浙江省青田县船寮镇小学教育集团 323911
摘 要：在小学数学教学中，引导学生开展数学实验能够有效地提高学生数学学习的参与度，从而进行高效化的数学探究学习。数学实验是一种高效化的学习形式，教师要善于从实验内容、实验材料、实验过程三个方面进行优化设计，以此优化学生的数学实验学习。
关键词：小学数学 数学实验 三性
《数学课程标准》特别强调“做数学”，让学生在“做数学”的过程中促进对数学知识的理解与内化，发展数学思维能力。数学实验是“做数学”的一种有效形式，数学实验就是借助一定的数学仪器或者相关数学学具，根据数学猜想而开展的数学探究活动。通过数学实验，能够引导学生真正走近数学，在体验数学的过程爱上数学学习，使学生能够亲历数学知识的“再创造”，甚至“再发展”。
那么，在小学数学教学中，应该如何优化数学实验教学呢？
一、合理选择——让数学实验内容具有典型性
在数学实验中，实验内容占据着极为重要的地位。并不是所有的数学知识和内容都需要依托于实验来完成教学，教师必须充分把握教材中相关学习内容的典型特征，有针对性地选择适合实验的内容，由此引导学生展开深入探究，这样才能真正确保实验的有效性。一般情况而言，数学实验的内容应当具有典型的可操作性以及可观察性等特点。
1.数学实验内容要有可操作性
操作是激发学生智慧的重要源泉，同时也是学生感知外部世界、适应周围环境的主要途径。因此，实验内容的选择必须具备较强的可操作性。在小学数学教学过程中，为了帮助学生获得更丰富、更深刻的认知，教师需要借助具体的实物，引导学生认真观察、仔细了解对其进行移动或者拆分、组合之后所呈现的现象。
例如，在教学“厘米和米”、“千克与克”这一教学内容时，教师要充分把握这些内容的典型特征，在实际教学过程中引入数学实验，一方面，要能够使教材中抽象内容以更直观、更形象的方式呈现于学生面前，同时也保障了较强的可操作性，显著提升了操作的便捷性；而另一方面，基于数学实验，学生也能够自主进行实验统计，完成实验报告，这也在一定程度上提升了数学实验效能。由此可见，只有当实验内容具备较强的可操作性时，才能够引发学生主动参与，才能够显著提升学习兴趣，拓展学生的参与度，由此才能够真正保障较为显著的实验效果。
2.数学实验内容要有可观察性
观察是学生认知世界的另外一种方式。实验内容的选择应具备一定的可观察性，这样学生才能够基于实验过程，发现并把握其中的隐性特点，这样的过程才有助于学生积累丰富的活动经验。
以“长方体的认识”这一内容的教学为例，在实际教学的过程中，教师就可以引导学生基于数学实验方法展开学习，当学生真正经历了对长方体的亲眼观察、亲手触摸以及拆分、组合等操作之后，才能够自主归纳出和长方体以及正方体相关的数据和资料，才能够最大程度的提升实验效能。在数学实验过程中，如果缺少了认真细致的观察，必然不利于学生的动手操作实践，所以，应当将实验内容的可观察性作为关键的衡量标准，这样才能保证数学实验过程的高效性。
二、认真准备——让数学实验器材具有针对性
在数学实验过程中，实验器材是其中不可缺少的必要材料。然而对于实验器材的选择来说，既不需要像物理和化学学科那样具有严苛的标准，必须保障专门的配套器材，但是，同样不可过于随意的选择，应当结合实验内容的典型特征，有针对性的选取恰当的实验器材。
1.就地取材
实验器材在学生数学实验过程中，发挥着极为重要的功能，但是需要特别强调的是，在选择实验器材的时候，最好能够就地取材，这样才能真正确保具体实验过程中，每一个学生不会因为缺少相应的实验器材而无法顺利开展。
以“长方体和正方体”一课的教学为例，为了帮助学生深入学习并有效巩固和立体图形相关的数学知识，我将萝卜作为实物带入课堂，这样学生就能够立足于对实物的观察，展开对立体图形相关知识的学习。我鼓励学生基于不同的角度将萝卜切成各种不同的立体图形，这样学生就能够以不同的视角展开对立体图形成方式的深入探究，并充分把握其特点。针对具体的切割情况，再组织学生以小组为单位展开交流与探讨，对具体的切割方案进行调整和优化。这样既有助于深化学生的认知，保障切割实验的顺利开展；同时也使学生能够基于立体视角掌握长方体以及正方体的相关特点。因为立足于不同维度而展开的观察，使学生可以掌握立体图形的绘画模式；基于不同视角，完善对立体图形的认真观察，有助于提升学生的几何学习能力。
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2.一材多用
在数学实验过程中，对于部分器材而言，往往具有较强的特殊性，只能依靠实验室的特别准备。对于这部分器材而言，并不具备广泛使用的特点。因此，教师应充分结合教学需求，适当选择那些可利用性较高的实验器材，这样才能够在最大程度节省实验时间的同时保障实验效果。
例如，我在教学“长方形和正方形的面积”的过程中，让学生将提前准备好的卡片，分别裁剪成长方形以及正方形，基于自己所裁剪的图形进行旋转。在实际旋转的过程中，引导学生展开深入探究：怎样才能够将长方形变成正方形？对于长宽不同的图形如何拼接、如何旋转，甚至如何改变。在具体实验过程中，我引导学生展开认真仔细观察以及重叠比较，同时借助剪刀、小方块、方格纸等工具完成对图形的实验操作。不管是铺小方块，还是数格子，这些方法都是学生发现图形面积、比较图形面积的重要方法。
在这一过程中，学生既掌握了多种数学工具的灵活运用，同时对于不同层次的学生而言，也充分结合了自身的学习情况，掌握了相应的面积认知方法。完成实验之后，可以让学生自主进入讨论和交流阶段，充分表达了实验过程中的个人感受，使数学思想能够在其中悄然渗透，进而全面提升学生的观察能力以及思维能力。
三、适时指导——让数学实验过程具有探究性
在数学实验中，实验过程是其中极为重要的环节。对于数学教师而言，应当有针对性的加强对实验过程的监督以及正确引导，同时也要在实验结束之后，针对学生具体的实验过程展开适时评价，只有这样，才能够使整个实验过程有的放矢，才能够真正有助于提升实验效能。
1.创设数学实验情境
数学知识不但严谨，而且抽象，并充满逻辑性。教师应充分结合学生的年龄特点以及心理和认知水平，为学生创设真实的实验情境，全面燃起学生的实验兴趣，使学生可以立足于感性经验连接生活。同时结合学生的感官认知，设计具有明显坡度的实验过程，这样才能够使学生在实验中逐步上升至理性思维。
例如，在教学“三角形的内角和”一课时，在学生猜想“三角形的三个内角的和都是180°”的基础上，我组织他们开展数学实验对自己的猜想进行验证。在开展数学实验之前，我让学生先说一说自己的实验方案。学生主要提出了三种方案：方案1：用量一量的方法对结论进行验证。选取几个三角形，分别对三个角进行测量，看看三个角的度数加起来是不是等于180°。方案2：用量拼一拼的方法对结论进行验证。把三角形的三个角都剪下来，验证能不能拼成一个平角。方案3：用折一折的方法对结论进行验证。把三角形的三个角往里折，看一看这三个角是否能折成一个平角。然后，我让学生根据自己的猜想以及实验方案开展数学实验活动，虽然他们的实验方案不相同，但是却都通过自己的实验验证了“三角形的三个内角的和都是180°”这一结论。
和传统机械式的动手操作存在显著不同，数学实验的目的是为了激活学生的手脑并用。在教学过程中，教师应引导学生亲历实验的发生以及生长过程，自主推导出实验结论，理解实验之理，并基于此，完善对数学知识的深度加工以及多变处理。可见，在数学实验过程中，切不可以教师为主导，而应当充分激活学生的实验探究兴趣。与此同时，很多实验不可能一次成功，需要引导学生经历一个循序渐进的过程；也有部分实验也不是为了一做了之，而是需要基于这一实验，引导学生展开更深层面的数学思考，使学生可以洞察并准确把握潜藏在数学实验背后的数学意趣。
2.启发数学实验思维
对于数学实验而言，切不可被动地开展实验，应引导学生自主参与其中，保证其积极性和主动性。数学实验必须要能够充分激活学生的实验需求，全面燃起学生的实验热情。同时也能够使学生遵循教师的节奏，在具体的实验过程中实现认真观察、认真思考，能够做到有动，有做有思。这样的数学过程，才能够营造轻松和谐的氛围，才能够促使儿童思维的自由发展，才能真正保障数学实验的探究性。
例如，华应龙老师在教学“神奇的莫比乌斯圈”时，首先提前准备了一把剪刀以及几张长方形的纸，向学生展示一个充满趣味性的数学实验。第一步就是自主制作莫比乌斯圈。华老师提问：“对于一张长方形的纸来说，很明显有四条边和两个面，你能够采用怎样的方式将其变成两条边以及两个面吗？”学生通过的动手操作发现，如果将长方形的纸条粘成一个圈就可以。华老师又提问：“你能够将这张长方形的纸条变成一个面和一条边吗？”这一提问立刻引发了学生的兴趣，纷纷开始动手操作，然而，却未能有人成功作出。于是华老师向学生进行示范，如果将长方形纸条的其中一端旋转180度，之后，再与另一端粘在一起，就形成了一个只有一个面、一条边的莫比乌斯圈。第二步是对莫比乌斯圈进行裁剪。首先在长方形纸条的正中间画上一条直线，之后基于以上步骤做出莫比乌斯圈，再借助剪刀，沿着提前画好的中线剪开，让学生说一说在这个过程中的发现。第三步就是猜想与验证。基于以上步骤一步一步完成之后，究竟会产生怎样的结果？学生纷纷向教师展示了他们的作品，通过猜想与验证的过程，自主学习了数学知识。
这样通过数学实验，既有助于发展学生的思维触角，同时也有助于提升学生的想象能力，使数学知识更具体、更形象、更真实，使具体的学习过程充满趣味。学生展开有根据的研究，充满情感的体验，必然能够对数学知识产生更深刻的认知，体会到数学的奇妙。
总之，在小学数学教学中，教师应当为学生安排恰当合理的数学实验，这对于小学生的数学学习而言，具有极大的促进性和趣味性，这样既能促进学生的动手动脑和积极思考，同时也使学生的实践能力得以显著提升，使学生可以在数学实验的过程中真正感受到数学知识的形成以及发展，由此必然能够对所学习的内容产生更深刻的印象，这样的教学效果一定显著。
参考文献
[1]马伟中 打开学生数学学习的另一扇窗——小学数学实验教学的研究与思考[J].江苏教育研究，2015，（12）。
[2]吉智深 数学实验在小学数学中存在的理由及价值[J].教育探索，2016，（01）。
[3]周宁宁 对小学数学实验教学的探索与实践[J].中国教育技术装备，2017，（09）。
论文作者:陈海芬
论文发表刊物:《教育学文摘》2018年6月总第266期
论文发表时间:2018/5/16
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