基于学科素养，开展数学实验——《小学数学实验设计与开发的实践研究》中期总结

江苏省常州市新北区奔牛实验小学课题组 朱 敏（执笔）

近年来，随着计算机技术的高速发展，数学实验以及与数学实验相关的数学研究方法得到了更多的重视，数学实验也开始成为数学教学的一种模式。我校开展的《小学数学实验设计与开发的实践研究》课题于2016年6月申报为常州市十三五规划课题后，把“做数学”这一实验引入数学课堂教学，改变小学数学教学方式。 通过创建适当的数学环境来激发学生参与实验，提高学生的兴趣，提高学生“做”数学的能力，帮助学生积累基本的数学经验。 经过一年多的研究，教师选择和使用正确的课程材料、教学工具、现代化的教学技术，很好地支持了学生的数学学习。同时，积极组织符合学生认知规律的数学实验，使学生在实验和操作的过程中学数学，成绩明显，推动了数学教学模式的创新和转化。

一、研究获得的理论成果

1.形成了对小学数学实验教学价值的理性认识

我们课题组教师自课题申报后成立了课题研究小组，课题组成员精心设计课题研究方案。我们紧紧围绕课题展开了探索和实践，形成了对小学数学教学中采用实验教学的价值的理性认识。

（1）激发了学生的数学学习兴趣

数学实验无疑是一剂良方，有效开展数学实验，可以促进学生认知方式的转变和认知途径的延伸，要打破学生被动学习的陋习，激发学生主动学习、创造性学习，就要寻求一种“学习数学”到“做数学”再到“玩数学”的规律。因此，开展数学实验教学，能培养学生积极的数学情感，激发学生学习数学的兴趣。

（2）提高了学生的数学理解能力

在数学实验中，学生动手“做”数学，从一个观察者和听众变成了一个主动参与者，就更容易对数学实验的结果、产生结果的原因、新知识和新方法等产生强烈的探究心。通过动手开展数学实验，有助于抽象数学形象化，使学生对数学的本质意义更加容易理解。

（3）积累了学生的数学活动经验

在学校开展“数学实验教学模式”探索的背景下，课题组以“数学实验教学”为载体，组织、引导学生参与数学综合实践应用活动，积累活动经验和解决问题的经验。学生的学习方式、形式得到转变，生活经验、数学学习经验的积累有较为明显的呈现，并逐渐成为学生自觉的数学意识。

（4）促进了学生的数学思维发展

开展数学实验活动教学，重视了学生的动手操作能力，让学生在操作中学习。操作是一种发展思维的重要教学活动，也是学生获得知识的一个重要途径。引导学生动手实验学数学，让学生容易获得成功的体验，让学生在实践中探求规律，不但培养了独立思考、主动获取知识的能力，而且能充分发挥学生的主动性，让学生在探索中自主学习。数学实验激发了学生学习数学的兴趣，培养了学生数学思维的品质。

2.产生的策略、形成的课型

我们构建的具有数学实验特质的课堂，应该有明显的过程结构：鲜明的实验目标、合理的实验设计、规范的实验操作、数学化的分析、科学的实验结论。

二、研究获得的实践成果

1.创建了数学实验室

初步建立了数学实验室，这为开展研究奠定了坚实基础。对学校数学实验器材进行了归整分类，并对实验器材进行了添置与开发。我们让师生全员参与，一边建设一边研究，引导教师在实验室建设中研究、在研究中建设。在数学实验素材的开发中，数学老师主动参与，学生也积极主动参与其中，师生一起开发，积累起具有生命力的科学高效的数学实验素材。

2.课程研究的物化成果

（1）撰写了系列论文

课题组成员撰写的论文《妥善处理三个关系，提升数学实验效能》《基于核心素养的小学数学实验的教学实施策略》发表于《学子》，《深入挖掘生活资源，巧妙设计数学实验》发表于《数学大世界》，《小学数学教学中渗透数学思想的策略》发表于《基础教育研究》，《做学玩合一，思创行一体——小学数学实验的设计与实施》发表于《新课程》。

（2）进行了课堂观摩研讨

课题组多次组织开展了课堂观摩活动，结合五年级下册课例“蒜叶的生长”“球的反弹高度”“解决问题的策略”等开展了同课异构或一课多轮的研究，开发了多个数学实验课例。有的侧重实验设计，有的聚焦实验指导，有的重视实验改进。

（3）形成了优秀案例集

课题组对所执教的案例进行梳理、汇总，形成了《轴对称图形》《数字与信息》《可能性》《钉子板上的多边形》《认识长方形和正方形》《找规律》《和与积的奇偶性》《体积和容积的意义》《三角形的内角和》《圆锥的体积》等优秀案例集。

（4）编写了数学实验手册

小学数学实验教学要真正从“设计”到“实施”，对实验内容的把握是首要任务，因此，全体课题组成员积极探索，不断实践研究，认真解读了义务教学教科书数学教材的内容，系统整理了数学实验教学的内容、实验的目的、实验的器材。积极配合省教研室编写了三年级的数学实验手册，试点实验学校将全面推广使用这本数学实验手册。

三、课题后续研究设想

1.关注学生数学活动经验积累

重点对中高年段数学课程中的探究活动进行重构，寻找出更切合学生实际的活动设计，在活动的设计中提炼出一定的数学实验教学策略，提高学生数学活动经验的积累。

2.加强数学实验教学的研究

在学习研讨、课堂观摩等形式的开展下，课题组理论学习继续以积累学生数学活动经验核心为学习方向，后续阶段将进一步对数学教师的学科素养和课程意识进行提升，并紧密关注同行与本课题相关的研究动向，鼓励课题组成员积极外出进行交流学习，使数学教师的实验设计与实验指导能力不断提高，把数学研究逐步引向深入。

3.形成较完整的数学实验课例

在开始进行课题研究时形成的数学实验教学案例，没有系统整理。下阶段的研究中，课题组要求在实验教学中的数学语言要语言简练、严密、精确，力求生动幽默，化抽象为形象，化陌生为熟悉，使数学语言本身具有形象美和艺术感染力。同时选择具体的数学实验内容，确立研究专题，形成有代表性的数学实验课例。

4.建设标准的数学实验教室

学校已初步组建了数学实验室，下一阶段将充分发挥数学实验室的作用和功能，加大在数学教学中引入实验教学，形成新的数学教学模式。同时借助这一教学模式，让每堂数学课的学习环境由教室变为数学实验室，学习方式由被动听讲变为探究互动，学习内容由做习题变为动手搭建模型，培养学生的学习兴趣，提高学生自主探索的能力。

附课题组成员：

组长：朱敏、吉梨炎

组员：张剑峰、丁文丹、谢丽娟、邵亚南、李敏、赵昱雯、马丽娟