小学数学实验教学优化策略

陈丽云

摘   要：在小学数学教学中，引导学生“做数学”非常重要。数学实验是“做数学”的有效形式，是学生进行数学探究的重要载体。在数学实验教学中，教师要确定实验主题，指明实验方向；设计实验方案，激活学生的数学思维；尊重学生主体，开展实验活动；亲历实验过程，唤醒学生的实验意识，才能取得事半功倍的教学效果。

关键词：小学数学   实验教学   优化策略

在小学阶段，数学教学不仅要引导学生准确掌握概念性的数学知识，还要培养学生的数学基本技能，更要使学生通过学习过程，有效锻炼实践能力、应用能力和思维能力，发展学生的数学学科核心素养。在数学课堂中，数学实验是一种极其宝贵的教学资源，在深化学生的认知、强化学生的体验、发展学生的数学素养等方面都具有独特的优势。在小学数学教学中，教师要有目的地将实验素材与资源进行整合，为学生提供多元化感知的平台，帮助学生顺利完成数学知识体系的建构。

一、确定实验主题，指明实验方向

在数学课堂教学中，实验是必不可少的组成部分。有针对性的实验活动能以多样化的方式呈现知识主题，体现数学知识的特性，从而帮助学生突破抽象数学知识学习的困境。实验主题是实验教学的关键，决定了实验活动的方向。在实验教学中，教师要根据数学知识的特性，确定相应的实验主题，为实验活动指明方向。

例如，在学习“容积和容积单位”时，由于本课的教学目标是指导学生认识容积的概念，并学会在实际生活中应用容积单位。因此，笔者确定了“认识容积”的实验主题。首先，笔者提前为学生准备了量杯，这是一种透明的标有刻度的玻璃容器，方便学生观察实验现象。其次，在准备好实验器材后，笔者指导学生将1升水倒入量杯，要求学生仔细观察具体的容量，然后进行描述。在描述的过程中，笔者引导学生有效观察与表达，帮助学生建立丰富的表象知识，对容积形成初步的认知。最后，笔者准备了一个透明的棱长为1分米的正方体容器，指导学生将量杯中的水倒入其中，并展开观察。这样的实验过程能使学生在对比中认识容积单位，并深入探究容积的计算方法与应用。

二、设计实验方案，激活学生的数学思维

新课程改革强调以人为本的教育理念，重视学生的学习主体地位。因此，在开展实验教学的过程中，教师要给学生提供自主设计的平台与空间，使学生能够根据自身的想法自主设计实验方案，激活学生的创造性思维。这样的实验活动既能提高学生的课堂参与度，又有助于充分发挥学生的主观能动性，使学生在探究性学习中收获真正的成长。

例如，在教学长方体和正方体相关知识时，本课的教学目标是使学生认识立体图形及相关知识点。因此，笔者引导学生自主设计实验活动，从生活中选取有效的参照物，从实物的角度出发，准确把握立体图形的特点。在学生观察后，笔者设计了“切萝卜”的实践操作活动，引导学生将自己在生活中观察到的立体图形用萝卜切割出来，以此深化学生对立体图形结构与形态特征的认识，从而为多维度的深度探究活动做铺垫。针对学生的切割结果，笔者要求学生与同伴进行交流和讨论，使学生能做到取长补短，不断调整和完善自己的切割方案。这样的实验活动不仅使学生全面了解了立体图形的特点，还提高了学生的观察能力、空间想象能力和几何思维能力。

三、尊重学生主体，开展实验活动

数学实验既是数学学习的主要方式，又是育人的重要载体，能促进学生手脑并用、“做思共生”，使探究活动真正跨越学科边界。教师要尊重学生的主体地位，才能真正深化、拓展数学实验的育人价值。

（一）开展探究实验，培养学生的数学思维

指向性和探究性较强的实验活动不仅可以使学生建立直观的认知，还可以与学生的思维和认知相契合，帮助学生自然生成数学新知识，完成数学知识体系的架构。在开展探究实验时，教师需要把握合适的思维切入点，提供与教学内容相匹配的实验探究课题。这样，学生才能在问题的引领下，有序推进实验活动，展开探究式学习，从而获取更丰富的思维成果，提高数学学习能力。

在数学探究实验中，教师要结合学生的具体学情，为学生提供丰富的感性认知素材，精准把控探究实验的“立足点”。以“圆锥的体积”为例，首先，笔者给学生提供了多组等底等高的圆柱和圆锥；其次，给学生提供沙子、纯净水等其他辅助材料；最后，提出探究主题：“等底等高的圆柱和圆锥的体积存在怎样的数学关系？如何表示圆锥的体积计算公式？”通过这两个问题，引导学生利用实验素材，自主展开探究实验，并对比、归纳、总结二者之间的关系，进而成功推导出圆锥的体积计算公式。

（二）开展自主实验，提升学生的学习能力

以重点知识为核心，通过概念梳理，引导学生开展具有开放性的自主实验活动，不仅能为学生的概念学习搭建平台，还能让学生展示自己的设计成果，并结合数学说理的方式对设计成果进行评价。这样的过程，一方面有助于训练学生的数学表达能力，深化学生的数学知识理解；另一方面有助于发展学生的逻辑思维，推动学生综合素养的发展。

以“图形的变换”为例，笔者以“欣赏设计”为主要手段，以平移、旋转、轴对称等数学概念为核心，组织学生展开自主实验活动。在整个实验过程中，笔者为学生提供了充足的时间与空间，引导学生以教材为“蓝本”，利用基础图形不断变换设计。最后，将学生的设计成果进行汇总，鼓励学生展示自己的设计，并说明自己使用的图形变换方法。这样的总结梳理活动，不仅能纠正学生的错误认知，还能激发学生学习的兴趣，提高学生的课堂參与度与学习的自信心。

四、亲历实验过程，唤醒学生的实验意识

数学实验的本质是为了促进学生实现数学知识体系的架构和自我发展，应当成为学生获取真知的重要载体。在实验教学中，教师应当耐心指导、悉心帮助学生，使学生亲历实验过程。在实验结束后，还要引导学生回顾实验过程，梳理实验现象，反思实验结果，归纳实验结论，使学生真切体会实验的意义和价值。

例如，在教学“三角形的内角和”时，笔者首先指导学生设计了三种不同的实验方案：（1）量一量，测量三角形的三个角，然后计算三个角的总和；（2）折一折，将三角形的三个角依次向里折，看能否得到一个平角；（3）拼一拼，将三角形的三个角剪下来，依次拼接在一起，看能否得到一个平角。经过三组实验探究后，学生验证了“三角形的内角和是180°”这一结论。最后，笔者带领学生回顾实验过程，要求学生对比三种不同的实验方案。在对比的过程中，学生发现，这三种实验方案都涉及转化的数学思想，帮助学生渗透了数学思想，为学生的长远发展奠定了基础。

总之，数学实验的设计与落实要回归到数学知识本身，重视学生的主体地位。在实验教学中，教师要善于整合数学知识，激活学生的思维，引导学生经历完整的实验环节。这样既能拉近学生和数学学科之间的距离，又能使学生通过实验操作感受数学世界的奥妙，发展学生的数学意识与数学思维。

参考文献：

[1] 陈雪银，黄新生，陆柳美等.数学实验融入小学数学教学研究综述[J].基础教育研究，2019（13）：38-41.

[2] 李静.运用“数学小实验”激活“数学大课堂”——浅谈数学实验在小学数学教学中的运用[J].数学教学通讯，2017（31）：43-44.

（作者单位：江西省遂川县正人红军小学）