杭艳（西北工业大学附属小学  陕西西安  710072）

摘 要：小学科学实验教学是一个探索的过程，在实验中，教师不仅要带领学生明确实验现象，更要追根溯源探索其中的原理。数学是科学之王，运用数学知识解释科学现象，既深化了科学教学，又有助于提高学生的探索能力和创造能力。

关键词：科学实验教学；数学知识；深化教学；探索能力

小学科学是以实验教学为主的学科，小学生的年龄特点决定了靠单一的理论讲解，难以达成教学目标，通过动手实验了解知识的运作,往往更容易引发其学习兴趣，提高学习热情。所以小学科学教学主要从实验课中汲取营养，通过实验教学达到培养学生学习兴趣、动手操作能力和思维能力的目的。但在平时的实验教学中，教师更多的为学生展示一种现象，很少去探究实验的本质，这样的过程学生难以有深刻的认识和较大的兴趣。因而教师在现象出现后组织学生探究实验原理就显得至关重要。数学是一门基础学科，它是一切科学的基础，达.芬奇说过:在科学中，凡是用不上数学的地方，凡是和数学没有联系的地方，都是不可靠的。因而此时，用数学知识解释科学原理就显得画龙点睛，更能激发学生探索真理的欲望。

以五年级下册《杠杆》这一课为例，教学中,我首先通过在平衡木上演示，使学生体会到机械产生的效力和距离有关。进而又在平衡木左侧2格放4个砝码，让学生推测，右侧该怎么放才能平衡？学生通过第一层次的实验对距离在杠杆中的正作用已经有了初步认识，进而开始有根据的推测，这些推测虽不能全部准确但都做到了近距离砝码多，远距离砝码少的原则，我根据学生的推测一一演示，最后集体发现了平衡条件，即：左2段挂4=右2段挂4=右4段挂2=右1段挂8。此时我趁热打铁让学生在小组内交流讨论：为什么这些条件下就能平衡？学生内心的探索兴趣被激起，纷纷展开研究，终于部分小组有了答案并用乘法算式揭示出了关系：2ⅹ4=2ⅹ4=4ⅹ2=1ⅹ8，即左右两边重物与距离的乘积是相等的，所以才能保持平衡。其他学生此时恍然大悟纷纷说到：原来右侧距离短用的砝码多，距离长用的砝码少，是因为它们的乘积是一定的。惊喜之余我不得不为孩子们喝彩，用数学知识解释了杠杆省力的原理，使得对杠杆的认识更加深刻。

又比如在教学《动滑轮与定滑轮》时，学生通过实验发现，动滑轮能省一半的力，定滑轮不省力，我及时追问为什么？学生积极动脑思考，但还是心中惘然，这时我出示动静滑轮原理的图片（下图1），并标出它们的支点和阻力点、动力点，让学生展开讨论。因为有了前面杠杆学习的基础很快有学生发现动滑轮动力点到支点的距离是阻力点到支点距离的2倍，所以只需用一半的力，定滑轮动力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离，所以用的力一样。教室里此时想起了雷鸣般的掌声，其他学生纷纷说道：滑轮和杠杆一样，必须两边的乘积相等才能平衡，所以距离越长用的力就越小。这又是一个用数学知识解释科学原理的过程，我想这样的实验结论学生更容易接受，印象也更深刻。

图1                                         图2

再比如在学习《齿轮》这一课时，学生通过转动齿轮组的实验发现：大齿轮转的最慢，小齿轮转的最快（上图2）。大齿轮转一圈时，中齿轮能转1圈半，小齿轮能转3圈。我及时抛出问题：为什么大齿轮转一圈时，中齿轮能转1圈半，小齿轮能转3圈呢？学生积极思考，我提示他们数一数大中小齿轮的齿数看看有什么发现？不过一会儿大半个班的学生都举起了手并揭示出其中原理：原来大中小三个齿轮分别有42个齿，28个齿，14个齿，因为42÷28=1.5  42÷14=3所以会出现以上的圈数关系。更有的学生总结到：各个齿轮在相同时间内转动的总齿数是一样的，只是它们每圈的齿数不同才导致了转动圈数的不同等等。我想，实验研究到了这样的深度，学生应该心中了然，不仅看到了实验现象，更明白了其中的原理，这些都和数学知识的运用密不可分。

高斯说：数学是科学之王。很多科学现象都可以用数学知识来解释，在实验教学中，教师多问几个为什么，让学生追根溯源用数学知识去解释其中的原理，有助于学生从实验现象迈向科学本质，深化科学教学，同时提高他们的探索热情、创新意识和勇于探究的能力。

作者简介：

杭艳（1982--）女，陕西省西安市西北工业大学附属小学数学高级教师。