小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實施策略研究

摘 要：在新課程改革進一步推進和多維教育模塊不斷完善的當(dāng)下，更多的小學(xué)數(shù)學(xué)教師開始重視科目教學(xué)形式的多渠道完善和多模式融合，并在此過程中合理融入具身認知理論，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。文章借助案例分析、文獻查閱等方法，對小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實施策略進行探討，從不同的角度切入，結(jié)合具身認知理論提出一些策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；實驗教學(xué)；實施策略

作者簡介：吉競男（1991—），女，江蘇省太倉市瀏河鎮(zhèn)新塘小學(xué)。

小學(xué)數(shù)學(xué)是重要的基礎(chǔ)性學(xué)科，其將基本的數(shù)學(xué)規(guī)律以及體現(xiàn)這些規(guī)律的數(shù)學(xué)知識概念、運算策略作為核心教學(xué)主題。基于此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)扭轉(zhuǎn)過去“理論輸出”和“例題講解”的傳統(tǒng)教學(xué)思維，從實驗探究的角度出發(fā)，構(gòu)思、開展具有更強參與感與呈現(xiàn)效力的數(shù)學(xué)實驗活動，結(jié)合具身認知理論，引導(dǎo)學(xué)生通過更為直觀、生動的模式去感知數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)，并在客觀層面推動學(xué)生探究意識、良好習(xí)慣以及動手操作能力的發(fā)展。

一、優(yōu)化數(shù)學(xué)實驗活動的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系

教學(xué)工作理念完善所依托的或許只不過是相應(yīng)的科學(xué)認知，但這些認知和后續(xù)理論成果的應(yīng)用則應(yīng)建立在一套完整的工作標(biāo)準(zhǔn)之上。所以，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué)工作前，必須先根據(jù)數(shù)學(xué)課程的綜合特點、小學(xué)生群體的共性以及實驗教學(xué)活動的核心訴求，構(gòu)建科學(xué)且完善的活動設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系，凸顯實驗教學(xué)活動的課程服務(wù)性、生活體現(xiàn)性，同時在實踐環(huán)節(jié)當(dāng)中靈活調(diào)整、完善有關(guān)屬性的具體呈現(xiàn)模式，從而達成相應(yīng)的目標(biāo)。

（一）彰顯數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的課程服務(wù)性

運用教學(xué)方法的核心意義在于協(xié)助學(xué)生以更高的效率去取得理想的學(xué)習(xí)成果，背離了這一基本規(guī)律，教學(xué)工作就將失去最基本的存在意義。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在進行實驗活動的設(shè)計工作時，應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)課程服務(wù)的準(zhǔn)則，結(jié)合目標(biāo)課程的教學(xué)主題、方向以及教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計實驗活動的方案、環(huán)節(jié)以及對應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)，進一步構(gòu)建起學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)

框架［1］。

例如，在《統(tǒng)計表和條形統(tǒng)計圖》的教學(xué)中，為了幫助學(xué)生進一步理解統(tǒng)計方法和統(tǒng)計數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式的概念內(nèi)涵，教師可以先給學(xué)生提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，鼓勵學(xué)生嘗試運用所學(xué)習(xí)的知識對一些數(shù)據(jù)進行分類與整理，讓學(xué)生在這一過程中感知統(tǒng)計的相關(guān)知識概念。然后，教師在此基礎(chǔ)上再進一步展示統(tǒng)計圖的繪制與作用，并引導(dǎo)學(xué)生思考統(tǒng)計圖還有哪些表現(xiàn)方式。這種方式可以將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具象的材料和操作行為，讓學(xué)生以更加直接的形式去理解相應(yīng)的知識，對這些知識的產(chǎn)生過程有一個深刻的印象。

（二）彰顯數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的生活體現(xiàn)性

“源于生活，回歸生活，服務(wù)生活”是人類知識所具有的共同特點，只有真正立足于生活的教育工作才能更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)實驗活動設(shè)計的過程中，要給對應(yīng)的實驗項目設(shè)置一個生活化主題，帶領(lǐng)學(xué)生在實驗活動中有計劃、有目的地把自身學(xué)到的知識、技能運用到生活問題的解決過程中，從而使學(xué)生在更高維度上感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的價值，進一步培養(yǎng)學(xué)生后續(xù)自主設(shè)計、開展數(shù)學(xué)實驗的意識和習(xí)慣［2］。

例如，在“蒜葉的生長”這一實驗課堂中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生在教室內(nèi)種一些蒜頭，然后讓學(xué)生按時觀察蒜葉的生長情況，進一步體驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計活動的過程和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的作用，以此來幫助學(xué)生累積數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗，讓其深入了解數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析的知識。如此一來，學(xué)生在實驗過程中了解到的數(shù)學(xué)知識、理念就能和生活現(xiàn)象形成更直接、穩(wěn)固的聯(lián)系，同時學(xué)生也能在這一過程中獲得更為良好的課程信息接收體驗。

二、完善數(shù)學(xué)實驗的具體組織形式

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)絕非孤立存在的概念結(jié)合，其具有非常多元的內(nèi)涵。在設(shè)計實驗教學(xué)工作的執(zhí)行目標(biāo)、模式的過程中，教師要考慮更多的要素。小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)圍繞新課程標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的教育改革要求，在開展實驗教學(xué)工作時全面體現(xiàn)生本性、實踐性和場景性的綜合特征，使學(xué)生能夠在參與、執(zhí)行實驗活動時切實掌握數(shù)學(xué)知識、技能，獲得豐富的數(shù)學(xué)應(yīng)用經(jīng)驗，從而促進有關(guān)教學(xué)工作成果的鞏固、擴大和優(yōu)化。

（一）體現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗活動的生本性

學(xué)生是自己學(xué)習(xí)行為的第一責(zé)任人。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在進行實驗教學(xué)方案的設(shè)計和執(zhí)行時，應(yīng)當(dāng)彰顯“生本意識”，盡量減少對學(xué)生數(shù)學(xué)實驗活動的不必要干預(yù)，積極引導(dǎo)學(xué)生以結(jié)組合作的模式進行數(shù)學(xué)實驗的步驟設(shè)計、主題驗證和成果總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生進行深入交流，幫助他們逐步生成優(yōu)良的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)探究素養(yǎng)，從而發(fā)揮出“生本發(fā)展”的核心作用。

例如，在完成了《可能性》這一單元的主體教學(xué)工作之后，教師可以組織學(xué)生圍繞“怎樣表示一個可能事件發(fā)生的概率”這一問題進行集中探討并設(shè)計一個數(shù)學(xué)實驗，要求學(xué)生結(jié)合自己在生活中所遇到的體現(xiàn)“事件可能性”的認知場景、事件、活動，運用現(xiàn)成的材料開展有關(guān)的實驗活動。教師可結(jié)合學(xué)生喜聞樂見的“猜瓜子”“抽黑A”等主題游戲，為他們的實驗設(shè)計提供必要的靈感。這樣一來，學(xué)生在實驗教學(xué)中就同時具備了“執(zhí)行者”“思考者”和“總結(jié)者”三重身份，其從活動中獲取的知識和技能也會大大增加。

（二）體現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗活動的實踐性

古人云：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”只有通過實踐來印證，知識和技能的學(xué)習(xí)才可以彰顯最大的價值。小學(xué)數(shù)學(xué)教師對課堂實驗活動的設(shè)計和組織要突破“理論驗證”的局限，要組織學(xué)生圍繞問題、任務(wù)來開展有關(guān)活動，帶領(lǐng)他們把真實存在于生活中的問題作為開展數(shù)學(xué)知識、技能探究和應(yīng)用的學(xué)習(xí)、練習(xí)材料，從而引導(dǎo)學(xué)生步入更高級的數(shù)學(xué)實驗設(shè)計、開展維度，幫助其取得新的學(xué)習(xí)成果。需要強調(diào)的是，這一工作的開展要充分尊重學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力水平，否則容易出現(xiàn)揠苗助長的問題［3］。

以《圓》這部分內(nèi)容的實驗教學(xué)設(shè)計為例，為了幫助學(xué)生進一步理解“同等周長的情況下，圓的面積最大”這一數(shù)學(xué)知識點，教師可以鼓勵學(xué)生在回到家后運用常見的皮尺或者鞋帶來計算水杯等截面為圓形的物品的底部周長，然后根據(jù)這個數(shù)值用皮尺或鞋帶圍出一個周長相同的長方形、三角形或橢圓，最后運用“水面比較法”計算出圓形杯底和后者之間水漬面積的差值。這種活動的開展可以滿足學(xué)生想依靠自己的能力來驗證問題的表現(xiàn)欲，并進一步強化實際生活和數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系，能起到提升課程教學(xué)質(zhì)量的作用。

（三）體現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗活動的場景性

小學(xué)數(shù)學(xué)課程的生活運用價值是十分突出的，但有關(guān)知識、技能的運用都要有一定的場景。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在設(shè)計、執(zhí)行數(shù)學(xué)實驗活動的過程中要結(jié)合有關(guān)的應(yīng)用情景來確定主題，根據(jù)課程教學(xué)主題、方向和學(xué)生的興趣構(gòu)建有關(guān)的數(shù)學(xué)實驗“演練場”，讓學(xué)生在應(yīng)用情景的帶動下自發(fā)生成更強的參與興趣和探究欲望［4］。

例如，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)了《統(tǒng)計》這一單元的基礎(chǔ)性知識后，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個“物價對比”的生活情景，使學(xué)生根據(jù)教師提供的不同商品的平均價格數(shù)據(jù)，依次用條形統(tǒng)計圖、扇形統(tǒng)計圖和折線統(tǒng)計圖去繪制相關(guān)的物價表，并通過“比較數(shù)值大小”的方式去判斷每一種統(tǒng)計圖在這一情景下的核心價值，從而得出最適合的圖表繪制類型選用結(jié)論。借助這一模式，學(xué)生能夠結(jié)合自己的生活感知經(jīng)驗來理解相關(guān)知識信息，并從多元的角度感受數(shù)學(xué)知識、技能的不同應(yīng)用渠道，提高學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量。

三、擴大數(shù)學(xué)實驗活動的開展平臺

任何一項實驗活動均立足于現(xiàn)實，課程實驗教學(xué)方案的設(shè)計和執(zhí)行也應(yīng)突破傳統(tǒng)課堂的局限，不然便難以擴大教學(xué)成果。小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在持續(xù)優(yōu)化數(shù)學(xué)實驗教學(xué)活動的過程中，有計劃、有目的地通過碎片時間利用、課下作業(yè)設(shè)計等路徑來為這項工作打開更多的窗口，幫助學(xué)生更好地熟悉相關(guān)知識，強化現(xiàn)有數(shù)學(xué)認識，使他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維提高到更高的層級［5］。

（一）利用碎片時間組織數(shù)學(xué)實驗活動

在“雙減”政策背景下，小學(xué)階段學(xué)生的校園生活并不是非常緊張，所以學(xué)生通常會有更多的碎片時間，這些“散裝資源”對于教學(xué)成果的鞏固而言是很有價值的。基于此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以有效利用這些碎片時間，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)當(dāng)日的數(shù)學(xué)課程、練習(xí)主題開展一些有趣的數(shù)學(xué)小實驗，對已掌握的數(shù)學(xué)知識進行二次理解和消化，從而有效夯實學(xué)生數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

例如，教師可以利用大課間、活動課、自習(xí)課等時間，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)成二人或四人小組，選擇如“跑道周長的簡易計算”“巧搭積木”或者“樹葉飄落的概率”等主題來設(shè)計、執(zhí)行相對應(yīng)的數(shù)學(xué)實驗，然后從這些活動當(dāng)中總結(jié)出最為有效的執(zhí)行策略。在這種模式的作用下，學(xué)生對數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)實驗活動的認識將會更加深入，逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并容易在高頻率的實踐探究中形成學(xué)科素養(yǎng)。

（二）利用課下作業(yè)組織數(shù)學(xué)實驗活動

作為檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)情況和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要環(huán)節(jié)，作業(yè)設(shè)計在實驗教學(xué)中具有獨特且重要的地位。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以把數(shù)學(xué)實驗活動滲透到課后作業(yè)中，結(jié)合目標(biāo)課程的主題以及學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)、活動條件來設(shè)計具有較強探究屬性的實踐任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實情景中對核心知識、技能進行深度理解和內(nèi)化，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

例如，在完成了《確定位置》的課堂教學(xué)工作之后，教師可以為學(xué)生布置一項“地圖繪制”的實驗活動作業(yè)，鼓勵學(xué)生參考平面直角坐標(biāo)系來繪制一份小區(qū)、校園或者某個社會區(qū)域的平面圖，同時結(jié)合方位指示的方式比較通過不同道路到達學(xué)校的距離，從中挑選出一條最適合自己上下學(xué)的路徑。這種模式能進一步增強學(xué)生在數(shù)學(xué)實驗過程中的獨立參與性，讓學(xué)生在課下更好地完成對既有學(xué)習(xí)成果的深度吸收和有機利用，從而提升綜合課程教學(xué)活動的執(zhí)行效率和質(zhì)量。

結(jié)語

數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不應(yīng)只是高談闊論，教師要讓學(xué)生在動手操作和主動探究的過程中形成實質(zhì)的綜合發(fā)展成果。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要真正認識并積極踐行這一點，不斷加大對數(shù)學(xué)實驗的研究和應(yīng)用力度，引導(dǎo)學(xué)生以更為直接、深入的方式去理解數(shù)學(xué)知識的形成過程以及數(shù)學(xué)技能的應(yīng)用方向和形式，并在這個過程中幫助學(xué)生逐漸構(gòu)建更具個性的學(xué)習(xí)思維框架，為學(xué)生開展更高階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)以及數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供強有力的保障。

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