優化小學數學實驗的教學策略

倪靜

數學學科的特質是以抽象思維為主，所以，在數學學習過程中，學生不但要仔細觀察，還要積極主動地開展數學實驗，在實踐操作和反思評價中積累數學經驗。假如單憑老師在數學教學中的單向知識傳授，學生難以深入理解數學概念的豐富內涵和本質特征。在小學數學學習過程中，開展數學實驗活動是提升學生數學核心素養的一種有效路徑。因此，教師要從小學生的認知特點、思維習慣和學習起點出發，抓住教學契機，開展豐富多樣的數學實驗，促進學生進行深度學習。

一、聚焦實驗主題，保證活動效果

在小學數學學科教學內容中，實驗是其重要組成部分之一，可以讓抽象的數學知識變得直觀形象，易于學生理解接受和分析感知。在小學數學教學中，教師可以引導學生從三個方面入手，聚焦實驗主題，確保實驗活動的效果。

其一，在理解和學習概念中引入數學實驗。例如，在教學容量單位的時候，首先，教師可以讓學生把1升純凈水倒進透明的量杯中，并觀察體驗1升的具體量。然后，教師引導學生描述1升的量，可以一邊說一邊加上體態語，通過形象直觀的表象初步感知數學概念。最后，教師指導學生把1升水倒進其他幾種生活中常見的容器中，都是課前預學時提前準備好的。如此學生才能夠借助操作體驗和觀察感受準確把握數學概念的內涵，并融入自己的理解，深入理解了數學概念。

其二，在數學公式推導過程中也要引入數學實驗。比如，為什么計算圓錐體體積公式一定要除以3？為了加深學生的理解，最好的教學策略就是借助數學實驗，引導學生對比等底等高的圓錐和圓柱容器，進行數學實驗探究學習活動。

其三，在小學數學知識體系中，涵蓋了許多定理和算理，教師在引導學生發現數學定理和分析算理的過程中，也要借助數學實驗。例如，在“和與積的奇偶性”一課教學中，教師可以指導學生開展實驗活動。首先，引導學生任選兩個非0的自然數，填入表格中并計算其和。接著，分析規律。最后，驗證猜想。這樣教學可以引導學生憑借列舉證明等學習策略，分析出其中規律。同理可證，這種實驗探究學習也適用于驗證兩個自然數的積的奇偶性。

二、立足學生學情，提高實驗效能

基于兒童成長視角，在數學課堂學習中的實驗探究活動，不但是學生的學習成長載體，也是素養提升的重要路徑和平臺。開展數學實驗的主旨在于解放兒童的雙手和大腦，促進學生在實踐中思考，如此才能真正提升學生的數學思維。因此，教師要引導學生深度參與數學探究的全過程，不斷優化教學策略，促進學生在深度學習體驗中養成數學核心素養。

知識傳授本位下的數學教學中，學生雖然是課堂教學中的重要一員，但經常處于被動接受的客體地位，開展的各種數學實驗，都是由教師實施，學生觀看，數學體驗不夠深刻。例如，數學實驗的學習目標、內容構成以及實驗方法都是由教師一手包辦的。在兒童數學視域下，數學實驗的主體是學生，所有的實驗都是由學生自主實踐完成。無論是操作實驗，還是模擬實驗，無論是制定實驗目標，還是商定實驗步驟等等，學生都是實驗的主體，教師只負責幫助和指導。

比如，在“用方向和距離確定位置”一課教學中，如果教師直接告訴學生相關的知識點，例如北偏東等等，學生的學習只是一種淺表學習，沒有深度學習和自主建構數學知識。為了走出教學困境，教師優化了教學策略，確定了三個不同層面的標準，驅動學生自主完成知識建構。其一，教師通過課件呈現一幅海上搜集圖，引導學生自主思考搜救的線路，在自主探究過程中自然生成北偏東等數學概念。其二，教師引導學生聚焦“指南針”，把研究的視角錨定中在“測量方向基準”，初步完成確定位置的基本架構。其三，教師引導學生借助量角器，準確標注被營救船舶的具體位置。在上述數學實驗教學中，無論是生成概念，還是確定最終的位置，都是學生自主探究完成的，有力提升了學生的自主學習能力。此外，學生的合作能力、探究意識和思維品質等數學核心素養也在操作實踐和反思總結中得以提升。

三、關注實驗過程，激發創新意識

在小學數學教學中開展實驗活動，不但是促進學生深入理解數學知識，也能夠全面提升學生的數學綜合素養。因此，教師要不斷優化教學設計，吸引學生深度參與數學探究，彰顯數學學習的自主探究和生成提升，為學生的發展提升提供更多空間。

比如，在“樹葉中的比”一課教學中，教師可以設計如下的實驗流程：其一，感知樹葉的世界：引導學生課前自主收集各種樹葉，認真觀察并制作標本，對比研究，了解樹葉的不同形狀和特征。其二，研究樹葉的規律：引導學生提出猜想，通過收集數據、歸納總結、驗證猜想等實踐活動，得出結論。其三，探究樹葉的秘密：總結提升樹葉的規律，回瞻研究的過程，通過數學小論文的成果形式記下研究體會。在上述實驗過程中，知識的建構都是建立在學生自主探究的基礎上，不僅提升學生的主動探究意識，也提升了學生的數學素養。

總而言之，在小學數學教學中，教師可以根據教材內容特點和學生學情，巧妙引入數學實驗活動，促進學生在實驗探究和反思總結中深入理解數學知識，不斷提升學生的數學核心素養。