小學高年段數學實驗教學的主要問題與應對策略

☉單春霞

根據目前情況來看，數學實驗教學應用在課堂上深受教師歡迎且取得了階段性的效果。教師在適應時代的發展上，就不斷研究創新實驗教學、豐富教學手段、積極引導學生自主實踐、加強學生對數學知識的理解和把握等方面做了積極努力。盡管如此，目前的數學實驗教學仍有需要改進的地方。數學實驗教學其實就是實踐教學的一種輔助教學手段，它為滿足教學目標，在引導學生參與自我實驗操作，加深對數學知識的理解和記憶，讓學生手腦并用，激發數學學習興趣，豐富數學學習體驗等方面具有積極作用。小學高年段數學知識內容存在一定的抽象性，教師應該科學合理使用數學實驗，為學生創設更加豐富的教學情境，讓學生在參與實踐操作中提升數學學習效率，實現更高效的數學課堂。

一、小學高年段數學實驗教學問題分析

（一）選擇范圍片面，缺乏可用性資源

小學高年段數學教材內容中涵蓋著多元化的實驗教學資源，教材中有的知識模塊的實驗知識已經覆蓋在教材上，但是還有部分的數學內容未被開發，教師也不夠注重這些知識的實驗教學，教師實驗教學存在片面現象，可用性的教學資源也比較單一。這些情況都會導致學生對數學知識的把握不夠準確，重點和難點的劃分不夠明確，不利于學生的進一步實踐探究。所以，教師應該充分利用教學資源中的實驗教學，設計全面系統的實驗教學活動，以便將抽象枯燥的數學知識變得更加具體生活，構建完整的教學框架，促進學生實踐探究能力的提升。

（二）目標定位偏功利，缺乏延展性思考

數學實驗教學的目的是加深學生對某一數學知識模塊的理解和幫助學生解決數學問題而進行的一種教學活動。數學實驗的目的不是簡單引導學生利用數學知識進行實驗操作、自主獲得數學理論幫助解決數學問題，而是更加關注實驗效果，讓學生在參與實驗操作中增強數學實驗的經驗，促進學生數學思考能力以及數學探究創新能力的提升。教學活動中很多情況都表明教師教學實驗更加注重實驗結果，缺乏對學生實驗數學的核心素養培養，降低了數學實驗的效果，不利于學生數學學習能力的提升和綜合素養的發展。

（三）過程展開偏隨意，缺乏最優化規劃

數學實驗教學也應該結合使用豐富的教學資源等，才可以實現實驗教學的最優化效果，彰顯教學的魅力。目前數學實驗教學活動中，一些教師還是沿用傳統的實驗操作模式，過程相對枯燥單一，不能夠充分使用多媒體課件等展示動態實驗過程，缺乏課堂趣味性；一些教師在引導實驗中，對實驗過程以及啟發學生的重視度不夠，學生重點實驗不到位、實驗時間太短都是出現的問題，這不能有效開發學生的數學思維，進行深度探究；還有在選擇實驗材料方面、設計實驗路徑方面、反思實驗效果方面還存在缺陷，教師應該注意到這些問題從而規劃更加系統深入的教學活動［1］。

（四）方法呈現偏單一，缺乏多樣化表達

數學實驗也是科學實驗的一種，同樣也具備多元、豐富的特征。因此，學生掌握熟練的數學實驗方法，有助于靈活解決數學問題、增強數學實驗能力。所以，教師應該重視自身專業素養的提升，綜合多元化的教學實驗指導，采用多種實驗方法進行教學，歸納整理實驗方法，幫助學生積攢更多的實踐經驗，從而進行更優化的實驗操作，進行更加有效的數學學習和應用。

二、小學高年段數學實驗教學的改進對策

（一）明確數學實驗目標，合理選擇探究內容

落實數學教育理念的重要手段就是進行數學實驗。為了實現數學實驗的最優化效果，讓學生能夠掌握數學教材中的知識，教師就應該明確數學實驗的目標，合理選擇探究內容，將教學目標以及教學內容綜合應用體現在實驗活動上。具體的數學實驗實現的教學目標是存在差異的，有的是為了讓學生加深數學理論的理解，有的是讓學生掌握學習數學的方法，有的是讓學生學會數學的現實應用。教師應該結合數學知識內容的豐富多樣性進行深入研究，明確知識內容的難點和重點，再根據這些知識點規劃開展數學實驗教學，還應把握住數學實驗的難易程度，確保學生真正可以實踐操作學習。教師針對教學內容和教學目標進行有效設計，也是為開展數學實驗活動做好鋪墊［2］。

例如，在蘇科版小學數學《折線統計圖》這節課的教學中，教師可以結合教材內容組織學生開展蒜葉生長的數學實驗活動，可以將學生分成若干小組，每個小組準備3 個種植蒜頭的盆（兩個放土、一個放水），若干飽滿的蒜瓣。學生通過實驗、統計，了解蒜葉根須和葉片的生長情況，認識在陽光下和房間里蒜葉生長的相同點和不同之處，能正確地收集數據并用折線統計圖表示數據，通過調查、記錄、比較數據獲得問題研究的簡單結論。學生通過反復經歷蒜葉發芽實驗的測量、統計、數據分析等活動，體會用實驗方法研究問題，進一步體驗數據統計活動的過程，以及統計數據的作用，積累數學活動經驗，發展數據分析觀念。學生進一步了解了日常生活中的數學問題，產生了學習數學的興趣，感受到了實驗研究的科學性和數學結論的嚴謹性，培養了認真觀察、測量、記錄數據的習慣和實事求是的科學態度，獲得了成功發現結論的體驗。因此，本次實驗使學生清晰地認識到數學實驗活動的方向，從而有目的、有計劃地自主開展數學實驗，這不僅使學生認真仔細地完成了每一項實驗操作，還更用心地感受了實驗中的數學思想方法，實現了數學綜合素養的發展。

（二）準備數學實驗器材，滿足動手操作需求

充分完備的實驗器材是開展數學實驗的保障。在進行小學高年段數學實驗教學之前，教師應該核實檢查實驗器材，進行數量的合理規劃，確保人人可以參與數學實驗。根據現狀來看，因為許多小學不具備專項的數學實驗教室，所以教師在課前實驗器材準備環節就應投入更多的精力。教師應該甘于付出，有勇于奉獻的精神，在此基礎上充分借助現代教學資源和實驗儀器，提升實驗資源利用效率。數學教師還可以引導學生利用身邊的生活物品進行數學實驗活動，一方面是增加了實驗器材的多樣性，另一方面是學生應用身邊資源進行實驗增添了趣味性、便捷性等，可以激發學生積極參與數學實驗的興趣，滿足學生的實驗操作需求，提升學生的實驗操作能力［3］。

例如，在蘇科版小學數學《球的反彈高度》的教學中，教學內容說明應該選用籃球、足球、排球等作為實驗道具，但現實情況是數學教學課堂不具備這樣的條件，空間小測量工作困難等缺陷都會影響實驗教學。所以教師需要學生借助球類中乒乓球的特性進行數學實驗，安排4 ～6 個學生為一組，明確小組人員承擔拋球、標注、測量、記錄等角色。為了確保記錄乒乓球反彈高度的準確性、真實性，教師可以利用相機記錄拍攝整個數學實驗過程，指導學生將每次乒乓球反彈的高度數據以表格的形式展示出來，對比數據并運算，觀察數據規律。數學也是一門與身邊生活緊密相關的學科，教師應該善于結合現實生活，利用身邊一切可以進行數學實驗的資源，鼓勵學生應用生活中的物品開展實驗活動，創設生活化、趣味化、有創意的數學實驗活動，讓學生在參與實驗的過程中理解數學知識。

（三）注重實驗過程指導，有序推動實驗進程

小學高年段數學實驗教學中，實驗過程非常關鍵，會影響學生最終的實驗結果以及實驗效果，是學生數學實驗能力綜合提升的必經之路。小學生對于數學知識的學習還不夠完善且自主學習能力不強，在實驗操作中自我行動力不足，所以教師針對數學實驗的過程應該嚴格把控，落實好每一個環節，引導學生按照目標指令進行實驗操作，加強學生數學學習動力，提高學生數學實驗探究能力。教師應該扮演好課堂教學中的引導和指揮角色，將學生作為數學實驗的主體，觀察了解學生具體的實驗操作情況，及時幫助學生糾正數學實驗中出現的操作不規范行為，并通過提示讓學生自主思考解決。教師對于出現的錯誤情況應該保持客觀鼓勵的態度，不應過度指責學生，這有助于學生樹立數學實驗的信心，更好地進行以后的數學學習。教師可以設計實驗任務表、設計實驗操作流程圖來幫助指導學生進行數學實驗，確保學生可以更加高效地開展數學實驗［4］。

例如，在蘇科版小學數學《表面涂色的正方體》這節課的教學中，可以組織學生通過把表面涂有顏色的正方體切成若干個同樣大小的小正方體，探索表面涂有顏色的小正方體的各種情況以及其中隱含的規律。教師可以設計實驗操作流程讓學生把大正方體的棱平均分成3 份，讓學生通過看一看、拆一拆、數一數、說一說等方法，初步感知從頂點、棱、面和中間這四個方面小正方體的涂色情況，初步感悟規律及成因。進一步積累探索簡單數學規律的經驗，經歷由簡單到復雜、由特殊到一般、由具體到抽象的探索活動，提高動手能力，培養空間想象力和邏輯推理的能力，使學生進一步感受圖形學習的樂趣，獲得成功的體驗，提高數學學習的興趣，增強學習數學的信心。

（四）評估數學實驗效果，引導學生查漏補缺

小學高年段數學實驗教學過程中，教師的評價環節也不容忽視，教師評估數學實驗效果，可以引導學生查漏補缺，使得相關數學知識的學習更加完善，教師也可以綜合把握每位學生的學習情況，這對于數學實驗的效果評價也提供了參考情況。數學實驗的目的就是為了讓學生加深數學知識的學習和應用，教師如若不注重數學實驗評價環節，那么學生對于數學實驗的認知可能還是停留在數學實驗的表面，就不會深刻意識到數學實驗的意義，學生對于自身數學實驗操作中的優缺點還不能清醒認知。除此之外，教師對于數學實驗效果的科學有效評價也是激勵學生以后參與數學實驗的信心和保障，教師正向的鼓勵評價可以使學生獲得學習成就感，有助于數學實驗能力的提升。在以前的小數數學以及數學實驗課堂中，教師的科學評價可能都是需要教師自我完成的，而現代素質教育理念下，課堂教學時間緊張，教師如果過多投入時間精力到每位學生，就會存在不全面且太過主觀的可能。教師應該堅持以生為本的教育理念，可以引導學生積極完成數學實驗并參與數學實驗的評價環節，發揮學生的主觀能動性，培養學生反思總結的意識［5］。

例如，在蘇科版小學數學《校園的綠地面積》這節課的教學中，安排學生在校園中自主測量計量，學生圍繞需要解決的問題自主開展查找資料、實際測量、整理數據、分析討論等活動，在活動中感受數學知識與實際生活的廣泛聯系，增強數學應用意識，學生在根據綠地形狀估計面積大小、進行測量計算的活動中，加深了對相關面積計算方法的理解，提高了合理、靈活應用數學知識的能力。教師可以在課堂最終環節讓學生通過參與事前規劃、事中合作、事后反思的過程，進一步積累解決實際問題的經驗，感受不同學習方式的意義和價值。學生已掌握多邊形的面積計算，此時可運用割補的方法正確計算組合圖形面積計算。

三、結束語

小學數學實驗能夠有效落實“做中學”的教育理念，是滿足新課標的教學要求的新型教學方式。數學實驗教學可以轉變傳統滿堂灌的教學模式，可以將數學知識以直觀、形象、動態的方式展示出來。數學教師應該根據小學高年段學生的個性特征以及學習水平情況，明確數學實驗的內容與目標，積極開發數學實驗器材資源，加強對實驗過程的指導，并與學生共同評價數學實驗活動，充分發揮數學實驗教學的優勢，營造活躍的數學實驗教學氛圍，實現小學生數學素養的更好發展。