小学数学实验教学的特点、原则和类型

周金萍

(邳州市燕子埠镇中心小学 江苏徐州 221346)

小学数学实验教学并不是单纯的教师给学生演示实验过程，而是教师将实验条件创设好，实验的具体操作需要由学生独立完成，或者是通过小组合作的形式来完成。其核心内容是让学生通过做实验来完成学习，这与传统的教师演示、学生单纯听讲是完全不同的。

一、小学数学实验教学的特点

(一)低探索起点

在小学数学实验教学中，教师一般会提供给学生各种几何模型、实物等，学生通过教师提供的这些工具和实物，对数学知识的本质有了直观的感受。比如：在教学小学数学苏教版五年级上册“解决问题的策略”时，对于“王大叔用22根1米长的木条围一个长方形花圃，怎样围面积最大？”这个问题可以采用实验教学法，让学生用小棒替代木条进行实际操作，用22根小棒围一围，试一试。学生在操作过程中，可以一边寻找答案，一边更好地分析和理解数学问题。小学数学实验教学能让学生更好地认识和理解数学问题，使学生的自主探索能力得到进一步提升。

(二)思维可视化

思维属于内在活动，在具体教学中应将其可视化。小学生思维的开发需要通过直观的材料加以辅助完成，并通过某种方式呈现出来。数学实验教学可为学生提供可视化工具，这样利于学生的思维发展。学生在实验过程中的动作、语言等教师都可以及时进行观察，通过观察及时发现学生对于数学问题的认知和思考，对学生的思维走向进行综合分析，引导学生的数学思维向着正确的方向发展。还是以上题为例，学生通过多种方式来组合长方形，例如组合长为10米，宽为1米的长方形和长为9米，宽为2米的长方形。通过观察，学生可以发现这些长方形的面积都不是很大，又尝试组合长为6米，宽为5米的长方形。学生通过不停操作，思维得到及时调整，效率更高。

(三)完整性的过程

对于数学实验而言，它需要基于一个问题，然后通过对该问题所涉及的要素进行思考，对实验中需要控制的变量进行分析和研究；它需要先将实验过程设计好，通过实验得出结论，并分析和反思实验结论，最后完成实验报告。小学数学实验教学必须保证实验的完整性，也就是说小学数学实验需要有问题、过程和结果。其中实验过程最为关键，小学生要掌握好实验要求和实验步骤，然后再进行实验，这是实验教学的重点。学生可以自己进行实验步骤的设计，或是由教师来完成，或者师生一起谈论，将实验步骤弄清楚。比如：在学习“认识轴对称和轴对称图形”时，教师应让学生仔细观察生活中的图形，学生会发现这些图形各不相同，有的是对称的，有的不对称，要求学生将对称图形的特征总结出来，在实验中折一折、画一画、剪一剪，通过实验活动体会对称美。教师在这个过程中应对学生的思考进行认真梳理，确保实验完整性，对于实验步骤中需要注意的问题应自然提出。

二、小学数学实验教学的原则

(一)目标性原则

教学目标是小学数学实验教学中必备的，所有的教学活动都应围绕着它展开。有的实验是为了增强学生的实验体验感，有的实验是为了得出某个数学结论，有的实验是为了获取问题的答案。不管何种目的，实验都应该遵循目标性原则。从数学实验的角度出发，该原则是为了时刻提醒教师如何设计实验过程和实验步骤，怎样做才能让教学目标完成得更加顺畅。该原则的提出，在很大程度上是为了避免小学数学实验流于形式。

(二)量力性原则

小学生到了一定的年龄后，其认知能力才能获得发展，对于某些任务才能更好地完成，年龄不同其认知能力也不同，差异性较为明显。因此，在小学数学实验教学中，遵守量力性原则十分重要。但小学数学实验的步骤一般不会太烦琐，难度也不会太大，需要解决的问题一般不会超出小学生的认知范围。学生在实验过程中可以量力而行，教师在分析实验背后的科学原理时也应本着点到为止的原则，不宜拔高。

(三)反思性原则

数学实验过程是一个完整的探究过程，需要通过探究实验发现数学结论。因此，学生需要在实验完成后再回顾实验过程，思考其中蕴含的数学思想，不断积累数学实验经验。教师应在实验完成后积极组织学生进行实验反思，让学生认真反思实验步骤、实验注意事项、实验中遇到的问题及解决方法等。

三、小学数学实验教学的类型

(一)从不同角度出发进行分类

部分学者按照实验工具进行分类，将其分为传统型和现代型。传统型指的是依靠教具和实物模型等来完成实验教学；现代型指的是将计算机软件应用于数学实验教学中。也有部分学者按照实验目的进行分类，将实验分为验证型和探究型。验证型一般用于探索数学结论的真伪，它采用的手段是实验操作、观察和分析等。对于探究型来说，是根据实验来进行数学问题的探索，找到数学问题答案。

(二)从实际需求出发进行分类

1.根据一节课中实验教学的分量轻重进行分类

从实际需要出发，根据一节课中实验教学的分量轻重对其进行分类，分为片段型和完整型两类。片段型指的是在数学实验中仅就一节课的部分片段进行实验，对于其他的教学环节可以不用实验方式。完整型指的是一整节课都采用实验的方式进行。采用片段型实验教学方法，应在相应的教学环节提供给学生更多参与数学活动的机会。还是以前面围长方形花圃为例，本题的出题意图在于让学生掌握解决问题的方法。教师在教学中需要引导学生学会通过列举的方法来解决数学问题，学生在列举时应学会按照一定的顺序进行，列举时应掌握方法，不能重复也不能遗漏。在该类题目的探究过程中，学生通过实验，可以更好地学会如何思考。实验结果表明，通过实验活动，学生可以快速找到不同的方法，思考更加自觉、有序。

2.根据教学任务进行分类

根据教学任务分类，可以将其分为三类，分别是操作体验型、探索型和拓展思考型。操作体验型指的是学生通过操作实物，加深对数学知识的认识，丰富对数学知识的体验。比如：在学习苏教版小学数学三年级下“千克和吨”时，本节课的教学重点是让学生认识千克这一质量单位，形成质量单位表象。教师在教学中可以通过具体实物称量的方式，让学生体会1千克。探索型指的是对于未知的数学结论或是猜想通过实验来探索得出。拓展思考型指的是将教材内容的延伸部分作为实验素材的主要来源，旨在通过实验解决相应数学问题，通过实验找到数学问题的答案。

总之，小学数学实验教学可以有效创设合理的问题情境，能让学生的身心得到解放，思维得到有效激活，对学生数学素养的形成具有积极的意义。