談核心素養視角下的小學數學實驗教學

【摘要】在素質教育不斷發展和學科整合進一步推進的今天，越來越多的小學數學教師開始嘗試創新課程教學模式，整合多種形式的教學活動。文章中，筆者根據自身教學經驗和一些研究成果，分析核心素養視角下的小學數學實驗教學現狀，并從不同的角度提出建議，希望給諸位數學教師的工作改良帶來一些幫助。

【關鍵詞】核心素養；小學數學；實驗教學

作者簡介：張婷（1987—），女，江蘇省蘇州市昆山澄峰外國語學校。

小學數學課程是奠基類課程，以客觀存在的數學規律和反映客觀規律的數學概念、計算方法為主要教學內容［1］。在一些小學生，乃至部分小學數學教師的印象里，數學學科并不像科學課程那樣可以利用實驗開展教學活動，這顯然是一種非常片面的認知。小學數學學科知識的生活感非常強，具有廣闊的現實應用范圍，這恰恰是有效開展實驗活動的首要條件。但要結合小學數學知識開展實驗教學活動，小學數學教師要轉變教學思路，放棄以理論輸出和例題講解為主的課堂教學形式，從實踐探究的角度去設計、組織更具代入感和表現力的實驗活動，幫助學生以更直接、形象的形式學習數學，同時促進學生的探究能力和動手能力發展［2］。在筆者看來，這些工作的開展應當以下列幾方面為主要抓手。

一、完善數學實驗活動的設計標準

設計教學活動不僅需要科學的理論，也離不開一整套正確、完備的執行標準。小學數學教師在進行實驗教學之前，應當結合數學課程的特質、小學生的群體特征以及實驗教學的內在要求，建立完備的實驗活動設計標準，彰顯實驗活動的服務性、生活性和拓展性，并在實際應用的過程中進一步調整、優化實驗活動，從而取得理想的效果。

（一）幫助學生形成應用思維

使用教學策略的根本價值在于幫助學生更快、更順利地達成理想的學習目標，小學數學教師要在明確這一目的的基礎上，根據課程教學內容、教學目標以及宏觀要求來制訂實驗活動的基本內容、步驟以及評價標準，讓實驗活動幫助學生理解目標知識、掌握相應技能，并在更高維度上引導學生形成良好的學習、應用思維。

例如教授“長方體和正方體”這一部分內容時，為了讓學生更好地理解長方體、正方體的概念，教師可以發給學生幾張大小不一的硬卡紙，讓學生試著制作出正方體或者長方體。經過這樣的數學實驗，學生會逐步意識到，只有用大小相同的卡紙才能拼接出正方體和長方體，由此，學生對正方體和長方體的認識也會更加深入。

將抽象的概念轉化為具象的材料和操作行為，可以讓學生以更加直接的形式理解相應的知識信息，同時對這些知識有直觀的印象，學生的學習效果也會有所提升。

（二）引導學生將知識聯系生活

生活是知識的來源和歸宿，只有服務于生活的教學活動才能最大限度地調動學生的學習動力。小學數學教師在開展數學實驗教學時，要設計合適的實驗主題，將課程內容和生活實際聯系起來，使學生進一步體會學習數學的意義，產生強烈的參與數學實驗的熱情。

比如在教授“時、分、秒”這一部分內容時，教師可以先提出這樣的問題：“為什么很多單位之間的換算都是十進制的，只有時間單位是六十進制呢？”在學生百思不得其解之時，教師可以組織數學實驗，發給學生一些小豆子，讓學生將這些豆子分成若干個數量相等的小堆，再數一數、算一算每種分法下小堆里豆子的數量。通過這個數學實驗，學生可以得出“六十可以被更多的數整除，更有利于時間計算”的正確結論。

在實驗過程中，學生可以將數學知識、理念和生活現象聯系起來，也能夠獲得良好的學習體驗。

（三）注重數學實驗的發散性、探究性

要學好小學數學，學生需要具備一定的思維能力，因此，對學生思維的有效培養也是數學課程的教學目標之一。在設計數學實驗活動時，小學數學教師需要確保數學實驗具有發散性、探究性，不對實驗的具體過程、形式做過多的要求，也盡量避免干預學生的實驗行為，而是鼓勵學生根據自己的認知和學習經驗去自行設計、執行實驗，同時允許學生結合實驗結果提出不同于主流認知的觀點。

例如在完成“三角形”這一部分內容的教學后，教師可以鼓勵學生圍繞“三角形內角和為180度”這一結論做論證實驗，通過直觀、形象的實驗結果證明這一結論的正確。如果在設計實驗的過程中，學生陷入瓶頸，教師可從180度和直線的關系入手給予學生提示，讓學生意識到可以通過三角拼接法驗證“三角形內角和為180度”。

在完成拓展性的數學實驗的過程中，學生的自主學習意識和能力都會得到強化，他們參與數學實驗的熱情和自我表現的信心也會提升，這能為后續教學活動的開展打下良好的基礎。

二、完善數學實驗的具體組織形式

數學實驗的組織形式會影響學生的學習效果，因此在組織數學實驗時，教師也需要仔細考慮數學實驗的開展方向、類型。在完善數學實驗的具體組織形式時，小學數學教師要嚴格對標新課程標準以及素質教育的宗旨，讓小學生在實驗過程中深刻認識到數學知識、技能和現實生活之間的密切聯系，同時以更高的效率積累豐富的數學知識應用經驗，取得良好的學習效果。

（一）凸顯學生的主體性

“學生是學習行為的主體”，任何教學工作都必須凸顯學生的主觀能動性，否則教學質量無法出現質的提升。在開展實驗教學時，小學數學教師要注意減少對實驗活動的外在牽引，鼓勵學生通過小組合作的方式，共同思考實驗活動的環節設計、過程推進和成果論證，引導他們將自己對實驗目標和實驗環節的看法、思路說出來，和同學積極交流，在討論中形成良好的思考模式［3］。

比如在結束“可能性”這一部分內容的教學后，教師可以引導學生思考“如何以量化的方式來計算、表示一件事發生的可能性”，鼓勵學生結合自己的經歷，利用身邊的材料，設計一個數學實驗。在學生思考、討論的過程中，教師可以適當提示學生參考常玩的“猜金瓜”“抽大王”等概率游戲設計數學實驗。

在這樣的數學課堂上，學生不僅需要深入思考數學知識與現實生活的聯系，還要運用所學知識設計驗證實驗，學生能從活動中獲得更大的提升。

（二）鼓勵學生參與實踐活動

正所謂“實踐出真知”，小學數學實驗教學不應局限在課堂上，教師還應讓學生結合更具現實意義的問題、任務進行實驗，引導學生將解決現實問題當成探究數學知識、應用數學技能的素材。當然，這項工作的執行要以尊重學生當前的能力和學習進度為前提，否則會因揠苗助長起到反作用。

例如在教授“圓”這一部分內容時，為了讓學生更好地理解“同等周長的情況下，圓的面積最大”這一結論，教師可以鼓勵學生回家后利用皮尺或軟繩來記錄家中截面為圓形的水杯的周長，再利用繩子圈出等周長的正方形、三角形范圍，而后通過注水比較等方式測量圓形區域和正方形、三角形區域的水漬面積大小。

這種實驗活動可以滿足學生依靠自己的能力解決問題的表現欲，并能在客觀上強化實際生活和數學知識之間的聯系，起到提升課程教學質量的作用。

（三）注重實驗活動的場景性

小學數學知識具有較強的實用性，但應用數學知識需要在一定的場景下。與此同時，學生所處場景中潛在的數學元素也會對學生運用數學知識有很大的影響。所以，小學數學教師在設計數學實驗時，也要注重實驗活動的場景性，根據課程內容、教學目標和學生的興趣點搭建對應的實驗場景，讓學生在場景的感召下產生更強的執行和探究意愿［4］。

比如在結束“統計”這一部分內容的教學后，教師可以構建一個“比較物價”的教學場景，讓學生結合教師給出的不同超市商品的平均價格表，繪制出相應的條形統計圖、扇形統計圖和折線統計圖，而后以“比較數值大小”為標準判斷不同統計圖在這一場景下的信息表現力，從而得出在這一場景中最合適的圖表類型。

在合適的教學場景中，學生能夠借助自己的生活經驗學習數學知識，從多角度感受數學知識、技能的應用價值，學習的難度會大幅降低，學生的數學認知也會更豐富。

三、擴大數學實驗活動的空間

要取得良好的教學效果，實驗教學的開展不能局限于數學課堂，小學數學教師要在完善課堂實驗教學工作的同時，有意識地利用“碎片時間”組織數學實驗，布置恰當的數學實驗作業，組織親子數學實驗活動，擴大數學實驗的空間，讓學生擁有更多的機會應用數學知識，熟悉探究數學知識的方法，同時強化數學學習思維，提升自主學習能力。

（一）利用“碎片時間”組織數學實驗活動

小學生的學習任務相對輕松，有較多的“碎片時間”，小學數學教師要積極利用這一資源，鼓勵學生結合當天的數學學習內容完成實驗任務，消化、鞏固所學知識，形成完備的數學認知框架。需要強調的是，這一項活動的開展要以保持學生校內作息為前提，不可因此影響學生的休息或者給學生帶來過大的學習壓力。

例如，教師可以在大課間、活動課、自習課等時間，組織學生結成四人小組，圍繞“幾何模型制作”“多種方法測量距離”“七巧板圖形拼接”“場地面積多元計算”等主題設計、完成數學實驗，并從中總結、提煉出最佳的任務完成方法。

通過高頻次的數學實驗探究，學生對于數學知識的認知會發生變化，他們會更加習慣于通過探究學習知識，并對數學知識的實用性有更加深刻的認識。

（二）布置課后作業，讓學生完成數學實驗

作業是鞏固學生學習成果、強化其知識應用意識的重要載體［5］，在開展實驗教學時，教師也要充分利用作業，使學生更高效地學習數學知識。小學數學教師可以根據課程內容和學生的實踐條件布置一些探究性任務，鼓勵學生在真實場景中完成數學實驗，實現對目標知識的二次理解和深度應用，讓課后作業發揮更大的作用。

比如在完成“確定位置”的教學后，教師可以布置“地圖繪制”的實驗任務，讓學生繪制一份自己生活的小區至學校附近區域的平面圖，并比較通過不同路徑到達學校的距離，從中選擇最合適自己的上學路徑。

這樣的實驗作業可以讓學生進行獨立探究，促使學生在課后深度思考，從而掌握合理應用既有學習成果的方法。

（三）組織親子數學實驗活動

除了以上幾方面的策略，小學數學教師還可將家校合作機制引入數學實驗教學，讓家長意識到數學實驗對于數學學習的重要意義。為此，教師需要組織一些親子實驗活動，鼓勵家長和學生共同參與，在拉近家長與學生、教師關系的同時，提高課程教學質量。

結語

數學并不是一門紙上談兵的學科，小學數學教學理應體現出更強的實踐性和探究性，這樣才能彰顯數學的價值與魅力。小學數學教師要正確認識數學學科的特點，加大對數學實驗的研究和應用力度，引導學生以更為直接、深入的方式理解數學知識，感受數學的巨大應用價值，養成良好的探究習慣，形成完備的學習思維框架，為學生進行更高階的數學學習和形成課程核心素養提供強有力的保障。

【參考文獻】

［1］鐘啟泉.基于核心素養的課程發展：挑戰與課題［J］.全球教育展望，2016，45（01）：3-25.

［2］宋玉霞.核心素養下小學數學課堂教學活動探究［J］.新課程，2021（26）：20.

［3］王小平.淺談核心素養下小學數學計算和解決問題教學的結合［J］.新課程，2021（26）：38.

［4］鄧旭東.核心素養視角下小學數學教學優化的探討［J］.新課程，2021（26）：40.

［5］吳洵.基于核心素養的小學數學單元整體教學策略探究［J］.試題與研究，2021（18）：157-158.