小学数学实验教学问题成因及策略解析

小学数学实验教学问题成因及策略解析

摘要：数学实验的实践活动是指学生在教师的指导下，通过自主活动，了解

数学与生活的广泛联系，运用已有的数学知识去解决实际问题。通过与他人合作

交流，以获得积极的数学情感体验的一种学习活动。这个问题是关系到数学实验

的价值认同的。

关键词：小学数学；实验教学；数学实验；

问题一：心动，未必行动（实验的价值认同）

好的数学实验一是有利于激发学生学习数学的兴趣。二是有利于帮助学生理

解数学知识。三是有利于促进学生积累数学活动经验。四是有利于促进学生发

展数学思维。对于以上有关数学实验的意义与价值，很显然，还是高度一致的。

对于数学实验意义认同的老师超过九层，而经常开展数学实验的老师却不足三层。为什么会如此？可能会有以下几方面原因：首先，上课前准备实验器材耗费精力

较多，课上进行数学实验耗时也多，组织教学烦人，一不小心还有可能完不成教

学任务。其次，相对于常态的课堂教学，数学实验研究的经验还不足。最后，就

是数学实验的资源还不足。使得一些实验要求较高的数学实验项目，只能纸上谈兵。

如何破解，先要转变思想观念。既然认准了是有价值的，那就要落实到实际

教学中，即使准备是繁琐的，过程是复杂的，只要对学生发展是有利的，那就是

应该坚持的。然后加强实验研究。理念没有能够很好地落实到行动中，很大程度

上也是因为缺少方法的引领，策略的支撑，所以，要加强实验研究，从材料的使

用到实验的设计以及过程的开展，都有必要进行深入的研究。至于实验资源的支持，需要老师和学校持续努力是可以实现的。

问题二：有操作就是数学实验吗？（实验内容及方式的选取）

现象：实践中很多教师以为，数学实验就是要有操作、实践活动，数学实验。其实，这三个教学活动分别对应了包含操作的三种类型：数学操作，数学实践，

和数学实验。这里有必要将三者进行比较。

数学操作活动：操作是指人用手活动的一种行为，也是一种技能，含义很广泛。数学操作活动是数学知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起的一座桥梁，是学生根据教师创设的问题情境与教师提供的定向指导，通过动手操作学具，探

究数学问题获取数学结论，理解数学知识的课堂教学模式。

数学实验与之相比较，同样需要进行操作，同样具有主体性，直观性，过程性，目标性等特点。但数学实验更上位，他是为促进理性思维，验证数学猜想，

归纳数学规律，解决数学问题。通过一定的方法，借助一定的设备，运用一定的

手段。在数学思维活动的参与下和典型的实验环境中进行的一种数学建构过程和

数学探索活动。数学实验包含数学操作，但操作不一定就是数学实验，数学实验

超越动手实践的范畴。

理清了数学实验的理，才能更好的选取实验内容，确定数学实验的方式。如

何破解，要结合教材内容的特点，依据数学实验要求，分析操作的复杂程度，将

数学实验的形式进行适当的分类。这样的划分也不是刻板的，也不排除有相互的

交叉渗透，是根据实验过程的个性特征进行一种分类尝试。

1.

观察比较式。

有的数学实验只需对实验对象进行一定的观察比较和适当的思考判断、验证

推理，就可以有一定的发现，过程相对简单易行。如在整数、小数四则运算的教

学中，我们常常会相机渗透一些小型的比较观察式实验。学生观察比较、计算推理，不仅发现了数式的特征，还化数为形，对规律有了更加深刻的理解。观察比

较式实验可以帮助学生从实验素材即系列化的数式或图形等的观察比较中发现内

在的联系与本质特征，并能从不同的角度解释特征或成因，最终获得对于数学的

深刻理解与拓展运用。

1.

探究发现式。

在“图形与几何”领域，经常会让学生经历计算公式的再创造过程，即通过

实验探究发现一些平面图形与立体图形的面积或体积的计算公式。教学时，通过

任意拼摆与数据的观察比较，让学生各自猜想体积计算公式，进而进一步的验证。可以放手让学生自主设计实验数据记录表格，甚至让学生丰富举例的外延——不

仅是教材上指定长宽高的长方体，还可以自己创编一个不同的长方体。学生在拼

搭物化中的发现，深化实验操作与思考探索，充实思维含量，在共享中内化数学

归纳的思想方法。

1.

实践操作式。

实验离不开实践操作，如平面图形与立体图形的面积或体积的计算公式的推导。有些探究发现式的实验有时是转化前后关系的逻辑推理或数式的计算中的推

理发现，不一定都有实践操作的成分。笔者所述的实践操作式教学实验活动，更

具实践操作的鲜明特征。实验开始对问题答案的猜想或假设不够明确，没有明显

的依据来支撑学生的判断与假设，必须通过一些列的实践操作，通过数据的记录

分析，才能逐步清晰明了。如“大树有多高”“蒜叶的生长”以及小学数学教

材“动手做”等栏目都可以归为是实践操作式实验。

1.

规律研究式。

规律研究式实验可以用于“数与代数”领域，在数式运算中探索存在的规律。如“和差”积商中，各部分存在的便与不便的规律；加法、乘法中的运算律，减法、除法中的运算性质；分数、比、比例的基本性质等等。我们不能把数学实验

局限于无话的时间操作，内在的数式运算的规律研究过程其实也是一种特殊的数

学实验。可以引导学生学习实验的要求。1.猜想；2.验证；3.交流。学会有序展

开实验研究活动，享受收获的成功与喜悦。规律研究式实验与探究发现式实验相似，贯穿课堂核心环节，尤其是优秀的学生在课堂前20分钟左右的重要时段，

在规律研究式实验中，注意力集中，思维活跃，经历科学研究的一般过程，使得

数学思考较为深刻，学习效果更为有效。

问题三：重视结果，轻视过程（实验的设计）

现象1：数学讲解代替了实验操作。在开展数学实验的过程中，追求所谓的

课堂高效，不愿在实验的环节耗费较多的时间，有些时候，数学讲解代替了实验

操作。明明是丰富生动的“做实验”的过程，却被简化为讲实验。

现象2：数学结果“超越”了实验过程。数学实验有科学的实验流程范式，

通常应是通过实验得到数学结果，在对数学结果进行研究比对得出数学结论。而

在实际教学中，有些数学结果的得出由于多方面因素的干扰难以相对统一，这就

增加了数学实验的复杂性与组织性。为让实验过程更加顺利，尽可能地减少实验

偏差，部分老师会出现本末倒置的现象。最为典型的是教《圆的周长》，教师首

先出示圆周率近似数――3.14，接着让学生实验验证。于是，学生用“绕线法”

或“滚圆法”测量出圆周长，通过计算圆周长和直径的商，他们发现结果并不是3.14。有的学生为了迎合教师篡改或杜撰实验数据，有的甚至直接进行数学计算。充满乐趣的探究实验被教师误导为验证实验，而教师对实验过程又缺乏具体、明

确的指导，导致实验结果对实验过程的僭越。

教师在数学实验的设计上还存在一定的偏差，如何做好常规性的数学实验来看，笔者认为应该做好以下三个方面工作。

1.创设情境，让实验成为需要。良好的问题情境能引发学生的思维冲突，激

发学生的学习兴趣，使他们产生实验的需要。

2.提出任务，明确实验方向。数学实验应该有明确的目的，实验的目的和任

务不只是教师应该清楚，更应该让学生明白，在设计具体的实验步骤时要尽量地

让学生参与。不仅要让学生知道怎么做实验，还要让他们知道为什么要这么做？

数学实验能使静态变为动态，抽象变为形象，该动手时就动手。