數(shù)學實驗在數(shù)學教學中的重要作用

王蘇偉

（東?？h實驗小學,江蘇連云港 222300）

素質(zhì)教育新理念給教師和學生在學習過程中的地位提出了新的要求：要求教師變原來的主體地位為主導地位，教師在學習過程中擔當引導者。而學生才是學習的主體，學生不再是知識的接納器，而是知識的探索者。讓學生在學習過程中“活”起來，積極思考、主動探求，通過親自實驗去發(fā)現(xiàn)、思考、解決問題，在探究中培養(yǎng)學生的數(shù)學思維、創(chuàng)新能力、數(shù)學應用意識，在數(shù)學實驗中提升學生的思維品質(zhì)。

一、數(shù)學實驗能夠增加學生的學習內(nèi)驅(qū)力

在數(shù)學實驗過程中，學生利用現(xiàn)有的知識，對所見事物進行思考，對將要學習的內(nèi)容進行假設和論證，讓課堂學習過程從聽課變成實際操作，由他們自己得出結(jié)論，從而對知識的信賴程度大大加強。對于活潑好動的小學生而言，與其想讓他安安靜靜地坐下來聽課，不如讓他們積極主動地參與到實驗過程中，讓他們通過實驗這種學習方式愛上數(shù)學，增加學習數(shù)學的內(nèi)驅(qū)動力。實驗為小學生學習數(shù)學搭建了一個自由的平臺，學生通過實驗儀器，親手探索，發(fā)現(xiàn)知識、認識規(guī)律，加深了對知識的理解。如在小學三年級學習重量單位的時候，可以讓學生通過實驗物品進行估量、假設，然后通過天平對物品進行掂量，進一步進行稱量，說一說自己感知的與親手實驗的結(jié)果是否相符。試驗方法可以設計如下：拿兩袋食鹽稱一稱，得出結(jié)果為1千克。然后讓學生掂量一下1千克重量的感覺。之后拿出幾個蘋果，掂量一下幾個蘋果大概有1千克，估計完以后用天平稱一稱，由此建立起千克的認識。當學生對千克有了初步認識以后，拿出1千克的棉花和1千克的鐵塊，讓學生看一看，從視覺上兩種東西哪個重。有的同學認為棉花體積大，肯定會更重一些。隨后讓學生拿在手上感覺一下，是不是棉花重，此時有的同學就會感覺差不多，但是還有同學感覺棉花稍微重一點。這時候就用天平來測量，發(fā)現(xiàn)1千克的棉花跟1千克的鐵塊是一樣重的，得出結(jié)論：物體的重量不僅僅跟體積有關系，還跟物體的密度有著密不可分的聯(lián)系。最后，讓同學們說一說生活中的物體的質(zhì)量，進一步感悟?qū)ηЭ私虒W的認識。

二、數(shù)學實驗可以培養(yǎng)學生的抽象思維能力

在小學中低年級，學生的抽象思維能力較差，知識的獲取更多地依賴直觀感受。而在數(shù)學的學習過程中，存在好多抽象的概念，這些概念僅僅依靠教師的說教很難讓學生真正理解。學生即使死記硬背，把一些概念性的知識記住，也很難理解其形成和發(fā)展的過程，不利于學生把握知識的實質(zhì)，也不利于學生把知識內(nèi)化。所以在小學數(shù)學教學過程中，教師可以利用實驗把一些抽象復雜的數(shù)學知識直觀地呈現(xiàn)在學生面前，使概念更加形象具體。這樣使學生的學習變得更加輕松，也使學生深刻地理解知識的演變過程。同時通過實驗培養(yǎng)學生積極探索、勇于進取的精神。

例如，執(zhí)教小學《平行四邊形》一課時，教師可以把這課設計成實驗教學，讓學生在實驗教學中體驗圖形轉(zhuǎn)化的樂趣，需要準備的器材有三角板、卡紙、剪刀等。實驗過程：利用三角板在卡紙上畫一個平行四邊形，用剪刀剪下來。然后用剪刀把平行四邊形剪裁，拼成學過的長方形。通過拼接發(fā)現(xiàn)平行四邊形的底就是長方形的長，平行四邊形的高就是長方形的寬。由所學知識：長方形的面積=長×寬，可出結(jié)論：平行四邊形的面積=底×高。通過實驗把新舊知識緊密結(jié)合在一起，把抽象的概念變成了直觀的感受，學生認識到了知識之間的聯(lián)系，由舊知識掌握住了新知識。

三、數(shù)學實驗可以發(fā)展學生的創(chuàng)新能力

數(shù)學實驗使得學生在實驗過程中，提高了動手能力和思維能力，實驗結(jié)束后學生通過數(shù)學語言把得到的結(jié)論表達出來，這也就提高了語言表達能力。所以說數(shù)學實驗從各個方面都提高了學生的思維品質(zhì)。學生通過實驗親身感知知識的轉(zhuǎn)變過程，更加鞏固了對結(jié)論的理解和把握，也培養(yǎng)了學生的實驗意識和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新意識是學生基于所掌握的舊知識，通過親手實驗發(fā)現(xiàn)問題、探尋解決辦法，動腦思考、動口與同學交流，在此過程中使手、腦、口相結(jié)合，活躍了思維，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識。動手、動口、動腦的過程調(diào)動了學生的多種感官，使學習過程中直觀感覺與思維并進，發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)，進而朝著更加深層次的知識進行探究。如在小學五年級下學期學習圓的周長這一知識時，教師在課前布置家庭作業(yè)：讓學生利用工具測量出一個圓的周長，并且在班級群里討論自己的測量方法。有的同學采用線繞圓一周進行測量，有的同學把圓剪下來做好標記，在紙上進行滾動，用直尺測量滾動軌跡。教師找出幾個具有代表性的實驗過程，在課堂上進行展示，總結(jié)出化曲為直的思想。

例如，學生在學習軸對稱圖形時，遇到了平行四邊形是不是軸對稱圖形這一問題，教師就可以讓同學親手剪裁出平行四邊形，學生通過對折發(fā)現(xiàn)不是軸對稱圖形。但是有的同學剪裁出的平行四邊形是軸對稱圖形，因為他的平行四邊形是菱形。此時教師進一步引導學生理解一般與特殊的關系，學生通過一般平行四邊形進行實驗就可以得出正確的結(jié)果。再如在學習圓柱體的側(cè)面積的時候，教師提供給學生直筒形狀的圓柱體、卡紙、剪刀、尺子等工具。讓學生思考如何測量圓柱體的側(cè)面積，看看誰的辦法多，誰的辦法最有效。有的同學就把圓筒形狀的圓柱體剪開成一個長方形或者平行四邊形，利用長方形或平行四邊形面積的解法來求圓柱體的側(cè)面積。有的同學通過滾動發(fā)現(xiàn)滾動軌跡正好是一個長方形，利用長方形面積的求法來求圓柱體的側(cè)面積。學生通過實驗發(fā)現(xiàn)了新知識圓柱體的側(cè)面積跟舊知識長方形或者平行四邊形的聯(lián)系，利用已經(jīng)掌握的知識來解決新的問題，從中感受到了創(chuàng)新的樂趣。

四、數(shù)學實驗培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際的學習品質(zhì)

數(shù)學知識來源于現(xiàn)實生活，數(shù)學知識的學習也是為了更好地解決生活中的實際問題。數(shù)學新課標也指出：在小學數(shù)學思維提升的教學過程中，要關注學生的數(shù)學應用意識。在數(shù)學教學過程中，教師應當有意識地引導學生把課本上的數(shù)學知識與生活中的現(xiàn)實問題聯(lián)系起來，讓學生學會在實際生活中找到數(shù)學問題，也要引導學生能夠利用數(shù)學知識去尋找現(xiàn)實問題的解決辦法。生活中存在著許許多多的數(shù)學問題，如利用太陽的影子來測量一個較高物體的高度、利用教室內(nèi)每一塊地板磚的面積和所用地板磚的數(shù)量來量教室地面面積、一棟樓里住戶的統(tǒng)計等，這些實際問題都可以用所學到的數(shù)學知識來解決。如讓學生觀察車的輪胎，為什么所有的輪胎都采用了圓形，而不采用方形呢？教師就可以讓學生親手滾動一個圓和一個正方形，讓他們感知兩種不同形狀的物體的滾動高度，同學們發(fā)現(xiàn)圓形車輪在滾動過程中，高度是固定的，這樣車輛就不會上下顛簸，會給乘客舒適的感覺。

總之，數(shù)學實驗是一種有效的教學手段，可以使學生在實驗過程中把握數(shù)學知識的來源，更加深刻地理解知識。正如一位教育學家所說：“聽過的話我會忘記，看過的事物我會記住，做過的事情我會理解?！庇纱丝梢?，動手實踐在學習過程中能夠起到意想不到的效果，也符合當代素質(zhì)教育的核心要求：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探究能力。