借助信息技术-将实验引入小学数学课堂

借助信息技术将实验引入小学数学课堂当前，“信息技术”和“数学应用”正成为数学教育改革的重点，信息技术支持下的教学情境应包含丰富的“数学知识”（指数学概念、原理、公式、法则等结论性知识）和“数学体验”（指学生在数学活动过程中通过亲身体验而获得的数学思想方法、数学技能、数学情感、数学意识等），在小学数学教学中，借助计算机让数学实验登堂入室，是时代的呼唤，是素质教育的要求，才能从真正意义上转变学生的学习方式。

一、数学实验的含义。

皮亚杰的“建构论”认为；主体认识的实质是主体利用其原有的知识结构对外界客体进行加工、改造、整合的过程，在整个过程中，主体的认知结构也得到不断建构和发展。因此，现代建构意义下的计算机辅助数学实验，是指学生在教师的指导下辅以计算机的帮助，根据研究目标，创设或改变某种数学情景，在某种条件下，通过思考和操作活动，研究数学现象的本质和发现数学规律的过程。是一种思维实验和操作实验相结合的实验。是具有高度的自主性，探索性的一种教学活动。

二、发挥技术优势，开展数学实验，发展数学能力。

《数学课程标准》曾明确指出：“数学课程的设计和实施应重视应用现代信息教育技术，特别充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方法的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学习数学、解决问题的有力的工具。”可见，以信息技术为代表的教学媒体是师生用来创设教学情境、组织学习材料，帮助数学思维、进行合作交流的认知工具。数学教师必须从数学的本质特点和学生的认知特点出发，合理设计数学实验，恰当地使用计算机技术，让它不仅支持教，而且支持学。

1、巧妙使用计算机软件，培养学生探索意识和创新意识。

“实验——归纳——猜想——证明”应该是数学学习、发现、探索、创新的一般程式，数学结论的得出不再是从书上看到的，从老师口中听到的，而是学习者自己经过观察实验、归纳概括、猜测想象，验证发现而体验到的。计算机软件如《几何画板》、《Maple》等也不再仅仅是一种多媒体的演示工具，而是一种帮助学生探索和理解数学的认知工具，因此利用它的特殊功能（如计算、图形的变换、数据处理等），引导学生通过键盘、鼠标的实际操作，可以使学生从错综复杂的现象中简便快捷地发现数学问题的实质，从而验证数学结论。

例如：在教学小学实验教材第八册“三角形三边关系”时，我先设计了一个探索式实验：让学生用一定尺寸的小棒摆三角形，创设问题情境，归纳出能摆成三角形的三根小棒中“任意两根小棒的长度之和大于第三根小棒的长度”，进而猜想“三角形任何两边之和大于第三边”，最后组织学生分组进行验证式实验，我不仅为学生提供了各种操作材料（绳子、小棒、尺、剪刀等），还提供了“几何画板”这个计算机软件，需要的学生可以拖动鼠标，任意画一个三角形，、再根据计算机所给的三边数据，借助计算器，发现并验证了“任何一个三角形的任何两边之和都大于第三边”。在这里，让学生亲自操作电脑，直逼数学问题的本质规律，把大量的数学计算、画图、测量留给计算机完成，把充分的时间让学生进行更为广阔和有价值的数学发现和创造，真正实现了学生从维持性学习走向研究性学习，最终走向自主创新性学习的转变。

2、借助网络功能开展数学实验，培养学生收集信息、处理信息的能力。

数学实验使得数学学习已不再局限于演绎推理，同时还要求学生学会收集信息、处理信息。因此，教师应当发挥信息技术的力量，在网络环境下通过提供的教学环境，引导学生开展“数学实验”等，实现对数学知识意义的主动建构。

例如：在教学小学实验教材第四册“一亿有多大”时，教师首先提出研究目标：一亿粒米有多重？引导学生先猜测，再分组实验。教师提供了极为丰富的实验材料（米尺、天平、磅秤、钟表、黄豆、计算器），学生的想象是极为丰富的，为了满足每一位学生的需要，教师还提供了丰富的数据信息，学生可根据需要，利用计算机查找对比数据，引导学生通过网络获取信息，学生的视野开阔了，学生的体验加深了，学生的研究深入了，学生的能力提高了。

三、开展计算机辅助下的小学数学实验活动的实施原则。

开展数学实验活动要从教学设施、教材内容、学生能力等实际情况出发，因材施教，因地制宜，数学实验活动要由浅入深，结合学生心理特点和认知水平有计划地进行，教师的指导也要由多到少，逐渐过渡到学生的自主实验，具体应遵循以下四个原则：

1、目的性原则。

利用现代教育技术进行“数学实验”教学应有明确的教学目的，应深入挖掘教材中的实验因素，不要盲目地无选择地运用计算机进行数学实验，核心是解决教学中的重、难点问题，鼓励学生注意观察问题、发现问题、探索问题；不要只重形式，不重实质。只重视直观和形象，而忽视理解和抽象。应有益于促进学生对数学知识和思想的理解，克服与弥补传统教学中的不足，进一步丰富数学的活动形式。

2、适用性原则。

数学实验，这一新型的教学活动形式适用于某一特定的教学内容和情境，面对小学生和小学教材的特点，在实验设计时应以“适用、能用”为准则，不宜过分追求“高、精、尖”，设计出符合小学生年龄特点和认知规律的数学实验。

3、平衡性原则。

信息技术的使用为学生学更多更深的数学提供了可能，也为学生更好地理解和应用数学开拓了广阔空间。但是，它不能被用来代替基本的数学活动如熟练的基本运算、逻辑推理、数学证明等。因此，应当使信息技术的应用与传统的纸笔运算、逻辑推理、画表作图等之间达到一种平衡，努力实现多种媒体的全面和谐的应用。

4、广泛性原则。

在数学实验中应充分发挥现代教育技术的功能，使所有学生都在自己的数学学习中使用信息技术。应当根据不同的教学任务选择适当的信息技术工具如计算器、计算机、多媒体实验室以及互联网等，以使学生充分发挥视觉、听觉、触觉等多种感官的协同作用而更有效地进行数学学习。对于同一个实验问题可根据实际情况，设计多种实验方案，可以一个人为主，也可以小组为主，可以在课堂上老师进行实验和演示，也可以在课余让学生实验，运用多种形式和手段开展实验活动，做到因材实验，讲求实效，充分体现学生的主体地位，让学生亲自参与实验设计、实施的全过程，给学生充分的活动空间和时间，这样才能达到实验的目的。

我们坚信：每当我们从数学的本质特点和学生的认知特点出发，运用CAI这种工具和载体，通过数学实验这种教与学的方式，去致力于影响学生数学认知结构的意义建构，去帮助学生本质地理解数学，培养数学精神和发现、创造的能力时，我们就把握住了数学教育的时代性、科学性，我们就深入到了数学素质教育的核心。

参考文献：

《数学课堂教学与信息技术的整合》20XX年10月

胡载峰

《小学数学课堂教学中应用计算机模拟动态图象的实验》

许光新

内容摘要：

信息技术的发展已经深刻地改变了数学世界，以信息技术为代表的教学媒体是师生用来创设教学情境、组织学习材料、帮助数学思维、进行合作交流的认知工具，它让数学变得现实起来，把数学家头脑中的“数学实验”变成了现实，学生可