基于核心素养的小学数学实验教学策略

随着新课改的深入落实，核心素养的培养成为教育的重要目标。在小学阶段这一基础教育的关键时期，数学实验教学以其直观、生动的教学方式帮助小学生深入理解抽象的数学概念，提高对知识的吸收效果，其重要性日益凸显。因此，在实施过程中，教师尤其要关注如何将实验活动与数学知识有机结合，激发学生主动探究的兴趣，引导他们通过动手操作体验数学的本质，同时，注重培养学生的合作交流能力和科学精神，从而全面提高小学生的数学核心素养。

一、基于核心素养的小学数学实验教学原则

（一）针对性

小学数学实验教学要紧密围绕核心素养的培养目标，结合学生的实际认知水平和兴趣特点，设计具有明确教学目标和内容的实验活动。比如，通过实践活动让学生直观感知数学概念、理解运算规律，培养他们的数学思维能力和问题解决能力，从而实现对数感、量感、空间观念等核心素养的具体培养。

（二）启发性

在实验教学过程中，教师应当以引导者的身份出现，创设开放性的学习环境，鼓励学生主动探索、发现和建构知识。比如，通过动手操作、观察比较、分析推理等活动，激发学生的好奇心和求知欲，启迪他们运用数学方法思考问题，逐步形成逻辑推理能力和创新意识。

（三）挑战性

在数学实验教学中，教师要设置适当难度的任务，使学生跳出舒适区，勇敢面对困难，形成积极的学习态度和坚韧的学习意志。这包括引导学生处理复杂的数学问题，完成具有一定深度和复杂度的实验项目，让他们在攻克难关的过程中不断积累成功的经验，增强自我效能感，最终促进高阶思维能力与自主学习能力的发展。

二、基于核心素养的小学数学实验教学策略

（一）动手类实验，助力概念理解

1.搭建创意模型——具象化抽象概念。

小学生处于认知发展的关键期，抽象逻辑思维初步形成但尚不成熟，而动手构建与数学概念对应的实物、图像或符号模型，可以将抽象的数学知识转化为具体可感的对象，有助于他们在直观操作中理解数学原理，因此，教师可以在解释抽象概念时引导学生动手搭建创意模型。

比如，在教授苏教版教材中的《平移、旋转和轴对称》一课时，教师可以将课堂分为四个环节：第一，在引导探索阶段提出问题情境，例如让学生回想现实中的实例（如电梯升降、风车转动、镜像反射等），引出平移、旋转和轴对称三种变换方式，激发他们的好奇心和探索欲望。第二，在模型环节，教师分发彩色积木或者折纸等材料，让学生尝试搭建或绘制相应的模型。例如，用积木拼出一个简单的图形，然后通过移动（平移）、旋转或折叠（轴对称）积木块来展示这三种变换过程。第三，在实践操作环节，教师鼓励学生亲自操作，体验每种变换前后图形的位置变化和形状保持不变的特点。比如，将一个三角形进行90°旋转，让学生观察并描述旋转前后的对应点位置关系，或者通过折叠纸张，让学生理解轴对称的概念。第四，在归纳总结阶段，教师组织学生交流、分享他们的发现，共同归纳平移、旋转和轴对称的定义，并结合模型，加深记忆。这样的过程不仅能够让学生掌握抽象的数学概念，还能培养他们的动手能力和创新思维，切实提高学生的数学核心素养。

2.模拟生活情境——联系实际促理解。

将抽象的数学知识与学生日常生活实际相结合，创设生活化的情境，能够让数学课堂教学更具生动性和实效性，引导学生在解决实际问题中感知、理解和运用数学知识。这样一来，学生能够直观地感受到数学学习的乐趣，从而在后续学习中更加积极、投入。

比如，在《千克和克》的教学实践中，教师可以创设一个模拟超市购物的生活情境，让学生扮演顾客选购商品。例如，展示一包标记为100克的饼干、一瓶500毫升的矿泉水（约500克），以及一袋重1千克的大米等实物。

课堂活动开始时，教师可以先让学生亲手称量这些物品，感受不同重量单位的实际含义。然后提出问题：“如果小明想买3包这样的饼干，一共是多少克？”引导学生利用数学运算进行解答，即

100克×3=300（克）。

接下来，教师进一步深化情境，询问：“如果小明还想买刚好凑够1千克的商品，他需要购买多少克饼干或者其他商品呢？”这样既锻炼了学生的计算能力，又让他们在实际操作中对千克和克之间的关系有了更直观的理解。

教师还可以设计小组竞赛，让学生以团队合作的方式去探索更多生活中关于千克和克的应用实例，如估算家里水果或蔬菜的重量，或者计划一次野餐所需食物的重量等，从而真正实现从生活情景到数学概念的认知转化，加深对“千克”和“克”这两个重量单位的理解。

3.小组合作探究——互动中深化认知。

小学生天性好动，乐于探索，因此，教师在组织课堂教学时，要让学生动起来，不仅让他们动手操作，还要引导学生之间互动。为此，教师可以组织学生进行小组合作、共同探究，使他们在交流与互动中分享观念、解决实际问题，从而实现对知识的深度理解和运用。这样的学习过程有助于培养学生的团队协作能力、沟通表达能力以及批判性思维，使数学学习过程更加富有生机、富有成效。

比如，在《年、月、日》一课教学中，在完成知识点讲解后，教师可以将全班学生划分为若干个学习小组，并围绕时间计算和日期推理设计一系列的任务，如“家庭成员重要日期记录与跨月聚会策划”活动，每个小组要承担模拟家庭环境的任务，每位组员代表家庭中的一个成员，并记录各自的重要日期，如生日、结婚纪念日等。在完成这项基础任务后，小组需要共同商讨一个跨越两个月份的家庭聚会计划，这就涉及对月份天数差异（如平月和闰月）、跨月天数累计计算的实际运用，以及如何合理安排时间，以确保所有家庭成员都能参加。

在活动过程中，各小组不仅要独立完成任务，还要通过互动交流分享彼此的成果，如比较不同小组制作的日期表格及聚会计划，分析其中可能存在的差异以及原因，如是否考虑了二月28天或闰年29天的情况，是否注意到某些日期可能会受到周末或法定假日的影响等。这种深度讨论有助于学生从多角度理解年、月、日之间的逻辑关系，培养他们严谨细致的科学精神。

为了进一步挑战学生的思维能力，教师还可以设置一些具有探究性的问题，如“从今天算起，经过多少天会是父亲的生日？”这样的问题要求学生查阅日历、动手进行实际计算，从而在解决实际问题的过程中深化对时间单位转换和连续计数的理解。

当所有小组完成任务后，教师应组织全体学生共同回顾本次活动所涉及的年、月、日相关知识，强调这些知识在日常生活中的广泛应用，如规划个人的日程表、预测未来的日期等，这有利于学生在实践中巩固理论知识，增强推理意识，锻炼他们的生活技能和规划理念，强化团队协作和沟通表达能力，真正实现从课堂到生活的知识迁移。

（二）信息化实验，助力解决难题

1.应用数学软件：模拟复杂的问题情境。

在数学教学过程中，现代教育技术手段的巧妙融入为抽象的数学知识赋予了直观生动的表现形式。通过动态模型或情境模拟的方式，教师能够将那些难以捉摸的概念、定理和运算规律以形象化、可视化的方法呈现给学生，大幅降低了学生的理解难度，增强了知识的可接受性。这种方式不仅有助于学生更深入地剖析数学问题的本质，实现对数学概念的透彻理解，而且能够在无形中激发学生的思维活力，启迪学生的创新意识。因此，教师可以利用现代教育技术构建互动的学习环境，鼓励学生从多维度、多层次去审视数学问题。

比如，在教授《整数四则混合运算》时，由于这部分知识涉及的运算规律较多，学生很容易混淆，教师可以引入一些适合小学生的数学学习软件，模拟复杂的整数运算情境，如创设一个互动式的运算环境，让学生输入任意整数进行加减乘除混合运算，软件实时显示运算结果以及每一步骤的详细计算过程，学生能够清晰地看到运算顺序对结果的影响，从而直观地理解整数四则混合运算的优先级规则。

教师还可以设计一系列的现实性问题情境，如学校购买物品的资金分配，利用软件模拟支付和找零的过程，让学生运用所学知识解决具体问题。例如，学校筹集了500元用于购买文具，已经花费200元购买了笔记本，花费150元购买了笔，又退回多余的文具，退款30元，对此，学生可以通过软件直观看到剩余资金为500-200-150+30，并观察整个混合运算的过程。

教师要鼓励学生自主设计并操作软件中的各种整数运算题目，互相讨论，进一步深化对整数四则混合运算的理解和应用能力。通过这种方式进行教学，不仅能够增加课堂的趣味性，还能让学生在实践中感受到数学的魅力，提升运算能力等核心素养。

2.借助数据平台：明示实例解题规律。

在核心素养背景下，小学数学实验教学强调引导学生主动探索、发现和理解数学知识的本质规律。而通过对数据平台的运用，教师可以对复杂的应用题解题规律进行明示，使学生在实际操作中感知数学逻辑，从而提升数学核心素养。

比如，在教授《简易方程》一课时，首先，教师在课堂上出示以下问题：小明的糖果总量为100颗，他将这些糖果平均分给5个朋友，每人得到相同数量的糖果，请通过简易方程的方式来解题，从而引发学生进行以下设想：设每个朋友得到x颗糖果，则有5x=100。

其次，教师借助数据平台展示动态的图表或模拟操作界面，让学生直观看到随着变量x（每个朋友获得的糖果数）的变化，等式“5x”的结果也随之变化。在这一过程中，数据平台的优势在于能够实时、可视化地反映变量与结果之间的对应关系，使抽象的数学概念变得具体、生动。

再次，教师引导学生调整变量x的值，在平台上观察等式的平衡状态，明确当5x等于100时，x应当取什么数值才能满足条件。在反复尝试后，学生会发现x=20能够使等式成立，从而得出每个朋友可以得到20颗糖果的答案。

最后，教师还可以利用数据平台设计不同难度的方程实例，让学生自主操作，进一步揭示解简易方程的一般规律——即通过等式两边同时进行相同的运算保持等式平衡，逐步求解未知数。

这样一来，学生不仅能够深入掌握简易方程的解题步骤，还能在实践中锻炼逻辑思维能力，在提升数学核心素养的同时提高了学习效率。

3.使用电子白板：实时反馈引人思考。

0e793f2ff917e7ce1bb5450b9e087c621816504b56b3eebddd53730d84ffa890电子白板作为一种互动性强、反馈及时的教学工具，将抽象的数学概念直观化、动态化地呈现给学生，增强了学生的视觉感知与空间想象能力。核心素养框架下，教师可以利用电子白板实时展示解题步骤，引导学生观察、分析、比较、推理，引发他们深度思考，并通过即时反馈调整学习过程，从而有效帮助他们掌握复杂的知识点。

比如，在教授《多边形的面积》时，教师可以充分利用电子白板的优势，设计一系列逐步递进的探究活动：首先，从简单的规则图形（如长方形、正方形）开始，教师在电子白板上画出一个长为5cm，宽为3cm的长方形，并引导学生回忆计算公式（面积=长×宽），在电子白板上实时输入运算过程，得出面积为15平方厘米的结果。

其次，过渡到更复杂的图形，如平行四边形。教师在电子白板上绘制一个底边长6cm，高4cm的平行四边形，引导学生探讨如何将其转化为已知面积计算公式的图形（如将其分割或旋转成一个长方形）。在这一过程中，电子白板可以实时显示图形的变化以及面积计算的演变，使学生明白平行四边形的面积等于底乘以高，即6×4=24平方厘米。

最后，教师引导学生探讨不规则图形或者组合图形的面积计算方法。比如，由两个相同的直角三角形和一个正方形组成的不规则多边形，教师可以在电子白板上分别画出各个部分，让学生分别计算各部分的面积后求和。例其中一个直角三角形的底是4cm，高是3cm，则其面积为4×3÷2=6平方厘米，另一个直角三角形同理可得6平方厘米；正方形边长为2cm，则面积为2×2=4平方厘米，电子白板实时汇总所有部分的面积，得出总面积为6+6+4=16平方厘米。

在整个教学过程中，电子白板的实时反馈功能能够让学生清晰地看到每一个操作步骤及其对结果的影响，促使他们积极参与、主动思考，从而有效掌握多边形面积的计算方法，提高解决问题的能力。

三、结语

总而言之，核心素养下的小学数学实验教学策略在提升学生数学素养方面具有显著效果。动手类实验通过搭建创意模型、模拟生活情境和小组合作探究等方式，促进学生对抽象概念的理解；而信息化实验通过应用数学软件、借助数据平台和使用电子白板等手段，能够有效解决学生在数学学习中遇到的难题，提升他们的问题解决能力和数学思维水平。因此，教师应在小学数学教学中广泛推广这些实验教学策略，以培养学生的核心素养，促进其全面发展。

注：本文系江苏省教育科学“十四五”规划2021年度课题“‘图形与几何’领域小学数学实验教学的实践研究”（编号：C—c/2021/02/09）的阶段性成果之一。