基于兒童視域的小學數學實驗教學探索

江蘇省揚州市邗江區蔣王小學 孫曉晴

在小學數學課堂教學中，組織實驗教學可以有效地增強課堂氣氛的活躍度，使學生更加專注于課堂，能夠調動起自己的多個感官來學習知識，感受知識在建構時所經歷的過程，更加深入地理解和認知數學知識的內涵。因此，教師在數學課堂教學中可以按照實際的學習內容，設計具有針對性的實驗活動，為學生創造一定的實踐機會，進而使學生更好地參與到數學學習之中，開展行之有效的探究。

一、基于學生學情，提煉主題

教師在正式開始數學實驗前，應以充分調查并了解學生的學情為前提，把教材中的各個學習目標劃分為幾個細小的目標，進而使學生明確操作內容、操作原因以及操作方法。

例如，教師在對“長方形和正方形面積的計算”進行教學時，考慮到這節課的教學目標為熟練地應用長方形、正方形面積的計算公式，利用公式來解決在生活中比較常見的問題，從中感受到實踐的樂趣所在。為了能夠使教學目標成為學生在學習過程中的目標，先把實驗主題從中提取出來，然后將主題問題切割為眾多細小問題讓學生探究。比如：具體對比兩個長方形面積大小的方法是什么？你有什么想法呢？問題在提出之前必須確保學生已經充分地了解了單位面積的知識。學生可以十分輕松地想起，使用1 平方厘米的小正方形把兩個長方形所鋪滿，通過比較所利用的小正方形的數量來明確長方形面積的大小。隨后，根據小學生的思維特點，教師再設計出另一些細小的目標，然后讓學生試著做出答案。假設大家共同思考，不將1 平方厘米的小正方形的數量改變，但是將其擺放的順序改變，所擺出的長方形數量共有幾種？大家自主擺一下，然后將自己的方案畫在方格紙上。在學生該步驟完成過后，教師帶領學生交流，探究每個畫出的長方形的面積、長以及寬，將數據記錄在表格里，最終剖析并獲取結論。

二、基于學生認知，優化形式

以兒童視角開展的數學實驗，教師需要帶領學生感悟“做數學”的過程，進一步挖掘數學實驗在教育上的價值。

（一）基于學生認知，開展主體性實驗

在數學實驗教學中，教師應把學生作為課堂學習的主體，在安排實驗內容、目標以及方式等方面從學生的興趣與接受程度出發，有的放矢地進行實驗教學活動。所以，數學實驗需要確保學生的主體作用發揮出來，引導學生自主實踐以及創造。

例如，在對“用方向和距離確定位置”進行教學時，很多教師就已經將設定好的數學表達方式，即“北偏東”“南偏西”等，直接傳達給學生，在這樣的教學模式下，學生并不清晰地了解這些概念的深層含義。一位教師則劃分了三大層次來幫助學生完成知識的建構。首先，為學生展示海上救援圖，讓學生自主明確搜救路線，隨后形成“北偏東”“東偏北”“距離”等概念;其次，為學生展示指南針，啟迪學生著重關注以及研究“測量方向基準”，進而產生以南北為標準的意識。最后，為學生發放量角器，讓學生詳細尋找到被搜救船只的位置。

（二）基于學生認知，開展結構性實驗

就結構上劃分數學實驗材料，可以將其分別劃分為零結構、半結構以及結構性材料。就其復雜程度分析，結構性材料復雜程度最高，而就創造價值分析，零結構材料更能夠被創造。富含濃厚的兒童文化的數學實驗能夠帶領學生體會材料的結構化過程。

例如，教師在對“認識厘米”進行教學時，所設計的教學安排如下。（1）利用小棒認識1 厘米，構建起“1厘米”的長度概念;（2）使用1 厘米小棒來測量物體的長度，以此來感受使用小棒測量比較局限，進而使學生產生把小棒結構化的愿望;（3）拼接小棒，進而打造出直尺的基本結構，讓學生掌握使用直尺來測量物體的方法。此種實驗材料進一步結構化的流程便是學生開展數學實驗的流程。

在上述教學過程中，學生在做結構性數學實驗時一邊實驗一邊思考，可以從中感受到實驗所帶來的樂趣。在實驗的過程中，學生也能直觀地感受到數學的魅力與奧妙所在。

三、基于學生思維，經歷過程

在小學數學教學中，開展數學實驗教學，教師要基于學生思維引導他們經歷數學實驗的過程。

（一）基于學生思維，經歷自主實驗過程

教師在數學教學中可以適當帶領學生參與實驗，為學生設計問題，讓學生圍繞問題設計實驗方案，通過自主探究來培養學生的創新思維。

例如，教師在對“圓的周長”進行教學時，在課程開始便向學生提問：求出圓的周長的方式是什么呢？學生面對該問題時充滿好奇心。接下來，教師給學生自由的時間以及空間，給予學生探究以及思考的機會。通過教師的引導，學生可動手開展實驗探究。學生聯系自己過去的知識經驗，從中了解到，長度必須經過測量，圓的周長便是曲線，一切的測量工具只可以測量直線，因此根本無法直接測量圓的周長。這時，學生便會想到化曲為直的問題。而化曲為直的方法則成為接下來學生需要關注的問題，某些學生嘗試使用細線來圍繞圓形，隨后測量細線的長度，某些學生取出一枚一元硬幣，然后將其在直尺上滾上一圈，以此種方式來獲取圓的周長。通過實踐了解自己手中圓形的周長后，學生再次聯想，圓的周長能否同圓的半徑或者直徑產生聯系等。

（二）基于學生思維，經歷實驗探究過程

小學生在認識數學時大部分都需要一定的具體形象感知，以此為基礎才能夠形成抽象的知識，數學內容相對抽象性強，而且缺乏趣味性。所以，教師可以從學生的興趣出發，以學生的生活實際為切入點，設計一些讓學生感興趣的實驗活動，使學生能從中感受到學習的樂趣，從而提高學習效率。

例如，教師在對“百分數”進行教學時，可以從學生的角度出發，創建具有生活氣息的實驗活動，進而使學生可以通過活動更為深刻地感受到數學知識的應用價值。師：“在商場優惠活動中，一切商品都參與打折活動。上衣、裙子的原價分別為120 元以及96 元，這兩個商品分別打八折以及九點五。假設同時購買這兩種商品，需要花費多少錢？”學生也較為熟悉這些生活問題，他們也愿意利用自己所學的知識來完成這一問題。在思考過后，學生舉出數學算式，然后計算了上衣的價錢是120×80%=96（元），裙子的價錢是96×95%=91.2（元）。由此計算出買這兩件衣服所花費的價錢為96+91.2=187.2（元）。

在上述教學片段中，學生通過參與教師創設的情境活動，可以更加深刻地理解百分數的知識內容，也訓練了自己應用該部分數學知識的能力。

（三）基于學生思維，經歷實驗反思過程

真理要靠實踐來檢驗。某些數學概念的復雜程度相對較高，無法被學生很快掌握，從而無法使學生產生強烈的學習興趣，所以，教師要注意創新教學理念，完善教學策略中不足的地方，根據實際的學習內容，設計巧妙的實驗活動，化抽象為具體，促進學生深度思考。

例如，教師在對“年、月、日”進行教學時，為了能夠使學生更加深刻地認識“年、月、日”這三個概念，在課上為學生提供各個年份的年歷，然后讓學生探究這些學具之中潛藏的奧秘。學生在教師為其設計任務過后，立刻開始了一系列的思考以及探究，為了能夠提升探究的效率，他們自主形成若干個小組，在小組之中協作尋求知識的深度內涵。某個小組選擇了幾個連續年份的年歷，在探究過后發現每年共有12 個月份，并且每個月的天數還有一定的規律可循，大部分月份的天數都是30 天或者31 天。這時，學生以協作的方式完成任務，每個人負責探究一個月份，通過探究，學生了解到，絕大多數月份的天數已經固定。具有特殊性的是2 月，這個月份的天數可能會是28 天，也有可能是29 天，28 天的次數出現得更為頻繁。

總而言之，教師在小學數學教學中可以通過為學生創設數學實驗，介紹數學實驗故事，讓學生一同歸納實驗結果等方式來開展數學實驗教學，通過上述方式點燃學生學習數學的熱情，使學生對數學知識理解得更為透徹。