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數(shù)學實驗教學是近幾年才被明確提出和廣泛推廣應用的重要教學方法。數(shù)學實驗教學是讓學生通過自己動手操作，進行探究、發(fā)現(xiàn)、思考、分析、歸納等思維活動，最后獲得概念，理解或解決問題的一種教學過程。數(shù)學實驗能較好地激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生良好的探究性學習習慣；數(shù)學實驗教學可以促進學生全面發(fā)展，進一步推進新課程改革。

一、  小學數(shù)學操作實驗教學前景輝煌

數(shù)學實驗作為用具體操作實驗的方法研究學習抽象的數(shù)學知識，加強數(shù)學與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，彌補數(shù)學的抽象性，使數(shù)學更容易被認識理解，具有巨大的發(fā)展前景。小學數(shù)學的操作實驗教學更是前景輝煌。小學兒童年齡小，實際經(jīng)驗少，活潑好動，喜歡游戲模仿，喜歡動手操作，適于具體形象思維學習。因此，讓小學兒童用自主操作實驗的方法學習抽象的數(shù)學知識，不但非常適應兒童心理發(fā)展特點，適合兒童的認識規(guī)律，能激發(fā)起學生的學習興趣；而且它有利于從小培養(yǎng)學生的探究實驗能力和自主創(chuàng)新精神，有利于兒童的個性發(fā)展和科學世界觀的養(yǎng)成。是新課程改革中較為理想的探究性教學方法。因此，小學數(shù)學操作實驗教學非常值得推廣應用，具有廣闊的發(fā)展前景。

二、        小學數(shù)學操作實驗教學需要實驗工具

事實上，小學數(shù)學操作實驗教學的優(yōu)越性，人們早已有充分認識。它只所以未被發(fā)揚光大，其主要原因是因為開展小學數(shù)學操作實驗教學，缺乏可以進行操作實驗的實驗工具和實驗方法的指導。使大多數(shù)的課堂中無法進行操作實驗，因而阻礙了小學數(shù)學操作實驗教學的推廣應用。要開展好小學數(shù)學操作實驗教學，必須要有一套讓學生能夠便于操作實驗，進行自主探究學習的實驗工具。否則，小學數(shù)學操作實驗教學就會難以開展，至多是紙上談兵。因此，這就需要為小學兒童創(chuàng)造或選擇一套具有探究實驗功能的學具來作為實驗工具。而方格認數(shù)學具的問世就正好符合了這一需要。

方格認數(shù)學具，把小棒、方塊、計數(shù)器、圖片等認數(shù)學具的優(yōu)點統(tǒng)一在一種學具上，運用把實物先轉化成照片，再把照片轉化成方格，然后再把方格用數(shù)字符號表示。從而實現(xiàn)了具體與抽象之間的平滑連接，實現(xiàn)了數(shù)量的具體形象化。使數(shù)的認識和四則計算變得可以進行動手操作，使小學數(shù)學課堂教學變得可以大面積地進行操作實驗教學。

三、        小學數(shù)學操作實驗教學的適用范圍

由于方格認數(shù)學具把抽象的數(shù)具體化、形象化，使整數(shù)和分數(shù)的認識及四則計算變得可以進行操作實驗，進行探究學習。因而小學數(shù)學大部分的課都可以進行操作實驗教學。如：低年級段的10以內數(shù)的認識及加減法、11—20以內數(shù)的認識及進位加法和退位減法、100以內數(shù)的認識及加減法、乘除法的認識和表內乘法及相應除法、萬以內數(shù)的認識及加減法、兩三位數(shù)乘一位數(shù)和除以一位數(shù)，以及混合運算和應用題等都可以運用該學具進行操作實驗，進行自我探究學習。在簡單幾何形體和概率統(tǒng)計初步教學方面，也基本上都能用上學具操作，進行探究實驗學習。在教學中若再結合運用上學生身邊的一些實物操作，可使小學數(shù)學低年級（1 — 3年級）段的90﹪以上的課能進行操作實驗教學。高年級段，在認識概念，推導驗證公式、法則、定律，分析應用題數(shù)量關系，以及分數(shù)意義、性質、分數(shù)四則計算、簡單幾何形體教學等方面都可以進行操作實驗教學。因此在高年級段也可有60﹪以上的課能夠進行操作實驗教學。

四、 小學數(shù)學操作實驗教學的一般步驟

開展小學數(shù)學操作實驗教學一般分為：創(chuàng)設問題情境 提出探究問題——尋找解決問題方法 作出操作實驗準備——動手操作實驗 感知發(fā)現(xiàn)知識規(guī)律——教師引導歸納總結 形成知識結論——鞏固練習 應用拓展 五個基本環(huán)節(jié)。

1、創(chuàng)設問題情境 提出探究問題

教師通過用多媒體、講故事或復習舊知識等形式引入學生生活中的實際問題，為學生創(chuàng)設出一個需要探究解決的問題情景，使學生形成問題意識，提出一個（或幾個）需要解決的問題，并產生要解決這一問題的愿望。

2、尋找解決問題方法 作出操作實驗準備

學生提出問題后，教師要啟發(fā)引導學生尋找解決方法。教師通過多媒體演示或實物動作表演講解，引導學生把要解決問題中的實際物體先想象為照片，然后再引導學生把照片轉化為方格，即讓學生通過思維想象把問題中的實際物體用方格代替出來。在用方格代替實物時，對不同實物的方格可用貼圖片或寫名稱的方法區(qū)分開來，不同數(shù)量實物用不同數(shù)量方格表示，然后就可以用這些方格代替實際物體來思考尋找解決問題方法。

這一過程既是尋求解決問題的方法，也是為操作實驗作思想認識準備和學具操作準備。在這一過程中，教師的主要任務是讓學生充分地認識感受到，學具方格能代替這一具體實物進行操作實驗。能設法讓學生把方格學具想象成實際物體，讓學生能身臨其境地進行模擬操作試驗。

3、動手操作實驗 感知發(fā)現(xiàn)知識規(guī)律

學生把問題中的實際物體用方格表示出來后，就可以根據(jù)要解決問題的實際情況，進行動手模擬操作實驗。學生在動手操作實驗中，手腦并用，產生實踐經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)知識規(guī)律，得出初步的概念理解和規(guī)律猜想；學生再通過進一步的操作驗證，就可以形成正確結論，從而達到自主探究學習的目的。

由此可見，這一過程是操作實驗教學的核心，是整堂課的重點。在這一操作實驗過程中，教師決不能急于求成，不能過多引導，要讓學生充分地思考和反復地實驗。從而獲得感性——理性認識，形成初步的知識結論。

4、教師引導歸納總結 形成知識結論

在學生通過自主操作實驗后，教師可提問著學生用教具或多媒體，把學生的操作實驗過程再快速連貫的重演一遍，讓學生加深認識理解，進一步認識發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成確信的知識結論。

這一過程具有三個功能：一是對學生的新知識認識形成過程作回顧總結，使學生加深認識理解；二是對學生的操作研究好的起強化鼓勵作用，差的起指導啟迪作用；三是讓學生對自己的探索研究過程和結論找到評價標準，對自己的研究水平做出評價。

 5、鞏固練習 應用拓展

    通過上面的操作實驗學習，學生已形成初步知識結論。教師可讓學生用操作研究學到的知識規(guī)律解答課本習題或學生生活中的實際問題。在這一過程中，學生可以根據(jù)自己對新知識的認識理解情況，采用具體操作、思維想象操作或運用得到的規(guī)律直接用操作表達式的方法進行計算、表達。教師可根據(jù)學生對課本知識掌握情況進行個別指導和方法建議。對學生的習題作訂正或評價；對學生的作業(yè)量和方法選擇根據(jù)學生實際情況作不同要求。

以上小學數(shù)學操作實驗教學的五個課堂教學基本步驟，是研究性學習一般所需要的方法步驟，但它不是固定不變的模式。操作實驗教學的方法步驟要根據(jù)教學內容需要和學生實際學習情況靈活掌握運用。只要在教學中充分調動了學生的自覺學習積極性，充分發(fā)揮了學生創(chuàng)造才能，使教學達到了最佳效果，方法、步驟是可以改變的。

五、小學數(shù)學操作實驗教學的基本特點

從小學數(shù)學操作實驗教學的課堂結構中可以看出，小學數(shù)學操作實驗教學具有以下幾個主要特點：

1、小學數(shù)學操作實驗教學以學生的自主動手操作學習為主，教師的演示講解為輔，能激發(fā)學生興趣，充分調動學生的自覺學習積極性。在操作實驗教學中，一些概念、法則和規(guī)律的產生和發(fā)現(xiàn)學生都是從動手操作實驗學習中認識獲得的。數(shù)學計算是操作計算（即操作實驗）的一種數(shù)學符號表達式，是操作計算的一種抽象簡化形式。它的計算法則、規(guī)律都是由操作計算得來的。操作計算也是具體實物間的數(shù)量關系和抽象數(shù)學符號表達式相連接的紐帶和橋梁。操作實驗教學以學生的自主動手操作學習為主，教師的演示講解為輔，充分調動了學生的自覺學習積極性。

2、小學數(shù)學操作實驗教學讓學生的“探”在前，教師的“導”在后，注重的是知識獲得過程和方法，注重的是探究能力培養(yǎng)。操作實驗教學法的最大特點是課堂教學中,先通過學生的自主操作研究學習,使學生初步發(fā)現(xiàn)認識知識規(guī)律，然后再通過教師的教具演示評價指導使學生進一步認識掌握知識規(guī)律。操作實驗教學法在學習數(shù)學知識方面可能不如講授法或其他教學法學得快，但它比講授法使學生理解的深刻，記得牢固。操作實驗教學法把知識形成過程作為教學重點，而把數(shù)學知識的獲得作為培養(yǎng)探究實驗能力過程中的載體、產物。

3、小學數(shù)學操作實驗教學用具體學習抽象，具有知識的本源性、方法的靈活性、錯誤矯正性。操作實驗教學法因為是學生通過看的見、摸的著的學具操作學得知識，使抽象學習變成具體學習，使數(shù)學學習知識變得有本有源。因此，它可以在前面知識未掌握好的情況下學習新知識；可以探索比本節(jié)課知識更深的內容；可以根據(jù)自己的情況選擇方法進行操作實驗，可以自己認識到錯誤，從錯誤中尋找正確方法。所以它具有知識的本源性、方法的靈活性、錯誤矯正性。

4、小學數(shù)學操作實驗教學理論聯(lián)系實際，把學習生活化、實踐化，能充分體現(xiàn)學生為主體教師為主導的教學要求。學生在實際動手操作中，可以把學具的圖片和卡片想象為生活中的具體實物，把它的操作和具體實物的操作聯(lián)系起來，從而把具體實物間的數(shù)量關系轉化為數(shù)學計算，使學生的課堂學習和實際問題聯(lián)系在一起。學生在教師的指導下，根據(jù)自己的選擇積極地動手操作學習這就充分體現(xiàn)出了學生為主體，教師為主導的教學要求。

5、小學數(shù)學操作實驗教學以研究性學習為主，能培養(yǎng)學生探索研究能力，發(fā)揮、發(fā)展學生的創(chuàng)新精神。操作實驗教學法主要是學生通過對學具的操作進行學習，學生在學習中可以自主的進行操作實驗和正誤檢驗。因此，應用操作實驗教學法可以較好地進行研究性教學，培養(yǎng)學生探索研究能力，發(fā)揮、發(fā)展學生的創(chuàng)造精神。