信息技術(shù)支持下的小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

摘要：數(shù)學(xué)作為我國(guó)教育體系中的兩大基礎(chǔ)性課程之一，占據(jù)著十分重要的地位。小學(xué)數(shù)學(xué)屬于數(shù)學(xué)教育的初始階段，以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的運(yùn)算規(guī)律與平面圖形特征為主，既能夠有效鍛煉學(xué)生的思維能力，還可以提升其問題處理能力，不過他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中會(huì)遇到不少困難。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的難度，增進(jìn)他們對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的理解與認(rèn)知。當(dāng)前，信息技術(shù)的迅速發(fā)展與日益普及，為教育教學(xué)的改革與改進(jìn)提供新的方向，自然也對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生一定的影響，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)帶來更多新的可能與諸多便利。為此，本文基于信息技術(shù)支持對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行研究與分析，給出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)" 小學(xué)數(shù)學(xué)" 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于教學(xué)活動(dòng)的一種，主要目的是喚起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣，使其積極參與到數(shù)學(xué)問題的探究與處理中。小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師引領(lǐng)學(xué)生通過操作實(shí)踐學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種形式，能夠讓他們獲得更為真切的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

在小學(xué)教育階段，數(shù)學(xué)是一門典型的基礎(chǔ)性科目，在整個(gè)課程教學(xué)體系中的地位不容小覷，具有特殊的工具性學(xué)科特征，知識(shí)比較抽象，很多數(shù)學(xué)理念都是前人通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)探究歸納得出的。新時(shí)期的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要取得不錯(cuò)的成效，自然離不開實(shí)驗(yàn)的輔助與支持。對(duì)此教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，在信息技術(shù)支持下設(shè)計(jì)與優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)深入探索未知的數(shù)學(xué)世界，使其順利完成數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)。

一、采用信息技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，順利導(dǎo)入數(shù)學(xué)新課主題

新課導(dǎo)入作為一節(jié)課的首個(gè)環(huán)節(jié)，起著統(tǒng)領(lǐng)全局的特殊作用，重要性不言而喻，只有做好新課導(dǎo)入工作，才能夠推動(dòng)后續(xù)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，讓學(xué)生以最快速度進(jìn)入到學(xué)習(xí)狀態(tài)，使其在接下來的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)中表現(xiàn)得更為積極和主動(dòng)，提高他們的學(xué)習(xí)效果。在信息技術(shù)支持下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師首先可在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)采用信息技術(shù)手段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過有趣的視頻、動(dòng)畫或者錄像揭示新課主題，迅速吸引學(xué)生的注意力，驅(qū)使他們自覺、踴躍地學(xué)習(xí)新知識(shí)。

比如，在進(jìn)行“平行四邊形”教學(xué)時(shí)，由于學(xué)生之前已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)平行四邊形的形狀與特征，因此教師可以先采用信息技術(shù)手段設(shè)計(jì)一個(gè)游戲化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)“找出平行四邊形”，在多媒體設(shè)備的大屏幕上出示一些生活中真實(shí)存在的四邊形，可以是平行四邊形，也可以是同平行四邊形相似的形狀，如伸縮門、樓梯欄桿、籬笆、停車位、地板磚、電視機(jī)和伸縮掛衣架等。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生一邊觀察與分析平行四邊形的特征，一邊利用上述圖片引導(dǎo)學(xué)生找出里面的平行四邊形。當(dāng)學(xué)生用鼠標(biāo)點(diǎn)擊時(shí)，是平行四邊形的圖形會(huì)閃動(dòng)一下后消失，否則只會(huì)閃動(dòng)、不會(huì)消失，這使其意識(shí)到本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容同平行四邊形有關(guān)，由此揭示新課主題。上述游戲化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅可以活躍課堂氣氛，還有助于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)平行四邊形的特征，為他們接下來深入學(xué)習(xí)扎實(shí)根基。

二、運(yùn)用信息技術(shù)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)適宜的課堂教學(xué)情境

小學(xué)生生性好動(dòng)、活力滿滿，在一節(jié)四十多分鐘的課上注意力難以長(zhǎng)時(shí)間保持集中，尤其是數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)起來比較枯燥與乏味，他們極易喪失學(xué)習(xí)興趣，如果不加以調(diào)節(jié)，其甚至?xí)a(chǎn)生抵觸心理與厭學(xué)情緒。在信息技術(shù)支持下，教師可運(yùn)用信息技術(shù)手段呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，通過生動(dòng)、形象的畫面創(chuàng)設(shè)適宜的課堂教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣與活力，使其在情境中集中注意力，認(rèn)真觀察、思考與研究數(shù)學(xué)現(xiàn)象，從而輕松掌握知識(shí)。

例如，在開展“圓”教學(xué)時(shí)，教師先利用多媒體設(shè)備播放如下數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)：發(fā)明家在發(fā)明自行車時(shí)，最開始設(shè)計(jì)的車輪為正方形形狀，但是發(fā)現(xiàn)在道路上根本無法騎行，然后發(fā)明家對(duì)車輪的形狀不斷進(jìn)行改進(jìn)，最終設(shè)計(jì)成圓形，這樣自行車在路上就可以快速、穩(wěn)定地前行。由此創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境，引出問題：在發(fā)明自行車時(shí)，發(fā)明家為什么通過改變車輪的形狀就可以讓自行車前行？學(xué)生積極思考、交流與討論，結(jié)合問題嘗試自主動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，利用卡紙、膠水、剪刀與畫筆等設(shè)計(jì)正方形與圓形車輪。他們把這兩種輪子制作好以后，發(fā)現(xiàn)正方形車輪難以滾動(dòng)前行，圓形車輪則能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在實(shí)驗(yàn)中初步了解圓的基本特性和特征。教師在信息技術(shù)支持下呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在情境中模仿設(shè)計(jì)與操作，使其成功把數(shù)學(xué)知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合到一起，發(fā)散了他們的數(shù)學(xué)思維。

三、借助信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，助推學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)

數(shù)學(xué)知識(shí)同其他科目知識(shí)相比顯得較為抽象和復(fù)雜，對(duì)小學(xué)生的邏輯思維能力有著較高要求，學(xué)生又處于各項(xiàng)能力的發(fā)展時(shí)期，學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，思維水平不高，如果教師僅進(jìn)行理論知識(shí)講授，十分不利于小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與掌握。對(duì)此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在平時(shí)教學(xué)中可借助信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，契合小學(xué)生的身心特點(diǎn)與認(rèn)知能力，結(jié)合實(shí)驗(yàn)以立體化、動(dòng)態(tài)化形式呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)，降低學(xué)習(xí)難度，助推學(xué)生高效理解新知識(shí)。

如在“比例”教學(xué)實(shí)踐中，教師可先拋出問題：在陽光照射下，大家能夠看到自己和其他物體的影子，有人知道影子與物體、人體之間的長(zhǎng)度存在什么關(guān)系嗎？學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)思考，他們發(fā)現(xiàn)人或者物體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，相應(yīng)的影子長(zhǎng)度也就越長(zhǎng)。盡管對(duì)比例知識(shí)了解不多，但是學(xué)生對(duì)于生活中的影子卻較為熟悉，以上問題能夠增進(jìn)他們對(duì)生活同數(shù)學(xué)知識(shí)之間關(guān)系的理解，使其對(duì)即將學(xué)習(xí)的新課內(nèi)容充滿期待。接著，教師借助信息技術(shù)手段演示數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，呈現(xiàn)在不同光照情況下影子的變化情況，以及在同一時(shí)間內(nèi)陽光下不同物體與影子之間的長(zhǎng)度變化情況，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真觀察與分類，使其發(fā)現(xiàn)物體同影子的長(zhǎng)度成比例關(guān)系，讓他們初步理解比例的含義。如此，教師結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過生活化實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)比例，使其認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)來源于實(shí)際生活，轉(zhuǎn)變他們的學(xué)習(xí)態(tài)度。

四、利用信息技術(shù)安排實(shí)驗(yàn)，營(yíng)造輕松的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)氛圍

在小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其主要目的是將抽象的理論知識(shí)變得具體化，提升數(shù)學(xué)知識(shí)的吸引力，進(jìn)一步誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提升其整體學(xué)習(xí)效果。為此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在具體的課堂教學(xué)中，可利用信息技術(shù)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過直觀、形象的實(shí)驗(yàn)畫面營(yíng)造輕松的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)氛圍，吸引學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主思考與探究，鼓勵(lì)同學(xué)之間積極交流與互動(dòng)，使其結(jié)合實(shí)驗(yàn)更好地內(nèi)化與吸收知識(shí)，提高他們的學(xué)習(xí)效率。

以“除法”教學(xué)為例，當(dāng)學(xué)習(xí)“有余數(shù)的除法”這部分內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)了解到大部分同學(xué)是初次接觸該知識(shí)點(diǎn)，為有效避免學(xué)生因?qū)W習(xí)難度較大而難以完成任務(wù)，教師可組織他們以小組為單位進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，設(shè)置以下實(shí)驗(yàn)任務(wù)：請(qǐng)你們使用信息技術(shù)工具設(shè)計(jì)與操作數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證為什么余數(shù)總是比除數(shù)小。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作多媒體設(shè)備，進(jìn)行一些有余數(shù)的除法練習(xí)，由此營(yíng)造輕松的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)氛圍，使其通過實(shí)驗(yàn)歸納發(fā)現(xiàn)，無論在何種形式下，最終得到的結(jié)果都是除數(shù)比余數(shù)大，讓學(xué)生真正理解“余數(shù)”的概念，促進(jìn)其對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的掌握。在信息技術(shù)支持下動(dòng)手操作數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可把抽象化的數(shù)學(xué)知識(shí)變得具體化與直觀化，使學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有余數(shù)除法存在的規(guī)律，推動(dòng)他們對(duì)這部分內(nèi)容的思考與分析，將學(xué)習(xí)過程變得更加完整。

五、依托信息技術(shù)設(shè)置實(shí)驗(yàn)，有效活化學(xué)生數(shù)學(xué)思維

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)是一項(xiàng)重要任務(wù)，不僅可以激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，還能夠拓展他們的思維空間，使其圍繞問題有的放矢地思考、分析與探討，通過解決問題收獲相應(yīng)的知識(shí)或者技能。要想讓所有學(xué)生都能夠自覺主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)與提出問題，教師需依托信息技術(shù)手段設(shè)置數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，倡導(dǎo)他們勇于表述個(gè)人內(nèi)心想法，使其數(shù)學(xué)思維得以活化，同時(shí)使其慢慢形成提出問題、思考問題與處理問題的良好學(xué)習(xí)意識(shí)與習(xí)慣，強(qiáng)化他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

如在“圓柱和圓錐”教學(xué)中，教師先組織學(xué)生分析圓柱與圓錐之間的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)與聯(lián)系，他們?cè)诓孪搿⒎治雠c研究過程中將會(huì)遇到不少問題，如：圓柱與圓錐的平面展開圖形狀是否相同？在同底、同高情況下，圓柱和圓錐之間的體積有什么關(guān)系？圍繞這些問題來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，其將獲得更為直觀的學(xué)習(xí)資源。接著，教師利用信息技術(shù)手段現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)驗(yàn)，針對(duì)一個(gè)圓柱與圓錐的側(cè)面展示圖，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)二者明顯不同。然后繼續(xù)借助信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)同底、同高的圓柱與圓錐的體積進(jìn)行比較，通過復(fù)制、填充的方式讓他們意識(shí)到在同底、同高情況下，三個(gè)圓錐的體積剛好與一個(gè)圓柱的體積相等，使其清晰看到二者的實(shí)際容量關(guān)系，理清它們的體積關(guān)系。如此，學(xué)生通過解決問題掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，在思考中數(shù)學(xué)思維得以發(fā)散，從而助推他們形成良好的思維習(xí)慣。

六、使用信息技術(shù)還原實(shí)驗(yàn)，升華學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果

對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，不同學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力高低不一，擅長(zhǎng)的方面也不一樣，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)情況有所差異，收獲自然也存在差別。要想在信息技術(shù)支持下更好地開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)該使用信息技術(shù)還原實(shí)驗(yàn)操作過程，通過實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)探索流程，引導(dǎo)學(xué)生通過觀看、分析與研究理解實(shí)驗(yàn)原理，以及涵蓋的數(shù)學(xué)知識(shí)與操作技巧等，為其提供公平的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源，促使他們從中收獲更加準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)結(jié)論，深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，提升學(xué)習(xí)效果。

例如，在實(shí)施“三角形”教學(xué)時(shí)，當(dāng)研究“三角形的內(nèi)角和”規(guī)律時(shí)，教師先提出開放性問題：大家認(rèn)為一個(gè)三角形的三個(gè)內(nèi)角和大小是多少度？由學(xué)生自由猜測(cè)和討論，為驗(yàn)證自己的猜想是否準(zhǔn)確，教師可指導(dǎo)他們動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，先畫出形狀不同的三角形，再想方設(shè)法把三個(gè)內(nèi)角大小或總和求出來，如用剪刀將三個(gè)內(nèi)角剪下來進(jìn)行組拼，用量角器分別測(cè)量出三個(gè)內(nèi)角的大小后相加，或者通過折一折的方式將三個(gè)內(nèi)角拼到一起，使其發(fā)現(xiàn)和均是180°。之后，為幫助學(xué)生進(jìn)一步理解這一規(guī)律，教師可使用信息技術(shù)手段還原實(shí)驗(yàn)過程，再現(xiàn)測(cè)量、折紙與組拼的情形，使其發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果更為精準(zhǔn)，沒有誤差，讓他們形成準(zhǔn)確認(rèn)知。教師使用信息技術(shù)還原數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，能夠助推學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)操作流程，使其進(jìn)一步驗(yàn)證猜測(cè)的合理性，讓他們體會(huì)到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

七、通過信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐操作能力，還能夠增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的意識(shí)，使其通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)收獲更多知識(shí)，且習(xí)得數(shù)學(xué)技能。故而小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以在信息支持下進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)小學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟與體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，借此突破之前單一講授理論知識(shí)的局限性，訓(xùn)練他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，同時(shí)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使其結(jié)合實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生“做中學(xué)”的思想意識(shí)，嘗試把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用在生活實(shí)踐中。

比如，在“可能性”教學(xué)過程中，教師可結(jié)合課本中提供的摸球、抽撲克牌、拋擲硬幣、摸鉛筆、摸數(shù)字、擲正方體、大轉(zhuǎn)盤等安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得相應(yīng)的結(jié)果，對(duì)“可能性”形成初步認(rèn)識(shí)。雖然學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠體驗(yàn)“可能性”，但是操作次數(shù)較少，他們形成的印象并不是特別深刻。而成千上萬次的實(shí)驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)很難完成，而且比較耗費(fèi)人力與精力。這時(shí)教師可以通過信息技術(shù)方式對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，對(duì)摸球與擲硬幣等展開模擬實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生迅速得到多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，增進(jìn)他們對(duì)“可能性”的認(rèn)識(shí)，使其體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，同時(shí)強(qiáng)化其應(yīng)用意識(shí)，以此提升教學(xué)效果。

八、結(jié)語

總的來說，在信息技術(shù)支持下進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，既符合眼下新課程改革的發(fā)展趨勢(shì)，又是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的改進(jìn)與補(bǔ)充。教師應(yīng)把握好數(shù)字化實(shí)驗(yàn)同現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系，通過相互配合豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，輔以理論知識(shí)的講授，引領(lǐng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中深入探究數(shù)學(xué)知識(shí)，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)和壓力，提高他們學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量，使其切實(shí)體會(huì)到數(shù)學(xué)的魅力與精彩。

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[6]馮潔瑩.基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例設(shè)計(jì)與研究[J].試題與研究，2023（10）：120122.

[7]丁志根.例談信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用[J].教育研究與評(píng)論（小學(xué)教育教學(xué)），2023（3）：7174.

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