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1、-浅谈实验教学在小学数学教学中的应用-第 8 页浅谈实验教学在小学数学教学中的应用教 师：梁小海学 校：四十里铺小学浅谈实验教学在小学数学教学中的应用数学是研究数量关系和空间形式的科学。数学与人类发展和社会进步息息相关。然而，多少年来数学教学和数学学习在很大一部分师生中形成了一座难关，是人生学习路上的一段艰苦旅程。究其原因，是数学自身的强逻辑性、高严谨性导致学生产生的枯燥、深奥、难以理解。鉴于此，在数学教学中引入实验，用具体、形象的演示加细致观察的探究，再结合思维的引导，再现数学知识的形成过程，将大大提高学生对数学的认知和理解。小学数学课程标准指出：“学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有
2、个性的过程。除接受学习外，动手实践、自主探索与合作交流同样是学习数学的重要方式。学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。”谈起实验，人们往往联想到“物理实验”，“化学实验”“生物实验”“科学实验”。 说到数学实验，大多数人都会表现出茫然和困惑。在人们的印象中，数学是一门纯理论的科学，是枯燥乏味，深奥难懂，令人望而生畏的“幽灵”，很少有人想到过做“数学实验”。数学教育家G波利亚曾指出：“数学有两个侧面,一方面它是欧几里得式的严谨的科学，从这方面看数学像是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学看起来却像一门实验性的归纳科学。” 可见，数学教学既要充分体
3、现数学的抽象化的一面，又要重视数学创造过程中的具体化的一面。在实施新课程改革的今天，我们更应该让数学具体化、形象化、生活化，让数学为更多的、不同层次的人服务。达到“在数学教学中人人都能获得良好的数学教育，不同的人在数学上得到不同的发展”的数学课程基本理念。一、小学数学实验教学的实施背景传统的小学数学教学往往体现在：教师讲授、演示、归纳，学生领会、模仿、练习，直接从理论知识飞跃到实际应用，简约了数学的发现过程，忽视了探索重要数学知识形成过程的实践活动，制约了学生的发展。而这从抽象到形象的质的飞跃，也正是让教师感到难教，学生感到难学的关键所在。数学实验教学是再现数学发现过程的有效途径，它为师生提供
4、了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的学习环境，提供了一条将抽象化形象的全新思路，为学生理解数学知识拓宽了空间。信息技术与数学课程的整合，更为数学实验教学开辟了无限广泛的前景。根据小学生的心理特征，他们好奇心强，喜欢观察有趣的情景，喜欢从“玩”中学，喜欢具有趣味性、新颖性、生动性的问题，因此，在小学数学教学中恰当地引入数学实验是引导学生发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性地解决问题的有效途径。二、数学实验教学的基本类型数学实验与物理、化学实验、生物实验相比，不仅需要动手，更需要动脑，思维量大是数学实验的基本特征，根据实验教学的实践和探索，小学数学常见的实验教学大致可以归纳为以下三种形式：（
5、一）、操作型数学实验教学操作型数学实验教学是通过创设问题情境，提出问题，教师（学生）借助一些工具、材料和实验器械进行过程演示，让学生细致、深入观察，引导学生自主探索数学知识、检验数学结论(或假设)的教学活动。这种实验教学常用于与几何图形相关知识、定理、公式的探求或验证。操作型实验教学的一般步骤是：教师提出问题教师（学生）实验观察分析猜想结论交流校正验证或证明。（二）、思维型数学实验教学 思维型是按照真实实验方式展开的一种复杂的思维活动思维型数学实验教学是指通过对数学对象的不同变化形态的展示，创设问题情境，引导学生运用思维方式探究数学知识、检验数学结论(或假设)的教学活动。是在大脑中进行的实验过
6、程。（三）、多媒体模拟实验教学多媒体模拟实验教学指借助于计算机的快速运算功能和图像处理能力，模拟再现问题情境，引导学生自主探究数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。计算机多媒体技术能为教学活动提供并展示各种所需的图文资料，创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为抽象的数学思维提供了直观模型，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的学习情境和有力的学习工具。三、数学实验教学的作用（一）、依托数学实验教学，加深学生对概念的理解通常数学概念教学是教师给出概念，学生加以记忆，但学生往往对其本质属性理解不够，一知半解，更别提运用了。列夫托尔斯泰曾说：“知识，只有当它靠积极的思维得来，而不是凭记忆得来的时
7、候，才是真正的知识。”新理念就要求教师在概念教学中注重知识的生成，引导学生从已有的知识背景和活动经验出发，提供大量操作、思考与交流的机会，让学生经历观察、实验、猜测、推理、交流与反思等过程，进而在增加感性认识的基础上，帮助学生形成数学概念。案例1：体积的概念教学实验准备：课前准备两个量杯，一个小石块。实验演示：1、比较两个量杯的大小，让学生明确两个量杯是一样大的；2、将一个量杯装满水，另一个量杯里装上小石头；3、将第一个量杯里的水往装有小石头的量杯里倒，同时让学生猜测第二个量杯能否装下第一个量杯里的所有水；4、学生很容易看出第二个量杯装不下第一个量杯里的所有水，同时用实验得出相同的结论证实；5
8、、提出问题：同样大小的杯子，为什么第二个杯子装不下第一个杯子里的所有水？6、学生说出原因：小石头占去了第二个杯子里的一部分地方，所以有一部分水装不下；7、教师归纳总结：像小石头这样，物体所占空间的大小叫做物体的体积。实验说明：考虑到本节课的特点，空间的概念较抽象，有些学生不好衡量，因此，将无法衡量的空间转化成具体的一部分水，学生比较容易的理解了“所占空间”的含义，进而，深入的认识了体积的概念。实验结果：在动手操作实验和展示结果的过程中，增强学生的感性认识，并从中体验成功的喜悦，当然加深了学生对概念的理解。（二）、运用数学实验教学，培养学生发现数学规律的能力数学规律的抽象性通常都有某种“直观”的
9、想法为背景。作为教师，就应该通过实验，把这种“直观”的背景显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变形和发展及与其它问题的联系。传统数学课堂教学压缩了学习知识的思维过程，往往造成感知与概括之间的思维断层，既无法保证教学质量，更不可能发展学生的学习策略。新理念提倡重视过程教学，在揭示知识生成规律上，让学生自己动手实验，自己去发现数学规律，从而理解更深刻。案例2：观察物体从正面、侧面、上面看到的形状分别如下图：它们是用几个小正方体搭成的？实验准备：全班每四人一组，每组准备6个小正方体。实验要求：让学生用手中的小正方体按要求搭立体图形。搭成后从三个角度观察，检验是否准确，数一数一共用了多少个小正方体。
10、实验结果：学生很快解决了问题，并从实验中归纳出规律：从正面、侧面、上面中任何一个角度观察，总有一些小正方体是被其它正方体挡住的。（三）、利用数学实验教学，深化学生的数学应用意识应用数学知识解决实际问题,是数学教学的出发点和归宿。发展学生的应用意识是数学教学的重要目标之一。通过数学教学，帮助学生树立数学应用意识是素质教育的一项重要任务。这就要求教师必须创设一种实验环境，使学生能受到必要的数学应用的实际训练，否则强调应用意识就成为一句空话。案例3：学校进行“校园文化建设”要粉刷教室。我结合“长方体表面积的应用”编了这样一组应用题，作为拓展训练：学校要粉刷教室，如果每平方米需要花4元涂料费，粉刷一个
11、教室需要花费多少钱？粉刷全校的所有教室呢？表面上题目是求长方体的表面积问题和工程造价问题，学生根据与实际生活相联系，分析出实际上并不是简单的表面积计算问题，解决问题前还要知道教室的长、宽、高，算表面积时还要除去门窗和地面这些不需要粉刷的部分。这些应用到的数学知识虽简单，与实际生活紧密相联，但学生平时刻意关注的很少，通过实验，使学生领悟到粉刷房子也蕴含着丰富的数学知识。这样不仅能够激发学生学习数学的兴趣，还能激励学生多把数学知识应用于生活。学生在实验情境中的“做”中学，对知识形成过程，对问题发现、解决、引伸、变换等过程的实验模拟和探索，这种实验式的教和学拓宽了学生的思维活动空间，使他们的思维更有
12、深刻性和批判性。同时，它不仅仅关心学习者“知道了多少”，更关心学习者“知道了什么”、“怎样知道的”。它追求的不仅仅是解决了数学问题，更重要的是理解、发现和创造，是解决问题的数学精神和乐趣。这是一种新的求实精神，因而它更多的是对传统数学教学的矫正，至少也是一种有益的补充。伴随着CAI技术的日新月异，数学实验的教学内容将逐渐增加，实验素材库将不断壮大，实验技术将更为先进与精巧，因而数学实验的教学思想和模式将具有更为广阔的天地、更为重大的作为。在数学教学中教师演示实验、让学生动手做数学实验，能有效激发学生用数学的眼光探索数学的新知识。让我们在教学中巧借实验这一“东风”，更好、更快地推动数学教学这艘大船前进！