核心素養背景下小學數學實驗教學策略

顧穎菊

小學生思維活躍，注意力不集中，很難把注意力持久地集中在一個地方。小學生的這種特性導致他們在數學課堂上容易走神，學習效率不高。教師可以順應孩子愛玩的天性，在教學過程中合理加入實驗環節，不僅能提高小學生的學習效率，還能培養他們的動手動腦能力。本文將結合筆者教學經驗，對該問題進行簡要分析，為廣大教育工作者提供參考。

數學作為學生教育階段的重要學科，對學生的未來發展和開展數學方面的研究的引導有著極其重要的意義。學生在小學階段所接受的習慣培養會讓他們受益終身。教師除了在教學中讓學生掌握基本的運算和分析能力外，也要重視核心素養，這是學生在未來可以適應社會發揮自己才能的一項重要品格。在教學發展的過程中，很多教師受到傳統教學的影響，在教學中過于注重知識的講授而忽略了學生品格的培養與滲透，以至于學生常常深陷于學習活動中，無論是在課內還是課外都沒有主動積極思考的習慣和探究的意識，使學生的數學思維能力和水平無法從本質上得到有效提升。

一、小學數學教學現狀

小學階段數學學科與實驗教學相互結合的教學方式能為學生建立起較好的邏輯思維能力以及計算能力，數學離不開計算，計算是數學存在的基本單位。在目前小學階段教學中，如何提高學生計算能力成為教師急需解決的問題。計算意味著教師要引導學生將課堂中學到的理論知識與實際應用相互結合，對學生而言在很大程度上意味著需要獨立面對復雜的解題步驟，這很容易讓學生在心中產生對數學的畏懼。隨著新課程改革的深入推進，數學科目要求學生能掌握必要的運算能力，但許多教師還受限于傳統的教學思路，強調計算的結果而忽略了如何利用實驗教學這種深入自主探索方式加強學生對計算能力的發掘。現代化數學教學中，要求教師能引導學生多元化地參與計算過程，積極發散學生對數學的思維廣度。目前，在普遍傳統數學學習中，學生依舊處于被動接受解題方式、知識內容的課堂地位，實驗教學的科學性還存在于教學過程的表面，教師有時利用這一種方式教學，有時利用另一種方式教學，最后對小學階段的學生而言，沒有得到任何對自身數學學科學習有利的知識，掌握程度極淺。數學知識的聯系是避免不了的，知識的鞏固離不開練習數量的積累，教師對如何在保證學生知識掌握能力的基礎上提高練習效率的探索還有待提高，數學練習題分層不夠，代表性欠缺。以上這些問題都會導致學生從根本上降低對數學學科學習的期待。

二、數學實驗教學融入課堂的意義

小學階段學生的數學思維、解題能力都受到知識儲備的限制，所以常常會感到數學知識抽象、復雜。教師常常以班級為單位進行授課，很難顧及所有學生的具體知識掌握情況。有的學生理解能力低于平均水平，導致面對教師同水平的講解對數學知識并未全部理解。在這種情況下，實驗教學在數學學科中的優勢充分地體現出來，通過讓全體學生參與課堂實驗過程，讓學生直接感受到數學知識具體、生動形象的一面，在數學知識體系中建立有關概念，從而深入地理解知識。教師也可以通過實驗的方式率先將有關知識的重難點展現在學生面前，讓學生意識到自己對哪一塊內容是需要深度掌握的，這種重難點意識的建立，再借助實驗手段能有效地理解相應知識重難點，提高掌握度。除此之外，學生在教師的有效積極引導下參與進實驗教學環境中，意識到自己對課堂的主體地位，這種身份的轉變讓學生對知識產生“責任感”，意識到學習是自己的事情，以此調動學生學習的主動性，促進思維的有效發展。

三、數學實驗教學策略

（一）設計課堂問題，培養實驗習慣

數學本身作為一門基礎學科，需要學生具有一定的抽象思維。數學體系中很多具有抽象意義、并且理論化較強的知識點，學生在知識學習中容易對這部分抽象化知識的學習存在畏難情緒。此時，用實驗進行實踐是證明理論的最佳方法——傳統的教學總是以學生不感興趣的講授式教學手段進行組織，教師只是一味地講，學生不能從教師所講的內容中深刻理解緣由，以至于學生的思維角度和動手能力都有很大的束縛，學生無法從數學課堂中培養自己的探究精神。學生在面對這部分需要抽象思維進行理解的數學問題時，很容易因為無法立刻理解而選擇性地將這部分知識點跳過，對構建完整的數學知識體系產生不利影響。相反，如果教師能在課堂上充分結合實驗教學，將學生課堂中可能遇到的學習問題進行改編設計，引導學生自主動手、親自利用數學實驗進行解決，就能在產生問題的同時為學生答疑解惑，避免學生產生知識點的遺漏和欠缺，同時，以問題的形式進行課堂引入豐富教師的課堂模式，提升課堂對學生的吸引力。

例如，教師在教授“三角形”這一節的內容時，教師可以在課堂上提出這樣的問題：假如給你一些小木棒，如何用這些小木棒構造三角形？構造一個三角形需要幾個木棒？構造三個三角形，最少需要幾個木棒？構造10個三角形，又最少需要幾個木棒？然后讓學生在課后尋找一些材料做實驗，在實驗過程中找出問題的答案。學生面對這樣的問題會一時不知所措，光從表面上想并不能得出問題的答案，因為教師讓學生探究的是用最少的材料得到最多的方案，所以需要學生通過一次次的實驗找出最佳的解法。學生通過實驗進行構造一個三角形需要三個木棒，而構造兩個三角形，卻只需要5個，三個三角形最少卻只需要7個。學生頓時會感受到整個實驗過程的趣味性，并且為之感嘆數學知識的神奇。通過實驗，學生也會對“邊”的相關性質有所了解，對三角形的興致更加深刻，從而把這一節的內容在從實驗過程中充分地理解。在實驗過程中能一步步發散學生的思維，提高學生的動手能力，培養學生熱愛數學的情懷。

（二）通過實驗教學，培養幾何觀感

小學時期是學生學好數學的基礎階段，在以后的學習時期，數學知識中會有很多有關幾何的知識，幾何知識很考驗學生的空間想象能力，相較于小學知識，這部分知識難度提升巨大，是學生以后學習的一個重難點。但是與之相對，這部分知識也是學生掌握程度較差的一部分知識，原因就在于小學生并不完善的抽象思維會導他們的幾何意識并不強，對一些基本幾何圖形不具有敏感性，在進行幾何知識的學習時就會顯得有一些困難。因此，提升小學時期學生的幾何感官敏感度，對學生以后的學習時期學習幾何有重大的促進意義。學生一旦擁有了幾何知識的相關素養，空間概念意識就會得到有效的增強，后續進行空間方面的數學知識學習也會更加容易。對此，小學數學教師應在實際的數學課堂中融入實驗教學，充分利用實驗教學本身具體、直觀的特點幫助小學生逐漸培養幾何感觀。當學生能通過自主實驗解決一些與幾何知識有關的問題時，學生對在實驗中使用到的幾何圖形就會有深刻的印象，下一次在遇到類似的問題時就能在大腦中進行實驗過程的模擬。教師可以通過這種方式不斷鍛煉學生的抽象思維、空間思維、幾何思維，借助實驗教學培養學生的幾何觀感，更有利于學生數學學習能力的提升。

例如，教師在教授“位置與方向”這一節的內容時，會涉及有關描述方向的專業名詞和一些位置移動的關系，學生數學的記憶功底并不是很深，很容易在判斷方向上出現混淆，也就導致學生在這部分的知識學習上有困難。教師可以讓學生通過用小物品代表一個點，用手將其進行移動模擬方向之間的轉換。如果題目中要求將一個物體向東偏南30度的方向移動5格，學生通過實驗中物品的移動能對方向的轉換更清楚，并且對物質的平移也會更加了解。再如，教師在教授“圖形的變換”這一節的內容時，題目中經常會要求在表格中進行位移，學生遇到一些簡單的題目做起來會比較輕松，如長方形、正方形的位移。但遇到多邊形的位移這種問題就會顯得稍微，而且一些復雜的題型中涉及的變化不止平移，也會涉及旋轉對稱等的相關內容，學生更會在真正做題的時候感覺到思想混亂。教師可以讓學生通過實驗了解圖形變換的過程，制作相關圖形的紙片，在稍微大的表格中進行平移、旋轉有關的變換，一步步地根據題目中所說的步驟進行操作，從實驗的過程中直觀地感受到圖形的變換過程，最后根據最終變化的位置及形態在題目上寫出正確答案。

（三）提升學生能力，培養合作思想

數學作為培養學生核心素養的重要媒介，除了提升學生的學習能力之外，更要注意培養學生數學探究的積極思想。在數學課堂上，教師可以通過實驗活動的開展引領學生進行合作探究，鼓勵學生在合作中參與數學知識研究和分析、促使學生在愉快的合作實踐中共同完成實驗參與、得出數學問題的結論。團結協作能力的培養價值可以在困難面前展現得淋漓盡致，這項能力的培養不僅能影響學生的數學知識學習效果，也會對學生的道德品質培養有很好的引導作用，能有效完善學生的個人人格。因此教師要將合作思想貫徹到課堂中，為學生合理分組，縮小學困生與優等生的知識距離，讓后者帶動前者，促使共同學習。

例如，教師在教授“大數的認識”這一節的內容時，其中會教到學生生活中一些很常見的單位，如平方厘米、平方分米和平方米等。對一平方厘米的范圍，教師可以讓學生用觀察自己的指甲蓋感受一平方厘米的大小。但對一平方分米和一平方米的大小，學生并不能通過教師在課堂上對一些物體的同步比較感受到，教室中的一些物體基本都是長方形或其他圖形，而平方這個單位所考量的是正方形的范圍，并且學生心中對這幾個單位的大小也沒有一定概念，不知道這幾個單位之間的差距。學生在小學這個階段并沒有很強的通感能力，缺少生活感悟，特別是低年級的學生，教師可以讓學生通過實驗的方法去感知這些單位的大小。教師可以讓學生準備一些繩子，繩子的長度分別為1分米和1米，每個學生作為一個正方形的一邊先將4根1米長的繩子進行組裝，就可以完成一個一平方米的范圍展示，在這個范圍里面再用1分米長的繩子組裝一個一平方分米的范圍。學生通過兩者之間的比較可以深刻地體會到一平方米和一平方分米之間的差距，最后教師可以讓學生把自己的大拇指蓋放到最中心的范圍，更深刻地感受到這三個單位雖然都是1但是差距很大，增強學生對一些生活常見物品的大小感知。再如，教師對“圓的認識”展開相應教學工作時，本節知識的重難點在于教師需要突出“圓的周長與直徑的關系”。在傳統的教學理念中，教師大多會直接傳輸給學生“圓的周長大約是直徑的3.14倍”，通過這種途徑，學生直接得到了相應的計算路徑。但其實學生并不理解這是為什么，這個公式究竟是如何產生，這種基礎不夠扎實純靠記憶的學習內容會十分容易被忘記。如果教師將實驗的方式加入這節知識體系中，比如，讓學生自己動手，告訴學生方式方法，由他們自己計算圓的周長，思考與直徑之間有什么聯系，學生就會發現周長大約是圓的直徑的三倍多一些。通過這種方式，學生會認為是自己實際動手解決了數學問題，推導出了公式，并覺得十分有趣，加深了對知識的理解。

四、結語

根據以上內容可以得出，知識的掌握理解往往需要學習者從實際動手開始，只有理論知識與實踐操作相互結合才能真正地將知識鞏固轉化成自己所能運用的。對此，教師不能一味地忽略學生愛動的特點，也不能強迫性地限制學生的注意力，而是要利用正確方法使其注意力長久集中到數學學習過程中。在小學階段，學生能力有限但潛力無限，在于教師如何運用適當方式給予引導。小學數學教師在進行課堂教學時，要不斷強化自己的專業素養，掌握先進科學的教學方式，如實驗教學法。實驗環節中學生能不斷深入學習，加強自己的學習主動性，激發潛在的求知欲和探索精神，將實驗環節融入其中。教師可以通過以上幾大方面提高學生的學習興趣，激發他們數學的感知能力，以此豐富學生的課堂體驗，培養其核心素養。

（吳淑媛）