优化小学数学实验的教学策略

倪静

数学学科的特质是以抽象思维为主，所以，在数学学习过程中，学生不但要仔细观察，还要积极主动地开展数学实验，在实践操作和反思评价中积累数学经验。假如单凭老师在数学教学中的单向知识传授，学生难以深入理解数学概念的丰富内涵和本质特征。在小学数学学习过程中，开展数学实验活动是提升学生数学核心素养的一种有效路径。因此，教师要从小学生的认知特点、思维习惯和学习起点出发，抓住教学契机，开展丰富多样的数学实验，促进学生进行深度学习。

一、聚焦实验主题，保证活动效果

在小学数学学科教学内容中，实验是其重要组成部分之一，可以让抽象的数学知识变得直观形象，易于学生理解接受和分析感知。在小学数学教学中，教师可以引导学生从三个方面入手，聚焦实验主题，确保实验活动的效果。

其一，在理解和学习概念中引入数学实验。例如，在教学容量单位的时候，首先，教师可以让学生把1升纯净水倒进透明的量杯中，并观察体验1升的具体量。然后，教师引导学生描述1升的量，可以一边说一边加上体态语，通过形象直观的表象初步感知数学概念。最后，教师指导学生把1升水倒进其他几种生活中常见的容器中，都是课前预学时提前准备好的。如此学生才能够借助操作体验和观察感受准确把握数学概念的内涵，并融入自己的理解，深入理解了数学概念。

其二，在数学公式推导过程中也要引入数学实验。比如，为什么计算圆锥体体积公式一定要除以3？为了加深学生的理解，最好的教学策略就是借助数学实验，引导学生对比等底等高的圆锥和圆柱容器，进行数学实验探究学习活动。

其三，在小学数学知识体系中，涵盖了许多定理和算理，教师在引导学生发现数学定理和分析算理的过程中，也要借助数学实验。例如，在“和与积的奇偶性”一课教学中，教师可以指导学生开展实验活动。首先，引导学生任选两个非0的自然数，填入表格中并计算其和。接着，分析规律。最后，验证猜想。这样教学可以引导学生凭借列举证明等学习策略，分析出其中规律。同理可证，这种实验探究学习也适用于验证两个自然数的积的奇偶性。

二、立足学生学情，提高实验效能

基于儿童成长视角，在数学课堂学习中的实验探究活动，不但是学生的学习成长载体，也是素养提升的重要路径和平台。开展数学实验的主旨在于解放儿童的双手和大脑，促进学生在实践中思考，如此才能真正提升学生的数学思维。因此，教师要引导学生深度参与数学探究的全过程，不断优化教学策略，促进学生在深度学习体验中养成数学核心素养。

知识传授本位下的数学教学中，学生虽然是课堂教学中的重要一员，但经常处于被动接受的客体地位，开展的各种数学实验，都是由教师实施，学生观看，数学体验不够深刻。例如，数学实验的学习目标、内容构成以及实验方法都是由教师一手包办的。在儿童数学视域下，数学实验的主体是学生，所有的实验都是由学生自主实践完成。无论是操作实验，还是模拟实验，无论是制定实验目标，还是商定实验步骤等等，学生都是实验的主体，教师只负责帮助和指导。

比如，在“用方向和距离确定位置”一课教学中，如果教师直接告诉学生相关的知识点，例如北偏东等等，学生的学习只是一种浅表学习，没有深度学习和自主建构数学知识。为了走出教学困境，教师优化了教学策略，确定了三个不同层面的标准，驱动学生自主完成知识建构。其一，教师通过课件呈现一幅海上搜集图，引导学生自主思考搜救的线路，在自主探究过程中自然生成北偏东等数学概念。其二，教师引导学生聚焦“指南针”，把研究的视角锚定中在“测量方向基准”，初步完成确定位置的基本架构。其三，教师引导学生借助量角器，准确标注被营救船舶的具体位置。在上述数学实验教学中，无论是生成概念，还是确定最终的位置，都是学生自主探究完成的，有力提升了学生的自主学习能力。此外，学生的合作能力、探究意识和思维品质等数学核心素养也在操作实践和反思总结中得以提升。

三、关注实验过程，激发创新意识

在小学数学教学中开展实验活动，不但是促进学生深入理解数学知识，也能够全面提升学生的数学综合素养。因此，教师要不断优化教学设计，吸引学生深度参与数学探究，彰显数学学习的自主探究和生成提升，为学生的发展提升提供更多空间。

比如，在“树叶中的比”一课教学中，教师可以设计如下的实验流程：其一，感知树叶的世界：引导学生课前自主收集各种树叶，认真观察并制作标本，对比研究，了解树叶的不同形状和特征。其二，研究树叶的规律：引导学生提出猜想，通过收集数据、归纳总结、验证猜想等实践活动，得出结论。其三，探究树叶的秘密：总结提升树叶的规律，回瞻研究的过程，通過数学小论文的成果形式记下研究体会。在上述实验过程中，知识的建构都是建立在学生自主探究的基础上，不仅提升学生的主动探究意识，也提升了学生的数学素养。

总而言之，在小学数学教学中，教师可以根据教材内容特点和学生学情，巧妙引入数学实验活动，促进学生在实验探究和反思总结中深入理解数学知识，不断提升学生的数学核心素养。