小學數學實驗教學策略探討

黃亮吉

摘 ?要 通過分析小學數學實驗教學存在的問題，提出小學數學實驗教學策略，以期為小學數學實驗教學提供借鑒和參考。

關鍵詞 圖形與幾何;數學實驗;小學數學;數學素養

中圖分類號：G623.5 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）11-0114-03

1 前言

蘇聯教育家蘇霍姆林斯基曾經提出過這樣的觀點：“兒童的教育應該從實踐開始?！睌祵W是學生在小學階段學習的一門重要學科，而學生的智慧是在活動中產生的，通過數學實驗可以幫助學生加快知識認知，尤其是在小學數學知識學習過程中，實驗教學往往能夠將思維和操作融于一體，是學生學習數學的重要方式。當前，小學數學實驗教學還存在一定的問題，影響了實驗教學的有效性。為了更好地提升學生的數學素養，教師有必要在今后的教學中對小學數學實驗教學策略進行更加深入的探索和研究。

2 小學數學實驗教學存在的問題

多數小學生具有活潑好動的特點，他們的注意力持續時間相對較短。數學實驗吻合小學生的天性，對提升小學數學教學整體效益有著十分積極的現實意義。但是，從現階段的情況來看，由于數學實驗在小學數學教學活動中的應用還處于研究階段，因此，在實際落實過程中依然存在諸多亟待解決的現實問題。

實驗目標不明 ?現下很多小學數學教師對實驗教學還缺乏明確清晰的認識，實驗目標不明，致使數學實驗功能窄化。如只是單純地將數學實驗等同于動手操作，將實驗教學視作暫時性的學習活動，認為實驗活動可以隨時結束，以學生是否動手“做”作為衡量數學實驗的標準。這顯然是教師實驗教學目標不明的體現，缺乏對“做”背后的認真思考，致使實驗教學背后所蘊藏的巨大價值得不到發掘。

實驗設計隨意 ?筆者在調查中發現，小學數學實驗教學還存在組織設計隨意、課堂結構松散的問題。如部分教師過分強調在課堂上突出學生的主體地位，卻忽視了自身引導作用的發揮，致使小學數學實驗教學偏離主題的情況時有發生，進而出現實驗教學活動缺乏方向，學生在實際操作過程中存在較大的盲目性，不僅增加了實驗難度，還浪費了寶貴的教學時間[1]。

實驗過程零散 ?小學數學實驗教學開展過程中還容易出現過程零碎的問題，影響實驗教學的整體性。此問題主要源自兩方面原因：一是問題瑣碎，很多教師為了防止學生的實驗學習偏離目標，會在實驗教學中設計一連串的問題引導學生學習，這樣就容易限制學生的思維，不利于學生個性化的學習發展;二是介入頻繁，很多教師把握不好實驗過程引導的“度”，對實驗細節過分關注，在學生遇見問題時無原則地介入，反而使實驗過程一盤散沙。

3 小學數學實驗教學策略

按照由點到面的方式確定教學目標 ?實驗目標會直接影響教學活動的整體開展效益，因此，若要實現理想的實驗教學效果，制定科學合理的實驗目標十分重要。筆者認為小學數學實驗教學主要包括兩個方面的目標：一是為了鼓勵學生進行知識探究，即以事實和現象為基礎，深化學生思維，揭開問題背后隱藏的真相本質;二是為了驗證實驗結論，通常是從實驗結論自身的角度入手，通過有效措施檢驗實驗結論的正確性，確定實驗結論是否成立。相比之下，通過實驗的方式對實驗結論進行驗證的過程中需要考慮諸多因素，但要求學生有較強的數學思維。下面以“圖形與幾何”實驗教學為例，對此進行詳細闡述。

“平行四邊形的認識”是“圖形與幾何”實驗教學比較具有代表性的知識課程。以往在進行實驗目標定位時，教師一般會將“探索平行四邊形的特征”作為教學目標。在此目標下，要求學生通過實驗操作，對“兩組對邊平行且相等”“對角相等”等實驗結果加深認識。顯然，這樣的目標定位并不科學。很多學生通過實驗學習，除能說出平行四邊形對邊相等外，沒有其他任何發現。教師若能重新定位教學目標，將“驗證平行四邊形的特征”作為本節課程的實驗目標，教學結果將會發生較大改變，學生不僅需要充分調動自己過往的學習經驗假設平行四邊形的特征，還要靈活選擇工具對假設結果進行檢驗。

通過這樣一個案例就可以發現，不同的實驗目標定位，教學結果截然不同。因此，在進行數學實驗目標設定時，教師必須從學生的認知水平以及教學內容自身的特點出發，在確定實驗目標的過程中始終堅持由點到面的基本原則，在此基礎上切實保證實驗教學活動開展的效果。

通過化零為整的方式提升實驗活動的彈性 ?在小學數學實驗教學中，制定明確清晰的實驗目標只是第一步，想要有效落實實驗目標，教師還應精心進行組織設計。在這個過程中，教師要從整體出發，通過對實驗效果進行預判，組織加工整理各個要素，使實驗活動具有較強的彈性，下面介紹具體的設計步驟。

1）主題統領。在進行數學實驗活動設計時，清晰明確而又突出的實驗主題，有助于學生實驗操作和理性思考，并可幫助學生挖掘實驗背后的本質。以“多邊形內角和”這節“圖形與幾何”實驗教學課程為例，以往教師在進行實驗教學設計時，一般會將“學生自主畫出多邊形并進行實驗探究”作為設計統領主題，但實際上很難取得理想的教學效果，主要原因是：多邊形的邊數越多，學生就越容易畫成不規則的凹多邊形，這樣就致使最終的實驗探究偏離了主題。這個例子警示教師切忌將實驗內容設計得過于復雜，過于重視細枝末節的修剪;在設計實驗內容時要真正做到刪繁就簡，在明確的主題統領下科學地設計實驗活動。

2）問題引領。在小學數學實驗教學中，教師的問題設計是不可或缺的，會對學生參與實驗的內在動力產生直接影響。因此，教師要設計有價值、有意義的實驗問題，具體應該關注兩個方面：一是設計恰當的“主問題”引領實驗全過程;二是“子問題”設計要具有內在邏輯線索關系，確保實驗過程環環相扣。

如在“三角形的認識”這節“圖形與幾何”實驗教學課程中，教師可以將“具備哪些條件的圖形可以被看作三角形”作為“主問題”展開實驗活動，而當學生表述不恰當時，可向學生提出子問題：“你能用小棒圍成三角形嗎？”而在學生圍成三角形后，教師可為學生出示如圖1所示圖片，并向學生提問：“為什么不能這樣擺放小棒？“如何將小棒擺成三角形？”通過這兩個“子問題”，連接學生的操作和思維，引導學生掌握三角形概念的本質。

3）有序推進。通過實驗的方式組織小學數學教學活動過程中，實驗設計方案還應最大限度地體現學生的實際認知能力，展現出“做”和“思”之間的相互互動啟發，循序漸進地進行教學設計。

“圓的周長”是“圖形與幾何”中比較具有代表性的知識內容，本節實驗課程教學目標是驗證“C=2πr”這一實驗結論，教師可通過循序漸進的設計落實教學目標。

①猜想：圓的周長和什么有關？主要的目的是引導學生結合過往的知識經驗，如正方形周長、三角形周長，對圓周長作出大膽猜測，讓學生測量圓的周長和對應的直徑長度（化曲為直測量）[2]。

②提問：觀察數據并計算，圓的周長與直徑之間存在哪些關系？大多數學生會給出這樣的結論：圓的周長大約是直徑的3～4倍。

③思考：圓的周長和直徑之間的倍數關系固定不變嗎？為什么？以此引導學生通過割圓術對圓的周長進行更加深入的探究和思考。

這樣的實驗設計方式充分遵循了循序漸進的基本原則，學生能夠全面了解圓周長計算公式的推理過程，在此基礎上達到引導學生掌握“圓的周長”計算方法的教學目標。在實驗過程中，學會還會積累更多的動手操作經驗，促使學生在“做”的過程中進一步成長。

張弛有度，靈活調控實驗進程 ?在小學數學實驗教學中，有了前兩個教學環節的鋪墊，整個實驗教學的藍圖已經鋪展開來;而接下來教師需要做的就是張弛有度，靈活地進行把控，結合數學實驗動向和學生的實際需要，引導實驗進程，以此實現更好的數學實驗教學效果。下面還是以“圖形與幾何”的實驗教學為例進行細化說明。

1）在疑難處“引一引”。數學知識具有較強的抽象性，對于小學生而言，數學實驗學習存在一定的難度。學生在實驗過程中經常會遇見疑難問題，此時教師要發揮主導作用，適時介入，以幫助學生消除知識障礙，確保數學實驗順利進行。如在“三角形三邊關系”這節“圖形與幾何”實驗課程中，學生會因小棒、吸管等實驗操作素材的厚度、柔韌度的影響，對“兩邊之和等于第三邊時不能圍成三角形”這一結論產生懷疑。對于這一問題，教師應該“引一引”，如引導學生使用木棒工具，消除實驗中存在的誤差，促使學生對數學知識有正確認識。

2）在爭議處“等一等”。學生在實驗活動操作過程中難免會出現意見不統一的情況，不同的學生對數學實驗有不同的觀念和看法。而對于此，教師不能因怕耽誤時間而一筆帶過，要在爭議之處為學生留出時間，在爭議處“等一等”。這是教師靈活把控實驗進程的體現，往往可以實現更好的教學效果。如在學習“多邊形的內角和”這節“圖形與幾何”實驗課程時，不同的學生在獨立探究五邊形內角和的過程中會出現不同的操作結果，具體詳見圖2。而對于此，教師可以結合學生的爭議，留出一定的時間讓學生展開討論，更好地幫助學生修正錯誤的思維，掌握知識的實質。

3）在發展處“跳一跳”。在小學數學實驗教學過程中，教師要及時關注所設計的實驗活動能否促進學生數學思維的發展，若是某些實驗操作影響了學生對知識的理解，此時就應該適當地“跳一跳”。如在教學“長方形的面積”這節“圖形與幾何”實驗課程時，教師為學生設計了三個層次的問題操作，但是一些學生在第一個層次問題操作結束后，思維就直接進入第三個層次問題中，這就表示第二個問題已經沒有必要了，可以“跳一跳”。教師靈活地掌控教學過程，不僅可以節約教學時間，還可以引領學生向更高層次發展。

4 結語

小學生的思維形式主要是形象思維，他們獲取知識的方式相對直觀，因此，實驗活動要做到與小學生的學習方式與思維特點相契合。實驗活動在小學數學教學中具有重要意義，是學生智慧扎根、生長的重要渠道。在今后的教學中，教師應對實驗教學方式做進一步的優化和探究，以全面提升學生的數學素養。

參考文獻

[1]康新瑜.信息技術在小學數學“圖形與幾何”課堂教學中的應用探究[J].學周刊，2019（34）：125.

[2]朱菊.在“動思結合”中綻放實驗光芒：談小學數學實驗教學的探索與實踐[J].小學教學參考，2019（33）：27-28.