核心素養(yǎng)視角下小學數(shù)學實驗教學的應用探索

摘要：設(shè)計符合小學生的認知規(guī)律和心理特點的數(shù)學實驗可以激發(fā)學生的好奇心與想象力，能讓不同程度的學生參與其中，在動手操作中深化其對數(shù)學知識的理解與掌握，拓展學習方式，積累數(shù)學活動經(jīng)驗，提升實踐能力與創(chuàng)新思維，從而促進核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小學數(shù)學" 數(shù)學實驗" 課堂教學" 核心素養(yǎng)

引言：在小學數(shù)學教學中引入數(shù)學實驗能激發(fā)學生的好奇心，調(diào)動學生學習的積極性和主觀能動性；實驗教學能夠有效促使學生形成“自主探究”與“主動學習”的方式，進而促進其深度理解數(shù)學知識，積累實踐經(jīng)驗，并享受探索和發(fā)現(xiàn)的樂趣。接下來，將通過具體案例探討數(shù)學實驗在課堂教學中的實際應用。

一、借助數(shù)學實驗培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力

新課程理念強調(diào)學生應主動質(zhì)疑與思考，鼓勵他們在真實情境中識別并提出問題。[1]通過科學設(shè)計數(shù)學實驗，學生能夠在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題，進而引導學生主動分析問題的根源，積極探索并尋求有效的解決方案，從而有效激發(fā)和培養(yǎng)學生的問題意識。

案例1：動手操作與多媒體演示相結(jié)合，探究“三角形任意兩邊的和大于第三邊”。

實驗目的：明確三角形三邊之間的大小關(guān)系。

實驗器材：長度為5cm、15cm、20cm、25cm、35cm的木條若干，直尺，幾何畫板。

實驗過程：將學生分組，給每組分發(fā)15cm、20cm的木條各一根，每組再從分別裝有長度為5cm、25cm、35cm的木條的“盲盒”中抽取一根木條，各組按要求圍成三角形并展示其作品，顯然抽到長度為5cm和35cm木條的無法完成作品。學生通過操作會發(fā)現(xiàn)抽取的第三根木條的“長度”是作品成

敗的關(guān)鍵，教師引導學生將兩根木條兩端連接并不斷改變其夾角，通過測量另兩端之間的距離來探索第三根木條多長才能圍成三角形。最后教師利用幾何畫板動畫演示：如圖1，OA、OB的長度一定，OA固定，OB繞O點旋轉(zhuǎn)一周，觀察AB與OA+OB的大小關(guān)系。

實驗結(jié)論：三角形任意兩邊的和大于第三邊。

實驗中教師通過設(shè)置“障礙”來培養(yǎng)學生在困難情境中發(fā)現(xiàn)問題，再引導學生找到解決問題的方法，讓學生感悟運用模型解決數(shù)學問題的基本思想，為學生形成模型觀念提供經(jīng)驗基礎(chǔ)。

二、借助數(shù)學實驗培養(yǎng)學生符號意識和概括能力

新課程標準指出：能夠從具體的問題解決中概括出一般結(jié)論，形成數(shù)學的方法與策略，初步體會符號的使用是數(shù)學表達和數(shù)學思考的重要形式。因此在教學中將知識灌輸給學生還不如讓他們親歷知識獲取的過程，授之以魚，不如授之以漁。

案例2：數(shù)形結(jié)合探究乘法分配律。

實驗目的：歸納總結(jié)出乘法分配律的定義。

實驗器材：計算器、寬相等的長方形紙片若干。

實驗過程：學生獨立計算下面三組題并使用計算器計算加以檢驗。

（1）92×（8+2） 92×8+92×2

（2）25×（200+4） 25×200+25×4

（3）（3+7）×25 3×25+7×25

確定每組算式的得數(shù)相等后，讓學生比較每組兩個算式中的“數(shù)”有什么相同之處，每組中的兩個算式有什么關(guān)系。學生嘗試說出發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，教師應著重引導學生通過使用字母來表達和表示所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，即：（a+b）×c＝a×c+b×c" "a×（b+c）＝a×b＋a×c。

教師給字母賦值，學生用計算器計算驗證規(guī)律成立。最后讓學生把兩個長方形拼成如圖2所示的長方形，用面積法證明規(guī)律成立。

實驗結(jié)論：乘法分配律的定義。

學生經(jīng)歷了觀察發(fā)現(xiàn)、概括規(guī)律、用字母表示規(guī)律、利用圖形證明規(guī)律這四個環(huán)節(jié)，在每個環(huán)節(jié)中不同層次的學生都能參與其中，發(fā)揮出自己的作用，這樣的學習方式會更容易讓學生理解和掌握乘法分配律。在活動中讓學生用語言和字母把規(guī)律表述出來，有助于學生概括能力和符號意識的養(yǎng)成，為學生抽象能力的形成提供經(jīng)驗基礎(chǔ)

三、借助數(shù)學實驗培養(yǎng)學生應用意識，促進創(chuàng)新能力發(fā)展

根據(jù)課程標準的要求，創(chuàng)新意識主要指的是學生在日常生活、自然現(xiàn)象或科學情境中，主動開展思維探索，發(fā)現(xiàn)并提出具有實際意義的數(shù)學問題。貼近學生生活的數(shù)學實驗不僅為學生運用所學知識解決實際問題提供了動手操作的機會，這類實驗更能調(diào)動學生的積極性，有利于他們探索出多種解決問題的方法，通過討論對比找到解決問題的最佳方案。把教學內(nèi)容與實際生活結(jié)合起來，有助于學生養(yǎng)成主動探索知識的習慣，有助于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

案例3：操作和測量相結(jié)合，探究長方形的周長。

實驗目的：探索得出長方形的周長公式。

實驗器材：卷尺、直尺。

實驗過程：學生運用卷尺和直尺測量出數(shù)學課本的周長并做好記錄，學生匯報測量方法，師生討論各種測量方法的優(yōu)缺點。把兩本課本的長或?qū)捴睾掀唇映梢粋€長方形的“大課本”，讓學生想辦法得出它的周長，師生再次討論各種方法的優(yōu)缺點，讓學生通過比較前后兩次周長的變化體會長方形周長與其邊長的關(guān)系。最后讓學生嘗試說出計算長方形周長的最佳方法。

實驗結(jié)論：長方形的周長公式。

通過測量課本周長來探索長方形周長的計算方法，讓學生感知數(shù)學與現(xiàn)實生活的密切聯(lián)系，幫助其認識數(shù)學的實際價值，進而培養(yǎng)學生的應用意識，促進創(chuàng)造性思維的提升。

結(jié)語：將數(shù)學實驗引入課堂教學，不僅能激發(fā)學生對數(shù)學知識探索的濃厚興趣，還能夠豐富其學習方式，有助于培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）[M].北京師范大學出版社.