數學實驗教學在小學數學課堂中的應用

馬 亮 (甘肅省武威市涼州區西營鎮西營九年制學校，甘肅 武威 733000)

數學教學一直以來都是小學教育的教學重難點，同時也是社會和家庭所關注的學生的綜合能力獲取途徑之一.小學階段學生的思維邏輯能力和認知能力都尚淺薄，再加上數學學科是具備邏輯性和抽象性的學科，結合學生的個別差異性，將會導致部分學生難以將自己的全部邏輯意識都運用在解決數學問題中，從而促使學生覺得數學學習是一件十分困難并難以得到回報的過程，最終可能會引導學生的反感和厭倦.實驗教學從多層面豐富教學內容，促使學生在實踐操作中不斷強化思維意識，并通過不斷引導和鼓勵激發學生，從而提升學生的學習自信心.基于此，教師需要將實驗教學應用至實際數學課堂中，促使學生能夠有效掌握所學知識.

一、實驗教學在小學數學教學中的意義

現階段，仍然存在部分教師沿用傳統教學手段，即教師單方面講解，學生被動接受知識，這樣的教學方式不僅教學效果甚微，同時容易導致學生逐漸喪失學習興趣，最終促使學生逐漸對數學學習失去學習信心.數學學科具備一定的抽象性，而小學階段的學生多以直觀現象為主要學習對象，若是沒有采取合理的教學方法，學生將難以深入理解和學習教材知識.當下的小學數學課堂大部分會出現這兩個層面的問題：一方面是課堂教學氛圍枯燥沉悶.傳統教學模式嚴重打擊學生對于數學學習的求知欲望，同時思維邏輯無法跟上教學節奏，導致學生無法透徹理解教材內容.另一方面則是學生對于所學知識的應用能力較弱.學生只是通過記憶去學習知識，久而久之記憶將會逐漸衰減，則這一部分的知識學生也將會逐漸淡忘.

為了有效解決傳統教學留下來的弊端，現如今許多學校以及數學教師已經將實驗教學滲透至實際教學中，通過全方面創新式教學模式激發學生對于數學學習的興趣，通過實踐操作提升學生對于知識的掌握程度.一方面，教師需要培養學生對于數學學習的創新意識和應用思維，通過將課堂學習主動權交給學生，教師則退居引導層面，以教學內容為核心，有效開展多元化的教學活動和教學實驗，優化教學策略和教學設計，以不斷激發學生的學習積極性和學習熱情.另一方面，教師需要通過實驗教學提升學生對于所學知識的應用能力，逐步培養并提升學生的實際操作能力，促使學生在實驗操作過程中對相關的數學定理、數學概念等進行透徹理解并識記.缺乏實踐經驗的學生無法有效掌握所學知識，實驗教學可以幫助學生有效構建自身的知識體系，進而引導學生能夠將數學知識與現實生活聯系在一起，提升學生的課堂學習效率.

二、教師需要幫助學生聯系新舊知識

教學導入階段是提升數學實驗課堂教學的關鍵階段，小學階段的學生缺乏相應的社會經歷，同時思維邏輯尚在發育且顯得不成熟.在學習進程中，學生難以自主地聯系新舊知識，因此，教師在引導學生學習新知識時，需要充分發揮自身的引導者的作用，幫助學生找到新舊知識之間的契機，進而有效聯系在一起，使得學生構建起基本的數學邏輯體系和知識體系.另外，通過優化課堂導入環節，能引導學生自主發現新舊知識之間的聯系契機，進而自主將舊知識沿用在新知識的學習過程中.在此環節中，教師要注重發揮學生的主觀能動性，給予學生充足的時間和自由去自主將新舊知識相聯系，鼓勵學生提升借助舊知識來理解新知識的推理能力.最后，教師還需要引導學生結合和總結自身已有知識，通過創設問題情境幫助學生回顧舊知識，進而為后期的新知識學習打下基礎.新舊知識在聯系的過程中需要學生不斷復習、鞏固舊的知識點，從舊知識點中不斷發掘出新的解題思路，以此來提高自己的解題效率和解題質量.

例如，教師在執教人教版小學數學課程“有余數的除法”的相關內容時，可以結合學生之前所學知識——“表內除法”設計相應的導入教學設計.教師首先簡單引入“表內除法”的基礎概念，在此基礎上布置有關表內除法的習題，引導學生根據口訣進行計算.一方面幫助學生回顧相關數學口訣，運用以前學過的知識點來進一步進行新知識的學習與理解，另一方面也可以有效檢驗學生的計算水平以及對這塊數學知識的掌握程度.接著，在學生計算完畢之后，教師在原式子的基礎上調整除數和被除數，設計出無法除盡的計算題型.學生在計算的過程中提出除不盡的疑問，這時教師便可以巧妙引入余數除法的相關概念.最后，教師在學生理解余數除法概念的基礎上設計相應的實驗活動，引導學生利用余數除法解決相應的計算問題.這樣的教學方式不僅可以提升學生對于新知識的探究能力，同時還可以有效幫助學生鏈接新舊知識之間的契機，進而提升實驗教學效率.

三、教師需要基于學生的個性化差異，設置個性化實驗教學

每名學生都是獨立的個體，每個人在先天智力的發展上都具備一定的差異性，再加上每名學生的成長環境不同導致他們都具備明顯的個體差異性.因此，小學數學教師需要及時了解學生的個體差異性，進而有效開展針對性教學，因材施教地設置具備個性化的數學實驗教學.小學階段的數學實驗課程的教學任務主要在于引導學生在已有數學知識基礎上，有效強化自身的思維邏輯能力，通過實踐實驗幫助學生構建自身的知識體系.若是使用統一的實驗教學模式，雖然能夠節省教師的教學時間，同時實現教學進度處于統一步調上，但是基于學生的個體差異性，學習基礎稍弱的學生可能無法跟上學習進度，而學習基礎較強的學生很快就理解所學內容，由于缺乏下一步教學措施，進而消磨這一部分學生的學習積極性.因此，基于學生個體學習差異性，教師需要設置個性化的實驗教學策略，制訂適合不同學生的發展方式，幫助學生滿足自身的學習需求和發展需要.

因此，這就需要小學教師充分了解每名學生的學習特性，從而在保障基本教學任務完成的同時，針對每個層級的學生進行差異化引導.例如，教師在執教人教版小學數學課程“圖形的運動”的相關內容時，為了能夠有效引導學生理解有關圖形對稱方面的知識，教師可以設置相應的數學實驗活動.教師引導學生通過剪紙創作出自己所認知的對稱圖形.對于學習基礎較弱的學生，教師可以引導他們從簡單的圖形開始創作——長方形、正方形、圓形等；對于學習基礎較為扎實的學生，教師可以引導他們創作一些稍微復雜的圖形——不規則圖形、多邊形等.值得注意的是，面對不同層面的學生，教師都需要秉承積極的教學態度，耐心引導和鼓勵學生，提升學生的課堂參與度.這樣的教學模式，不僅滿足每個階段的學生對于課堂的需求，同時照顧每個階段學生的學習自信心，融洽教師與學生之間關系的同時，有效提升學生的創新能力.

四、教師需要合理選擇實驗教學的教學內容

雖然，實驗教學能夠有效提升學生對于數學學習的興趣，但小學階段的數學教學內容并非全部都適合用實驗教學進行講解.因此，教師需要合理選擇實驗教學的教學內容，不僅需要選擇能夠被所有學生接受的實驗內容和操作步驟，同時還需要選擇能夠通過實驗教學體現數學本質和特點的數學知識.值得注意的是，教師在選擇實驗教學內容時，不僅需要基于教材內容進行選擇，還需要有效貼合實際生活場景，提升學生的知識應用能力.數學知識與生活現象是緊密相連的.基于此，在進行實驗教學的過程中，教師應該適當滲透一些生活案例進入課堂教學中，激起學生的學習欲望.在選擇生活案例的時候，教師需要關注生活案例的靈活轉化，將常見的生活現象轉化為適用于教學實驗課堂的教學案例呈現出來.

例如，教師在執教人教版小學數學課程“長方形和正方形面積的計算”的相關內容時，可以發現只是單一地利用口述或者文字描述的形式難以讓學生深入了解面積的計算公式，因此，便可以借助實驗教學提升學生對于面積計算的理解.教師可以引導學生通過對自己身邊存在的正方形和長方形進行面積計算，進而深化學生對數學知識與現實生活的聯系.此外，教師還可以設計動手操作活動，指導學生準備好一塊長方形硬紙板，先要求學生用直尺測量長方形硬紙板的長度和寬度，隨后再利用長方形面積求解公式對此塊硬紙板進行面積求解.在求解完長方形的面積后，教師可以引導學生沿著長方形的長邊進行裁剪，將其長邊剪至與其寬度相等為止，此時再要求學生觀察剪出來的圖形.經過觀察后，學生很容易發現此時的硬紙板長度與寬度相等，此時硬紙板是正方形，利用正方形面積求解公式“邊長乘邊長”測算硬紙板的面積.通過以上實驗操作，學生能夠清晰透徹地理解長方形與正方形面積求解的關系，正方形即是特殊的長方形，兩者的求解理念相同.再例如，教師在執教人教版小學數學課程“位置與方向”的相關內容時，可以發現方向和位置本身就是存在于日常生活中的數學概念，因此，教師便可以引導學生采用實驗學習的模式深入理解位置與方向的相關知識.教師可以引導學生進行一個小小的課堂互動.教師可以讓學生以自己為中心參照點，描述自己周圍同學的位置與方向，與此同時，學生還可以與自己周圍的學生組成合作小組，與他們進行溝通交流.在進行這個小活動的過程中，學生驚奇地發現每個人的位置方向在不同人眼中是不一樣的，基于此，學生可以進一步理解方向與位置的定義：方向與位置都是需要基于一定的參照物來描述的.在有趣的課堂小活動中，學生既能充分了解相關的數學概念和定理的真正內涵，還能進一步感受課堂的輕松與活躍，積極參與課堂活動，收獲積極、向上的課堂參與體驗，進一步提升課堂學習效率與課堂參與程度.可以發現，當教學內容涉及概念的形成和演變時，需要通過一定的實踐操作和物質手段才能直觀引導學生深入理解和學習，通過文字描述和口頭講述是無法促使學生有效掌握和學習的.

五、教師需要結合實驗教學充分準備好相關實驗材料

小學階段的數學實驗教學其實與同階段的自然科學實驗教學相似，都需要借助一定的操作步驟或者物質手段才能正常開展.總的來說，數學實驗教學模式具備一定的可物化性質.基于此，小學數學教師在設計數學實驗教學內容時，需要同時協助學生準備相關的實驗材料.實驗教學所需要的實驗材料不僅需要突出實驗教學的教學核心，還需要控制實驗材料的操作難度是否匹配小學階段的認知規律.合適的實驗教學材料可以有效推動課堂教學開展，實現事半功倍的實驗教學效果.多媒體技術也可以幫助教師進一步提升實驗教學的質量與效率.因此，教師可以在課前制作并準備好一系列的課件，在實驗教學階段，利用多媒體為學生呈現出相關的資源，豐富教學課堂內容.基于此，教師也要時刻保持與時俱進的教學思想和教學理念，善于接納并利用一些新穎的教育技術來豐富實驗教學材料，以此來提升課堂的趣味性，使得學生在新鮮的實驗操作活動中燃起學習、探究的熱情，不斷提升和培養自己的學科核心素養與數學綜合素質.

例如，教師在執教人教版小學數學四年級課程“火車過橋”的相關內容時，傳統教學模式中，通常會借助在黑板或者白板上繪制輔助線引導學生理解，但是小學階段的學生思維邏輯能力有限，難以通過手工繪制的線段理解實際橋洞的長度，甚至火車速度和火車長度之間的關系都是模糊不清的，最終可能會導致學生只是模棱兩可地記憶下來，面對實際問題解答時依舊是無法解決的.這時，教師可以引導學生事先準備小米尺作為橋身，而橡皮擦作為火車，通過實踐操作還原火車過橋的真實場景，基于此場景教師再進行相依計算規律講解.這樣的教學模式不僅可以引導學生通過自己的學習工具完成實驗過程，同時深化學生對于計算過程中的理解，進而達到事半功倍的實驗教學效率.此外，為了給學生呈現更優良的實驗效果，教師可以利用多媒體為學生展示相關的實驗課程，給予學生更加優質的視覺體驗，比起傳統的實驗教學，多媒體式實驗教學更能夠為學生呈現出更加全面化、富有細節感的實驗流程.針對“火車過橋”這一章節的內容，教師可以利用多媒體先為學生呈現出真實場景中火車過橋的畫面，其次，再向學生展示其他同學演示“火車過橋”場面的實驗過程；最后，再次引導學生根據視頻中的實驗內容，再加之自己創新思想和想法，還原實驗過程，更加清楚地了解火車行動軌跡與橋身長度計算之間的關系.

六、結 語

綜上所述，小學數學教師需要將實驗教學滲透至實際教學過程中.實驗教學是新課程改革背景下所推崇的重點教學模式之一，教師通過設計科學合理的實驗教學內容幫助學生鏈接新舊知識；同時通過選擇合適的教學內容和實驗材料提升學生的知識應用能力；最后，教師通過設計和優化趣味的課堂導入環節，有效尊重學生的個別差異性，通過因材施教的教學方式提升學生的綜合能力，培養學生形成良好的學科素養.