基于核心素養的小學數學實驗教學策略

隨著新課改的深入落實，核心素養的培養成為教育的重要目標。在小學階段這一基礎教育的關鍵時期，數學實驗教學以其直觀、生動的教學方式幫助小學生深入理解抽象的數學概念，提高對知識的吸收效果，其重要性日益凸顯。因此，在實施過程中，教師尤其要關注如何將實驗活動與數學知識有機結合，激發學生主動探究的興趣，引導他們通過動手操作體驗數學的本質，同時，注重培養學生的合作交流能力和科學精神，從而全面提高小學生的數學核心素養。

一、基于核心素養的小學數學實驗教學原則

（一）針對性

小學數學實驗教學要緊密圍繞核心素養的培養目標，結合學生的實際認知水平和興趣特點，設計具有明確教學目標和內容的實驗活動。比如，通過實踐活動讓學生直觀感知數學概念、理解運算規律，培養他們的數學思維能力和問題解決能力，從而實現對數感、量感、空間觀念等核心素養的具體培養。

（二）啟發性

在實驗教學過程中，教師應當以引導者的身份出現，創設開放性的學習環境，鼓勵學生主動探索、發現和建構知識。比如，通過動手操作、觀察比較、分析推理等活動，激發學生的好奇心和求知欲，啟迪他們運用數學方法思考問題，逐步形成邏輯推理能力和創新意識。

（三）挑戰性

在數學實驗教學中，教師要設置適當難度的任務，使學生跳出舒適區，勇敢面對困難，形成積極的學習態度和堅韌的學習意志。這包括引導學生處理復雜的數學問題，完成具有一定深度和復雜度的實驗項目，讓他們在攻克難關的過程中不斷積累成功的經驗，增強自我效能感，最終促進高階思維能力與自主學習能力的發展。

二、基于核心素養的小學數學實驗教學策略

（一）動手類實驗，助力概念理解

1.搭建創意模型——具象化抽象概念。

小學生處于認知發展的關鍵期，抽象邏輯思維初步形成但尚不成熟，而動手構建與數學概念對應的實物、圖像或符號模型，可以將抽象的數學知識轉化為具體可感的對象，有助于他們在直觀操作中理解數學原理，因此，教師可以在解釋抽象概念時引導學生動手搭建創意模型。

比如，在教授蘇教版教材中的《平移、旋轉和軸對稱》一課時，教師可以將課堂分為四個環節：第一，在引導探索階段提出問題情境，例如讓學生回想現實中的實例（如電梯升降、風車轉動、鏡像反射等），引出平移、旋轉和軸對稱三種變換方式，激發他們的好奇心和探索欲望。第二，在模型環節，教師分發彩色積木或者折紙等材料，讓學生嘗試搭建或繪制相應的模型。例如，用積木拼出一個簡單的圖形，然后通過移動（平移）、旋轉或折疊（軸對稱）積木塊來展示這三種變換過程。第三，在實踐操作環節，教師鼓勵學生親自操作，體驗每種變換前后圖形的位置變化和形狀保持不變的特點。比如，將一個三角形進行90°旋轉，讓學生觀察并描述旋轉前后的對應點位置關系，或者通過折疊紙張，讓學生理解軸對稱的概念。第四，在歸納總結階段，教師組織學生交流、分享他們的發現，共同歸納平移、旋轉和軸對稱的定義，并結合模型，加深記憶。這樣的過程不僅能夠讓學生掌握抽象的數學概念，還能培養他們的動手能力和創新思維，切實提高學生的數學核心素養。

2.模擬生活情境——聯系實際促理解。

將抽象的數學知識與學生日常生活實際相結合，創設生活化的情境，能夠讓數學課堂教學更具生動性和實效性，引導學生在解決實際問題中感知、理解和運用數學知識。這樣一來，學生能夠直觀地感受到數學學習的樂趣，從而在后續學習中更加積極、投入。

比如，在《千克和克》的教學實踐中，教師可以創設一個模擬超市購物的生活情境，讓學生扮演顧客選購商品。例如，展示一包標記為100克的餅干、一瓶500毫升的礦泉水（約500克），以及一袋重1千克的大米等實物。

課堂活動開始時，教師可以先讓學生親手稱量這些物品，感受不同重量單位的實際含義。然后提出問題：“如果小明想買3包這樣的餅干，一共是多少克？”引導學生利用數學運算進行解答，即

100克×3=300（克）。

接下來，教師進一步深化情境，詢問：“如果小明還想買剛好湊夠1千克的商品，他需要購買多少克餅干或者其他商品呢？”這樣既鍛煉了學生的計算能力，又讓他們在實際操作中對千克和克之間的關系有了更直觀的理解。

教師還可以設計小組競賽，讓學生以團隊合作的方式去探索更多生活中關于千克和克的應用實例，如估算家里水果或蔬菜的重量，或者計劃一次野餐所需食物的重量等，從而真正實現從生活情景到數學概念的認知轉化，加深對“千克”和“克”這兩個重量單位的理解。

3.小組合作探究——互動中深化認知。

小學生天性好動，樂于探索，因此，教師在組織課堂教學時，要讓學生動起來，不僅讓他們動手操作，還要引導學生之間互動。為此，教師可以組織學生進行小組合作、共同探究，使他們在交流與互動中分享觀念、解決實際問題，從而實現對知識的深度理解和運用。這樣的學習過程有助于培養學生的團隊協作能力、溝通表達能力以及批判性思維，使數學學習過程更加富有生機、富有成效。

比如，在《年、月、日》一課教學中，在完成知識點講解后，教師可以將全班學生劃分為若干個學習小組，并圍繞時間計算和日期推理設計一系列的任務，如“家庭成員重要日期記錄與跨月聚會策劃”活動，每個小組要承擔模擬家庭環境的任務，每位組員代表家庭中的一個成員，并記錄各自的重要日期，如生日、結婚紀念日等。在完成這項基礎任務后，小組需要共同商討一個跨越兩個月份的家庭聚會計劃，這就涉及對月份天數差異（如平月和閏月）、跨月天數累計計算的實際運用，以及如何合理安排時間，以確保所有家庭成員都能參加。

在活動過程中，各小組不僅要獨立完成任務，還要通過互動交流分享彼此的成果，如比較不同小組制作的日期表格及聚會計劃，分析其中可能存在的差異以及原因，如是否考慮了二月28天或閏年29天的情況，是否注意到某些日期可能會受到周末或法定假日的影響等。這種深度討論有助于學生從多角度理解年、月、日之間的邏輯關系，培養他們嚴謹細致的科學精神。

為了進一步挑戰學生的思維能力，教師還可以設置一些具有探究性的問題，如“從今天算起，經過多少天會是父親的生日？”這樣的問題要求學生查閱日歷、動手進行實際計算，從而在解決實際問題的過程中深化對時間單位轉換和連續計數的理解。

當所有小組完成任務后，教師應組織全體學生共同回顧本次活動所涉及的年、月、日相關知識，強調這些知識在日常生活中的廣泛應用，如規劃個人的日程表、預測未來的日期等，這有利于學生在實踐中鞏固理論知識，增強推理意識，鍛煉他們的生活技能和規劃理念，強化團隊協作和溝通表達能力，真正實現從課堂到生活的知識遷移。

（二）信息化實驗，助力解決難題

1.應用數學軟件：模擬復雜的問題情境。

在數學教學過程中，現代教育技術手段的巧妙融入為抽象的數學知識賦予了直觀生動的表現形式。通過動態模型或情境模擬的方式，教師能夠將那些難以捉摸的概念、定理和運算規律以形象化、可視化的方法呈現給學生，大幅降低了學生的理解難度，增強了知識的可接受性。這種方式不僅有助于學生更深入地剖析數學問題的本質，實現對數學概念的透徹理解，而且能夠在無形中激發學生的思維活力，啟迪學生的創新意識。因此，教師可以利用現代教育技術構建互動的學習環境，鼓勵學生從多維度、多層次去審視數學問題。

比如，在教授《整數四則混合運算》時，由于這部分知識涉及的運算規律較多，學生很容易混淆，教師可以引入一些適合小學生的數學學習軟件，模擬復雜的整數運算情境，如創設一個互動式的運算環境，讓學生輸入任意整數進行加減乘除混合運算，軟件實時顯示運算結果以及每一步驟的詳細計算過程，學生能夠清晰地看到運算順序對結果的影響，從而直觀地理解整數四則混合運算的優先級規則。

教師還可以設計一系列的現實性問題情境，如學校購買物品的資金分配，利用軟件模擬支付和找零的過程，讓學生運用所學知識解決具體問題。例如，學校籌集了500元用于購買文具，已經花費200元購買了筆記本，花費150元購買了筆，又退回多余的文具，退款30元，對此，學生可以通過軟件直觀看到剩余資金為500-200-150+30，并觀察整個混合運算的過程。

教師要鼓勵學生自主設計并操作軟件中的各種整數運算題目，互相討論，進一步深化對整數四則混合運算的理解和應用能力。通過這種方式進行教學，不僅能夠增加課堂的趣味性，還能讓學生在實踐中感受到數學的魅力，提升運算能力等核心素養。

2.借助數據平臺：明示實例解題規律。

在核心素養背景下，小學數學實驗教學強調引導學生主動探索、發現和理解數學知識的本質規律。而通過對數據平臺的運用，教師可以對復雜的應用題解題規律進行明示，使學生在實際操作中感知數學邏輯，從而提升數學核心素養。

比如，在教授《簡易方程》一課時，首先，教師在課堂上出示以下問題：小明的糖果總量為100顆，他將這些糖果平均分給5個朋友，每人得到相同數量的糖果，請通過簡易方程的方式來解題，從而引發學生進行以下設想：設每個朋友得到x顆糖果，則有5x=100。

其次，教師借助數據平臺展示動態的圖表或模擬操作界面，讓學生直觀看到隨著變量x（每個朋友獲得的糖果數）的變化，等式“5x”的結果也隨之變化。在這一過程中，數據平臺的優勢在于能夠實時、可視化地反映變量與結果之間的對應關系，使抽象的數學概念變得具體、生動。

再次，教師引導學生調整變量x的值，在平臺上觀察等式的平衡狀態，明確當5x等于100時，x應當取什么數值才能滿足條件。在反復嘗試后，學生會發現x=20能夠使等式成立，從而得出每個朋友可以得到20顆糖果的答案。

最后，教師還可以利用數據平臺設計不同難度的方程實例，讓學生自主操作，進一步揭示解簡易方程的一般規律——即通過等式兩邊同時進行相同的運算保持等式平衡，逐步求解未知數。

這樣一來，學生不僅能夠深入掌握簡易方程的解題步驟，還能在實踐中鍛煉邏輯思維能力，在提升數學核心素養的同時提高了學習效率。

3.使用電子白板：實時反饋引人思考。

0e793f2ff917e7ce1bb5450b9e087c621816504b56b3eebddd53730d84ffa890電子白板作為一種互動性強、反饋及時的教學工具，將抽象的數學概念直觀化、動態化地呈現給學生，增強了學生的視覺感知與空間想象能力。核心素養框架下，教師可以利用電子白板實時展示解題步驟，引導學生觀察、分析、比較、推理，引發他們深度思考，并通過即時反饋調整學習過程，從而有效幫助他們掌握復雜的知識點。

比如，在教授《多邊形的面積》時，教師可以充分利用電子白板的優勢，設計一系列逐步遞進的探究活動：首先，從簡單的規則圖形（如長方形、正方形）開始，教師在電子白板上畫出一個長為5cm，寬為3cm的長方形，并引導學生回憶計算公式（面積=長×寬），在電子白板上實時輸入運算過程，得出面積為15平方厘米的結果。

其次，過渡到更復雜的圖形，如平行四邊形。教師在電子白板上繪制一個底邊長6cm，高4cm的平行四邊形，引導學生探討如何將其轉化為已知面積計算公式的圖形（如將其分割或旋轉成一個長方形）。在這一過程中，電子白板可以實時顯示圖形的變化以及面積計算的演變，使學生明白平行四邊形的面積等于底乘以高，即6×4=24平方厘米。

最后，教師引導學生探討不規則圖形或者組合圖形的面積計算方法。比如，由兩個相同的直角三角形和一個正方形組成的不規則多邊形，教師可以在電子白板上分別畫出各個部分，讓學生分別計算各部分的面積后求和。例其中一個直角三角形的底是4cm，高是3cm，則其面積為4×3÷2=6平方厘米，另一個直角三角形同理可得6平方厘米；正方形邊長為2cm，則面積為2×2=4平方厘米，電子白板實時匯總所有部分的面積，得出總面積為6+6+4=16平方厘米。

在整個教學過程中，電子白板的實時反饋功能能夠讓學生清晰地看到每一個操作步驟及其對結果的影響，促使他們積極參與、主動思考，從而有效掌握多邊形面積的計算方法，提高解決問題的能力。

三、結語

總而言之，核心素養下的小學數學實驗教學策略在提升學生數學素養方面具有顯著效果。動手類實驗通過搭建創意模型、模擬生活情境和小組合作探究等方式，促進學生對抽象概念的理解；而信息化實驗通過應用數學軟件、借助數據平臺和使用電子白板等手段，能夠有效解決學生在數學學習中遇到的難題，提升他們的問題解決能力和數學思維水平。因此，教師應在小學數學教學中廣泛推廣這些實驗教學策略，以培養學生的核心素養，促進其全面發展。

注：本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃2021年度課題“‘圖形與幾何’領域小學數學實驗教學的實踐研究”（編號：C—c/2021/02/09）的階段性成果之一。