淺析小學數學實驗的開發和教學實踐

柯雪峰，男，1976年9月出生，現任浦城縣富嶺中心小學黨支部書記兼校長，一級教師，本科學歷，南平市數學骨干教師，南平市示范校長培養人，南平市優秀黨務工作者，曾獲浦城縣2022年片段教學技能比賽一等獎，南平市2022年輔導學生“說理課堂”優秀視頻一等獎。

新課標大背景下的小學數學實驗教學資源的開發，需要教師付出更多努力。數學實驗內容豐富多樣，

內容來源更為廣泛，教師需要做整合分辨處理，對數學實驗內容進行科學歸類，為學生創造更多探索的機會。學生對數學實驗比較感興趣，教師從教學實際出發展開教學設計，優化數學實驗教程，做好實驗活動組織，及時給予技術指導，確保數學實驗歷練效果，有利于促進學生數學學科核心素養的發展。

一、優化實驗設計，精選課程內容

小學數學實驗豐富，教師設計更多適合的實驗方案，促進數學實驗課程的建設，能夠讓學生獲得更好的學習成效。針對數學教材中一些帶有數學實驗屬性的案例信息，教師可以研究實驗內容，推出實驗方案，結合學生生活認知展開實驗素材收集，創設實驗情境，以提升學科教學品質。教師組織學生參與收集整理適合的實驗內容活動，展開實驗優化設計，可以讓學生獲得更多的訓練契機。

以北師大版小學數學五年級（上冊）“軸對稱和平移”一課為例，教師可以設計展示內容，利用手邊的物件進行平移操作，讓學生理解平移概念。為激發學生數學思維，教師可以要求學生拿出一張方格紙，利用橡皮等小物件，根據教師設定做平移操作，如向右平移5個單位，再向下平移3個單位。學生通過平移操作，對平移概念有了直觀認識。教師可要求學生根據實驗操作體驗，列舉生活中見過的平移運動和現象。學生對這個內容比較感興趣，能夠積極展開思考和梳理，很快就有信息反饋。各種車輛的直線運動、人員走動、物體的直線移動等，都帶有平移屬性特點。教師要對學生列舉的案例進行具體分析，對一些運動現象做深入分析，讓學生對平移現象有更深入的理解。

教師利用展示機會引導學生解讀平移概念，然后用方格紙做平移實驗，并針對生活中的一些移動現象做具體判斷，為學生提供實驗操作機會，對實驗現象做專業分析和討論，能夠使學生形成學科認知。教師優化實驗設計，對接生活，組織學生拓展思維，能為學生順利實驗創造良好條件。數學實驗內容豐富多樣，教師借助生活經驗展開對應設計，助學效果顯著。

二、強化實驗組織，豐富活動形式

教師在推出實驗方案后，需要進行有效調整，針對學生實驗認知基礎展開教學組織，推出更多適合的實驗機會，為學生帶來全新的學習體驗。數學實驗程序大多比較簡單，借助生活材料就可以完成操作。教師針對數學實驗內容展開深度研究，能為學生創造更多實驗機會，滿足學生的探索需求。教師有意識地創新實驗形式，能對學生多種感官造成一定沖擊，助學效果更突出。數學實驗形式多種多樣，教師應注重優化設計，推出多種新鮮的實驗形式，能夠滿足不同學生群體的學習需求。

學生對實驗設計有個性追求，教師有意識地引導學生參與實驗方案的研討，可以有效激活學生學科思維，使學生形成嶄新的學習體驗。在教學“多邊形的面積”這部分內容時，教師可以整合教材相關內容，解讀一些數學概念，然后找出事先準備的剪刀，現場剪出一些多邊型圖案，通過折疊，將多邊形分解成大小不同的三角形，然后用直尺測量相關數據，利用三角形面積公式計算多邊形面積，最終推導出多邊形面積計算公式。學生對數學計算公式進行專業推導，操作難度可想而知。教師可適時觀察學生學習表現，及時出手，幫助學生找到操作方向，確保公式推導順利進行。經過一番操作和思考，學生逐漸進入實驗核心，在嘗試中尋求操作路線，逐漸推導出多邊形面積公式。

在組織學生開展數學實驗活動的過程中，教師要有意識地引導學生做實驗成果梳理和總結。學生在實驗操作中能夠通過梳理和總結，自然形成學科認知。教師對實驗操作要領做針對性指導，組織學生對實驗成果和結論做反復推敲和分析，這是比較有價值的教學設計，能使學生養成理性思考的習慣。

三、深化實驗研討，提升操作品質

在數學實驗方案推出后，教師要提出具體的要求，給出一些操作建議，確保實驗順利進行。學生對實驗操作比較感興趣，但在操作中會遇到一些困惑和問題。教師針對學生實驗操作情況展開具體指導，為學生提供更多學法支持，無疑能夠發揮重要的助學作用。數學實驗研討帶有學術性、專業性特點，考慮到小學生沒有相關知識儲備，教師要做好具體的設計，組織學生展開深入研究。如果有需要，教師可以與學生展開多重互動，幫助學生順利完成數學實驗操作任務。

教師設計數學實驗方案要充分考慮學生接受實際，能夠有效提升設計品質，使學生自然啟動生活認知思維和數學思維，展開創造性學習和探索。在教學“組合圖形的面積”這節內容時，教師可先引導學生觀察教材中的相關圖示，對多邊形形狀特點做具體觀察和討論，理清多邊形圖形的基本特點和概念，然后開始布設數學實驗操作任務：在我們身邊有不少組合圖形，同學們不妨進行實地觀察和測量，計算其實際面積，以促進學科認知的內化。學生對實地觀察和測量學習任務比較感興趣，自然能夠積極響應。教師帶領學生來到校園中，尋找一些組合圖形案例，如花園、操場上的運動場地、道路等。教師可以組織學生進行集體觀察和測量，計算出其實際面積，然后展示計算結果，看哪一個小組的實驗結果更精確。學生有主動探索的要求，因此，教師要對學生的實驗認知基礎有客觀判斷，設計實驗程序，提出實驗要求，確保實驗順利開展。

教師要求學生展示實驗數據，這一對比過程無疑是研討反思性學習。學生從實驗設計、實驗觀察、實驗測量、實驗計算等環節展開實驗認知和思考，自然能夠形成實驗認知基礎，在充分思考和互動中提高數學實驗操作能力。教師注重對學生實驗能力的培養，能使學生的反饋更積極主動。

四、內化實驗認知，建立學科素養

數學實驗帶有探索性，教師充分把握學情，推出實驗方案，給出具體要求，設定明確的目標，能為學生順利開展實驗創造條件。學生有實踐經歷，學習認知積累也開始豐富起來。教師要做好實驗總結，組織學生展開多種形式的學習反思，將實驗學習成果有效轉化，促進學生實驗認知的順利內化，提高學生學科素養。數學實驗需要知識的支持，教師從學生學科認知基礎出發，展開教學設計，引導學生逐漸進入實驗操作環節，組織學生展開研學行動，無疑能夠獲得預想效果。

學生對趣味性實驗內容比較感興趣，因此，教師不妨借助一些簡單的生活材料和物品，展開實驗設計，以激發學生的實驗學習主動性。以“可能性”一課教學為例，教師可以拿出一個黑色袋子并告知學生：這個袋子里有兩種顏色的乒乓球，誰來摸球呢？看看摸出紅色球的概率有多高。學生紛紛報名，游戲活動順利開展。每個學生有10次機會，他們摸出紅色的概率大多相當，都在50%左右。通過摸球操作過程，學生對“可能性”數學概念有了一定的直觀認識。教師可以要求學生準備一些硬幣，讓同桌兩人展開實驗操作，投拋這些硬幣，先做猜想，然后投放，看誰猜中的概率更高。學生根據教師要求展開實驗操作，記錄投拋次數，并對投拋結果做梳理歸結，得出實驗結論：

硬幣投拋實驗，硬幣正反面出現的概率幾乎對等，相差甚小，投拋次數越多，相差概率越小。教師組織學生對實驗結論做深度研討，歸結出實驗規律。

教師以游戲形式推出數學實驗，成功調動了學生的參與主動性。學生在投擲硬幣實驗中，對投擲命中概率做統計，也會逐漸形成實驗結論。數學實驗未必在苛刻的條件下展開，一枚小小的硬幣便可為學生創造難得的實驗操作機會。學生對游戲性實驗感興趣，教師應設定實驗方案，做出具體安排，幫助學生明確操作路線，指導學生展開實驗討論，給學生提供深入研學機會。

數學學科有眾多實驗內容，教師以實驗課程開發為契機，推出更多實驗教學內容，能為學生提供更多學習指導，確保數學實驗順利展開，讓更多學生順利進入數學實驗環節，在具體操作和思考中形成學科認知能力。教師針對學生學習實際展開對應指導，能夠創造豐富學習契機，以滿足不同學生群體的學習需要。

作者/柯雪峰 浦城縣富嶺中心小學