效的数学实验。因此，教师要注重实验的可观察性，让学生的实验探究过程更具实效性。

（二）创设良好实验氛围

数学教师应注重创设良好的实验氛围，以激发学生的探究兴趣，提高学生的学习欲望。众所周知，兴趣是最好的老师，能否促使学生主动参与学习活动，其根源就在于学生是否对学习内容产生了浓厚的兴趣，兴趣是激发学生活跃因素的重要根源。因此，在小学数学实验教学中，教师应合理设置实验目标，帮助学生明确实验目的，激发学生的参与兴趣。

如在探究“三角形内角和”时，教师可以要求学生根据自己的意愿，在纸上画出任意三角形并将其剪下，用量角器分别测量每一个角的度数，然后得出三角形的内角和。当学生测量完毕，他们发现每一个人测量的结果都是180°，所以他们会觉得非常惊奇有趣：为什么画的三角形形状各不相同，而结果却是一样的？这就极大地激发了学生的探究欲望。

（三）联系生活实施实验  

实验教学法符合学生的认知规律，能调动学生的动手能力，加深学生对知识的理解和应用，有助于提高学生学以致用的能力 。值得注意的是，教师在利用实验法实施教学时，应结合学生的学习实际和生活经验而展开，引导学生联系生活常识与技巧，更好更快地理解数学知识，并将其应用到实际问题中。如在教学“米和厘米”时，教师应引入实验教学法实施教学，帮助学生更好地掌握米和厘米的相关知识。

为了提高教学效率，教师应结合学生生活实际和具体的教学内容开展教学活动。比如，教师在黑板上写下 1 m和100 cm，并提出问题：“你们知道这是什么意思吗？”学生的好奇心被调动起来，纷纷集中注意力。此时教师应拿出实例：要求一名学生上台，由教师拿米尺测量这位学生的身高，如学生身高为 138 cm，那么可以在黑板上分别写下1.38 m 和 138 cm。这样可以帮助学生认清米和厘米的长度单位，让学生在脑海中形成清晰概念，提高学生对知识的掌握能力，并防止知识混淆。

（四）通过实验培养创新思维  

杜威曾经说过：“情境应该具有引起思维的性质，发展中的经验就是所谓的思维。”[3]学生在学习过程中所产生的创新思维，就是由于强烈的好奇心与思维偏差而引起的。但是在传统教学模式中，教师大都采用满堂灌教学手段，在台上侃侃而谈，而学生在台下昏昏欲睡，并一直处于被动接受状态。因此，学生的思维偏差会逐渐消失殆尽，思维的创新能力也随之减弱。为此，教师要转变传统教学理念，改进课堂教学方式，采用数学实验实施教学，鼓励学生大胆猜想和验证，激发学生的创新潜能。

如在教学“四边形的内角和”时，教师可以先让学生准备几张不同形状的四边形纸片，然后让学生观察不同四边形的内角和是否是一个定值？并设计相应的实验来验证自己的猜想。学生纷纷开始动脑思考，并设计出几种不同的检验方法：有的学生将四边形的四个内角分别剪下，将其拼接在一起，发现不同四边形的四个内角和都能拼成一个圆周角；有的学生将四边形的内角分别剪接在两个三角形中。当然，学生仅仅依靠猜想是不够的，还需要教师的指导和引导。教师应鼓励学生通过运用观察、分析、对比、归纳等数学思想方法，验证自己的实验结果，最终得出正确实验结论。学生在这一过程中犹如一个小小数学家，真正参与问题的探究与分析、探索与发现，通过自身观察、实践、操作、猜想、验证等过程，逐渐掌握正确的学习方法，培养了良好的数学思想方法，提高了数学学习能力。

总之，实验教学在小学数学课堂上的有效应用，对提高数学教学质量、提高学生数学素质具有重要的现实意义。 数学教师应当结合教材内容，加强对于现实生活中实验教学素材的搜集、整理、开发与建设，积极策划和实施实验教学，使实验教学成为小学数学课堂上的教学常态，从而更好地激发学生的学习兴趣与热情，让学生在实验操作中收获知识与情感，实现数学思维能力的有效培养和发展。