小学数学实验资源的开发及利用策略分析

摘 要：小学数学实验是帮助学生将抽象数学知识转换为具象学习内容的重要途径，也是提升学生学习兴趣、提高学生综合素质的主要方式。在开展小学数学实验过程中，教师必须准备充足的实验资源，让学生在实际操作中积累技能。但是，购置实验资源的方式是远远不能满足实际教学需求的。因此，如何对小学数学实验资源进行有效开发并将其合理地运用到小学数学教学活动中，逐渐成为需要教师深入探讨的问题。

关键词：小学数学;实验资源;开发

中图分类号：G40                                  文献标识码：A                                       文章编号：2097-1737（2022）26-0044-03

引  言

《义务教育数学课程标准（2022年版）》指出，小学数学教学应当是一个生动活泼、主动和富有个性化的过程。除教师教学以外，还需要学生在动手实践、自主探索和合作交流方面下功夫。为此，教师应为学生留有充分的时间去观察、实验、推理和计算。由此可见，数学实验对小学生能力提升有非常重要的作用。在开展小学数学实验教学过程中，教师要注重实验资源的收集与开发。教师要引导学生设计、开发及利用小学数学实验资源。

一、小学数学实验教学的目的分析

实验法是小学数学学习的一个重要方法，也是一种十分有效的教学方法。教师在数学教学过程中开展实验活动不仅能帮助学生直观地感知抽象数学原理，还能有效地提升学生的学习兴趣。首先，从小学数学的教学内容上看，不乏一些抽象的知识，对于抽象思维尚未发育成熟的小学生来讲，接触并掌握这些数学知识是十分困难的。而通过实验的方式展开教学，可以轻松地借助实验将抽象知识具象化。其次，从实验的内容及开展实验的过程上看，往往涉及一些动手实践的环节。对于一些喜欢实践的小学生来讲，实验法能很好地调动其学习积极性。既然实验法本身对提升学生学习效率、激发学生学习兴趣有一定的推动作用。教师应在教学过程中为学生创设更多实验的机会。而要想更好地开展实验，适当的实验道具是必不可少的。因此，教师应积极引导学生对实验资源进行有效挖掘[1]。

二、小学数学实验资源的开发方式分析

在开发小学数学实验资源时，教师应结合学生的实际需求及能力进行个性化设计，放手将开发实验资源的权利交给学生，逐步引导学生找到和掌握实验资源开发的方法。

（一）从题目出发，探寻设计方向

练习题是提升学生实践能力、巩固学生学习基础的重要方法。在传统的教学模式下，学生开展的学习活动往往是通过反复的练习，用题量来达到提升能力的目的。但从效果来看，这一方法收效甚微。在新课程改革背景下，教师应善于利用数学练习中的实验资源，围绕剖析题目内容、整理实验资源、设计实验安排等流程对实验资源进行深度整理与开发。从目前小学数学的题目看，为了更好地降低题目本身的难度，提升小学生对题目的把握能力，出题者往往会将题目设计得十分具象，这就给教师引导学生探寻实验方向奠定了基础。

（二）从生活出发，收集实验道具

生活中隐藏着需要学生获取并深入研究的数学知识，而学生所学习的数学知识也需要在生活实践中进行检验。在开发实验资源的过程中，教师可以把生活中的某些物品转换为实验道具，帮助学生更好地开展实验活动，为实验活动收集用具。教师应定期展示实验道具，明确道具收集要求、道具存放的类别和位置，提升生活道具利用率，高效开展教学活动。

（三）从道具出发，整理实验思路

在完成道具整理储备后，教师就可以把它们巧妙组合起来，进而转换为实验思路，确定实验的目标，进行实验设计。同一个实验可以通过多种实验过程展开设计，因此，教师可以先确定相应道具，再围绕道具梳理实验思路，并对实验内容进行细化审核，设计更适合学生的实验活动。教师要指导学生开展道具收集工作，定期将收集好的实验道具整理归类。教师还要不定期指导学生创新各种道具的使用方式，围绕实验道具设计具体的实验。在确定实验思路后，教师要指导学生不断调整细化方案，提高实验的可行性。

（四）从视频出发，探寻实验规律

随着信息技术的快速发展，各种信息技术在教学过程中的运用变得越来越广泛。教师应鼓励学生深入分析教师提供的各种视频，从视频内容的讲解中获取更多实验规律。一方面，学生可以利用网络技术收集更多实验视频，观看这部分视频后模仿对应的实验活动。另一方面，当学生在实验过程中遇到一些困难时，教师也可以让学生借助网络收集各种实验视频，找到解决实验难题的方法。

三、小学数学实验资源的使用策略分析

（一）围绕悬念创设实验，引导学生进入新课学习

课前导入是整个教学过程的重要环节。科学合理的导入方法不仅能让小学生迅速进入课堂学习中，还能高效地帮助学生迅速找到兴趣触发点。课前导入的方式很多，围绕悬念创设实验导入是一种十分有效的方法。教师可以利用小学生对新奇事物感兴趣的特点，在创设悬念时，不断埋设悬念，有步骤、有层次递进式激发学生的探究欲望。教师围绕悬念设置相应的实验任务，学生就会主动地利用开发好的实验道具，进行探究活动[2]。

第一，布置实验任务，让学生通过自主完成实验任务的方式实现悬念的创设。在创设悬念前，教师应围绕讲授内容设计思考题目。题目本身要紧扣主题，能够引发学生的兴趣和思考。教师要通过问题创设法让学生产生探究兴趣。在成功创设悬念后，教师应引导学生利用身邊的实验用品展开实验活动，通过实验对即将学习的各种知识进行判断，形成对问题的认识。以“圆锥的体积”为例，教师可以让学生通过“查找生活中的圆锥、分解圆锥、找到圆锥与其他立体图形之间的关系、把圆锥的体积转化为其他已知图形体积”等步骤，帮助学生逐步掌握圆锥的体积计算方法。教师通过这种实验开展教学，让更多学生在实验中提升自身的认知能力。第二，将预设好的实验内容直接引入课堂，借助实验展示的方式开展教学导入工作。这种教学方法能很好地节约课堂教学时间，提升教学效率。以“平行四边形”为例，教师可以直接将制作好的平行四边形带到课堂上，并用尺子平移的方式向学生证明平行四边形对应的两条边是平行关系，帮助学生更直观地掌握这一知识。

（二）抓住矛盾创设实验，引导学生聚焦话题

在教学过程中，教师与学生、学生与学生之间难免会产生一些不同的意见，进而转换为“矛盾”，常见的矛盾主要有如下几种形式。首先，是解题过程中出现的矛盾。在学习和交流过程中，学生与学生、学生与教师之间难免会在解题、回答过程中出现所谓的“矛盾”，如答案不一致、切入点不同、解题思路不一样等。其次，在知识讲解过程中，教师为了让学生加深对某一知识点的印象，刻意把学生往错误的方向引，导致学生发现教师所讲与之前所学的知识存在较大差异，从而形成“矛盾”。为了更好地帮助学生从广度和深度上掌握知识，教师可以尝试抓住矛盾切入点，亲自动手实验，用得到的结论去验证观点，协助学生化解矛盾。同时，由于实验的内容与矛盾的主题一致，学生在开展实验过程中的各种行为实际上都是聚焦数学学习的重点、难点知识，这对提升学生对本节课重难点的掌握程度有很大的帮助。

第一，当学生出现问题或观点的分歧时，教师可以在简单的引导和提示后，鼓励学生坚定自己的想法，同时暗示学生找寻能够证实自己观点的证据，引导学生寻找能够做实验的材料，通过个人或小组设计规划来完成实验任务，进行验证。在实验结束后，教师应引导学生开展相互学习、相互交流活动。一方面，对于持错误观点的学生来说，教师应及时引导他们反思，让他们思考自己究竟是在哪些环节出现了错误;另一方面，对于持正确观点的学生来说，教师也要让他们进一步思考自己对该观点的拓展和延伸。比如，在讨论“下面哪条路线最短”时，学生对该问题展开了激烈的争论。有的学生认为直线的路线最短，有的学生则认为直线与曲线的走法同样长。在学生出现分歧后，教师可以引导学生做实验，让学生利用麻绳制作实验道具并还原题目，最终得到“直线的走法，一定是最短”的结论。

第二，教师可以通过主动创设矛盾来吸引学生开展实验。如在某次课堂教学中，教师给学生讲解了“数形结合”的重要性，并告诉学生“只要在题目中遇到倍数关系就可以通过画线段的方式快速找到答案”。随后，教师给学生布置了这样一道题目：“A有13只鸡腿，B有8只鸡腿，A给B几只鸡腿时，B的鸡腿数目是A的鸡腿数目的3倍。”面对这样的一道题目，为了更好地帮助学生感知“数形结合”的重要性，教师可以主动创设错误假设：“这道题目没有太好的办法，只能一点点的尝试。”教师的这一观点与之前教给学生的“只要在题目中遇到倍数关系就画线段”的做法形成了一种矛盾关系。此时，部分学生便会利用“画线段”完成实验，从而解决这一问题。

（三）设置主题创设实验，引导学生实现共同进步

在小学数学教学活动中，教师可以围绕当天讲授的数学主题创设相应的教学实验，引导学生在不断的学习和实践过程中全面掌握本节课的内容。具体而言，教师可以先根据学习主题为学生提供具体的实验题目、实验目的、实验道具，让学生分组完成活动。在组织学生实验过程中，教师要做好实时指导，及时帮助学生校正实验思路和方法，使学生得出正确的结论。

第一，教师要围绕教学内容确定实验主题。教师可以根据本节课讲授的知识点对实验内容进行界定，确定实验目的。如在“位置与方向”的教学过程中，教师可以确定下面的实验目标：使用“上北下南左西右东”的方式来判断方位。换句话说，只要按照这一规律对照地图，就可以轻松在现实生活中找到想要去的地方。教师可以让学生在教师提供的地图上找到隐藏在某一角落的“宝藏”。第二，在确定实验主题后，教师可以让学生自由选择实验方式及道具。在道具的设计过程中，教师要引导学生在实验物品的选择及设计方面做一些创新，鼓励学生灵活运用各种常见的物品。以“圆形的运动”为例，为了让学生更好地理解“对称”“平移”“旋转”等词语的含义，教师可以鼓励学生在教室中收集各种“图形”，再让学生使用这些道具开展实验，通过实验验证上述三个词语的具体概念。第三，在实验活动结束后，教师应开展沟通与互动活动，引导学生围绕实验内容展开交流，充分借助各种线上、线下展示条件对实验结果进行分享，帮助学生最终完成实验目标。如“鸡兔同笼”是小学数学阶段最常见的数学问题，也是让学生倍感困难的问题。面对这类问题，教师可以将抽象的题目转换为具象的实验内容，让学生利用身边的道具制作“鸡”“兔”，突出鸡和兔的“腿”和“头”之间的关系，让学生找到解决“鸡兔同笼”问题的具体方法。

（四）结合生活创设实验，引导学生达到学以致用

生活与数学联系紧密，但小学生要想独立找到生活与数学之间的联系还存在难度。很多学生虽然能轻松地将教师讲过的题目做正确，但是在遇到类似的问题时，常常无法想到解决该类问题的具体方法。针对这种情况，教师应在设计好对应的实验资源后，及时引导学生探究生活與实验的关系，通过还原生活情境、创设实验活动、解决实际问题等方式，引导学生逐步达到学以致用的目标。

第一，教师可以还原生活情境，及时带领学生找到教学内容与实际生活之间的联系。在新课结束时，学生应思考本节课内容与实际生活之间的联系，如“圆、角、分”与生活中“人民币”之间有着紧密的联系，“长度单位”与生活中“各种物体长度”之间有着紧密的联系，等等。教师应结合这些关联，为学生创设对应的生活情境。第二，在创设实验情境后，教师可以让学生在情境中进行实验活动。在实验过程中，教师应引导学生应用简便方法。如教师可以创设“收银员”的情境，让学生体验收银和找零，鼓励学生寻找快速找零的方法，引导学生将“巧妙计算”的方法运用到生活中。第三，在完成实验后，教师要促进学生间的沟通与交流，让学生通过分享经验与感受实现共同进步。

结  语

总之，小学数学是一门以抽象知识为主的学科，需要学生在不断的实践和练习活动过程中提升自身能力。教师通过实验验证的方式展开数学课堂教学，引导学生自主开发实验资源，并运用围绕悬念创设实验、抓住矛盾创设实验、设置主题创设实验、结合生活创设实验等策略展开教学，全面提升学生的数学学科核心素养。

[参考文献]

[1]崔秀秀.开展数学实验教学的问题研究[J].小学教学参考，2021（21）：4-5.

[2]邵伟娜，郭伟.丰富数学实验资源，让学生在玩中思考[J].小学教学参考，2021（21）：6-7.

作者简介：王林山（1981.3-），男，甘肃武威人，任教于甘肃省武威新城区第一小学，一级教师，本科学历，市级骨干教师、学科带头人。