小學(xué)高年段數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題與對(duì)策探究

陳茜

【摘? 要】在新課改背景下，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中受到了廣泛重視，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的興趣，還能促進(jìn)他們操作能力、探究能力等多方面的發(fā)展，是一種高效化的教學(xué)方式。然而，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)施過程中也出現(xiàn)了一些問題，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果不夠理想，影響了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要分析了小學(xué)高年段數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題，并從實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)以及實(shí)驗(yàn)效果評(píng)估四個(gè)方面出發(fā)，提出了一些教學(xué)策略，以期提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學(xué);高年段;數(shù)學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

近年來，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在小學(xué)課堂中得到了快速的推廣應(yīng)用，豐富了數(shù)學(xué)教學(xué)的手段，讓小學(xué)生感受到了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的樂趣，但當(dāng)前數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍處于探索階段，在教學(xué)實(shí)踐中存在一些有待改進(jìn)的問題。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是“做中學(xué)”理念與數(shù)學(xué)課堂結(jié)合的有效舉措，主要目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過程中透徹地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生的手、眼、腦、心等感官協(xié)調(diào)運(yùn)作，產(chǎn)生豐富多元的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。小學(xué)高年段的數(shù)學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性，教師要善于運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)情境，在操作的過程中掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，打造生動(dòng)高效的數(shù)學(xué)課堂。

一、小學(xué)高年段數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題分析

（一）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與內(nèi)容不合理

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)較為新穎的課題，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和組織數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中缺乏經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)的理論研究和教學(xué)案例也比較少，這就導(dǎo)致教師在開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)缺乏成熟的模式作為參考，只能憑借自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在課堂實(shí)踐中不斷摸索。從小學(xué)高年段數(shù)學(xué)教材來看，并不是所有的知識(shí)都適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但在教學(xué)實(shí)踐中，很多教師沒有對(duì)每課數(shù)學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和內(nèi)容不夠合理，反而不利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。比如，在教學(xué)路程與速度的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師采取畫線段圖或者多媒體動(dòng)畫演示的方式，就可以幫助學(xué)生輕松地理解，但如果采取數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的方式，運(yùn)用尺子、文具盒等物品進(jìn)行操作，反而會(huì)浪費(fèi)課堂時(shí)間。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂應(yīng)用中既有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也有一定的局限性，如何正確地選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與內(nèi)容，是教師需要思考的重要問題。

（二）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)材料與工具不充分

相比理論講授的教學(xué)方式，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)工具和材料有更高的要求，教師需要對(duì)實(shí)驗(yàn)中用到的物品種類和數(shù)量作出較為精確的預(yù)測(cè)，并提前準(zhǔn)備好這些物品。但在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)材料、工具不充分的問題，導(dǎo)致數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)難以高效順利地開展。比如，在探究圓錐與圓柱的體積關(guān)系時(shí)，教師需要讓學(xué)生動(dòng)手制作兩種幾何模型，然后用倒沙子的方式探究體積關(guān)系，但由于教師準(zhǔn)備的沙子不夠，部分小組難以進(jìn)行操作，只能等待其他小組操作完成，延誤了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間，或者觀察其他小組的實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)體驗(yàn)造成了負(fù)面的影響。同時(shí)，有的教師為了便捷省事，只準(zhǔn)備一份實(shí)驗(yàn)器材，在課堂上由自己或幾名學(xué)生進(jìn)行操作，大部分學(xué)生只能觀察實(shí)驗(yàn)過程，而無法參與到操作過程中，也很難達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

（三）學(xué)生的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^薄弱

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ傅牟粌H是學(xué)生操作動(dòng)手的能力，還包括問題分析能力、方案設(shè)計(jì)能力以及結(jié)論總結(jié)能力等，對(duì)小學(xué)生的綜合素質(zhì)有較高的要求。小學(xué)高年段的學(xué)生已經(jīng)積累了一些數(shù)學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，但數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ζ毡檩^薄弱，很多學(xué)生養(yǎng)成了被動(dòng)聽講的學(xué)習(xí)方式，習(xí)慣于跟著教師的思路和要求走，面對(duì)開放性、探究性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往會(huì)感到手足無措，不知道怎樣操作。面對(duì)這種情況，教師大多會(huì)幫助學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生按照方案內(nèi)容依次進(jìn)行操作，這樣學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中缺乏自主思考和探究的過程，本質(zhì)上仍是一種“灌輸式”學(xué)習(xí)，難以真正促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展。

二、小學(xué)高年段數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)對(duì)策

（一）明確數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，合理選擇探究?jī)?nèi)容

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是落實(shí)“做數(shù)學(xué)”教育理念的重要途徑，為了確保數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果，讓學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)高效地掌握教材中的知識(shí)，教師首先要確定好數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的教學(xué)目標(biāo)，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方向，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一，把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)建立在課程的核心知識(shí)點(diǎn)上。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是多樣化的，如幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念，感受數(shù)學(xué)思想方法在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，或者驗(yàn)證某種數(shù)學(xué)定理或結(jié)論等。教師需要深入分析課程的教材內(nèi)容，找出其中的重難點(diǎn)知識(shí)，圍繞這些知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)要將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的難度控制在合理的范圍內(nèi)，易于學(xué)生理解和操作，并且具有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與可重復(fù)性。通過內(nèi)容與目標(biāo)上的合理設(shè)計(jì)，為課堂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，在教學(xué)“折線統(tǒng)計(jì)圖”的時(shí)候，教師可結(jié)合教材內(nèi)容，組織學(xué)生開展“蒜葉的生長(zhǎng)”數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生以小組合作的方式進(jìn)行，準(zhǔn)備兩個(gè)裝土的盆和一個(gè)裝水的盆，分別種下蒜瓣，并將裝著土壤的兩個(gè)花盆分別放在陽光下和房間中，然后連續(xù)一個(gè)星期記錄蒜瓣根須的生長(zhǎng)情況，并以折線統(tǒng)計(jì)圖的方式記錄下來。在本次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，教師可設(shè)立以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）讓學(xué)生通過統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，了解蒜葉根須的生成情況，明白蒜葉在不同環(huán)境下的生長(zhǎng)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用折線統(tǒng)計(jì)圖記錄和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，并通過觀察統(tǒng)計(jì)圖獲得簡(jiǎn)單的結(jié)論;（2）讓學(xué)生在蒜瓣發(fā)芽實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，體會(huì)通過實(shí)驗(yàn)研究問題的過程與方法，感受數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)知識(shí)在生活中的作用，積累數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析觀念;（3）使學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)在日常生活中的價(jià)值，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究的過程和意義，在認(rèn)真觀察、測(cè)量和記錄的過程中，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。如果教師沒有說明實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，那么這場(chǎng)實(shí)驗(yàn)就會(huì)變成重復(fù)的觀察與記錄，難以激發(fā)學(xué)生的思考。因此，本次實(shí)驗(yàn)使學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的方向，有目的、有計(jì)劃地自主開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅要認(rèn)真仔細(xì)地完成每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作，更要用心感受實(shí)驗(yàn)中的數(shù)學(xué)思想方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的發(fā)展。

（二）準(zhǔn)備數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，滿足動(dòng)手操作需求

在開展小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)中所用的儀器、材料進(jìn)行詳細(xì)的梳理，并根據(jù)班級(jí)中的人數(shù)確定實(shí)驗(yàn)器材的數(shù)量，提前做好充分的準(zhǔn)備，以確保每一名學(xué)生都有參與實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)。目前來看，小學(xué)通常沒有專門的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，所以就更需要教師搜集和準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材。數(shù)學(xué)教師要轉(zhuǎn)變“等靠要”的思想，要充分利用現(xiàn)有的教學(xué)工具和儀器，提升其利用率;數(shù)學(xué)教師還應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生利用各種生活物品開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣不僅能豐富數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材資源，還具有取材便利、趣味性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，能夠激發(fā)學(xué)生在生活中開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的意識(shí)，更好地滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作需求。

例如，在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)“球的反彈高度”的教學(xué)中，教材中以籃球、足球、排球作為實(shí)驗(yàn)道具，但在實(shí)際操作中可能會(huì)遇到教室空間狹小、測(cè)量記錄困難、實(shí)驗(yàn)道具不足等問題。對(duì)此，教師可以讓學(xué)生利用乒乓球開展實(shí)驗(yàn)，3～5名學(xué)生為一組，小組成員分別負(fù)責(zé)拋球、標(biāo)記、測(cè)量、記錄等任務(wù)。為了更加清晰準(zhǔn)確地記錄乒乓球反彈的高度，教師可讓每個(gè)小組帶一部手機(jī)到學(xué)校，先用相機(jī)把實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來，然后引導(dǎo)學(xué)生把乒乓球的多次反彈高度用表格的方式整理呈現(xiàn)出來，并計(jì)算出每次反彈高度是下落高度的幾分之幾。

又如，在教學(xué)“表面涂色的正方體”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，本實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的空間想象能力提出了較高的要求。教師可提前發(fā)布任務(wù)，讓學(xué)生從生活中尋找一些正方體的紙盒，拿到課堂上來，在紙盒的每一面都畫上兩條橫線和豎線，將其平均分成九個(gè)小正方形，并在外面涂上顏色，然后讓學(xué)生沿線剪開紙盒，觀察和統(tǒng)計(jì)有顏色的面。在這一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想將大正方體每條棱平均分成4份、5份的情況，填寫教材中的表格，并觀察各組數(shù)據(jù)存在的規(guī)律。數(shù)學(xué)知識(shí)本就與生活息息相關(guān)，教師要善于開發(fā)生活中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源，鼓勵(lì)學(xué)生利用生活中的物品開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，設(shè)計(jì)出生活化、趣味化、有創(chuàng)意的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)的過程中理解數(shù)學(xué)知識(shí)。

（三）注重實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)，有序推動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程

在小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)操作過程是主體部分，對(duì)最終的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有關(guān)鍵性的影響，也是促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的重要保障。小學(xué)生的知識(shí)與能力基礎(chǔ)較弱，自主開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力有所不足，因此，部分教師對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程做出了嚴(yán)格的把控，讓學(xué)生完全按照自己的指令來完成實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性和趣味性大幅降低，學(xué)生的參與熱情也受到了影響。教師要成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的觀察者和引導(dǎo)者，認(rèn)真巡視班級(jí)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并指出他們?cè)诓僮髦写嬖诘牟划?dāng)之處，并引導(dǎo)學(xué)生自主思考解決的辦法。對(duì)于學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，教師要保持寬容和信任的態(tài)度，允許學(xué)生試錯(cuò)和改正，以此來保護(hù)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的信心和興趣。教師可使用實(shí)驗(yàn)任務(wù)單、操作流程圖等工具，對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)做出簡(jiǎn)要的指導(dǎo)，以幫助學(xué)生完成數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

（四）評(píng)估數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)效果，引導(dǎo)學(xué)生查漏補(bǔ)缺

在小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，評(píng)估與分析是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，能夠幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，完善知識(shí)與能力上的不足，也可以使教師對(duì)班級(jí)學(xué)情形成全面清晰的了解，客觀地判斷數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)起到的效果，為以后的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，如果教師忽略了評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)停留在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象層面，難以實(shí)現(xiàn)認(rèn)知上的升華，學(xué)生對(duì)自己在實(shí)驗(yàn)過程中的優(yōu)勢(shì)和不足也沒有清晰的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，教師的反饋對(duì)小學(xué)生的興趣和信心有較大的影響，如果教師在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)后作出及時(shí)、正面的反饋，就能使學(xué)生獲得成就感，增強(qiáng)他們參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力。

在傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上，教學(xué)評(píng)價(jià)通常是由教師一個(gè)人完成的，由于課堂時(shí)間和精力有限，教師很難對(duì)每一名學(xué)生都進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果可能帶有一定的主觀性和片面性。在“以生為本”的理念下，教師要讓學(xué)生充分參與到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中來，發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生反思總結(jié)的意識(shí)。

三、結(jié)束語

綜上所述，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于落實(shí)“做中學(xué)”的教育思想，是一種符合新課標(biāo)要求的教學(xué)方法，能夠改變以理論講解為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，從而把數(shù)學(xué)知識(shí)以直觀、形象、動(dòng)態(tài)的方式呈現(xiàn)出來。數(shù)學(xué)教師要從高年段小學(xué)生的認(rèn)知與能力水平出發(fā)，明確數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與目標(biāo)，積極開發(fā)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)器材資源，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的指導(dǎo)，并與學(xué)生共同評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，營(yíng)造活躍的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，推動(dòng)小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的有效提升。

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