文/王林山

引 言

《義務(wù)教育數(shù)學課程標準（2022年版）》指出，小學數(shù)學教學應(yīng)當是一個生動活潑、主動和富有個性化的過程。除教師教學以外，還需要學生在動手實踐、自主探索和合作交流方面下功夫。為此，教師應(yīng)為學生留有充分的時間去觀察、實驗、推理和計算。由此可見，數(shù)學實驗對小學生能力提升有非常重要的作用。在開展小學數(shù)學實驗教學過程中，教師要注重實驗資源的收集與開發(fā)。教師要引導學生設(shè)計、開發(fā)及利用小學數(shù)學實驗資源。

一、小學數(shù)學實驗教學的目的分析

實驗法是小學數(shù)學學習的一個重要方法，也是一種十分有效的教學方法。教師在數(shù)學教學過程中開展實驗活動不僅能幫助學生直觀地感知抽象數(shù)學原理，還能有效地提升學生的學習興趣。首先，從小學數(shù)學的教學內(nèi)容上看，不乏一些抽象的知識，對于抽象思維尚未發(fā)育成熟的小學生來講，接觸并掌握這些數(shù)學知識是十分困難的。而通過實驗的方式展開教學，可以輕松地借助實驗將抽象知識具象化。其次，從實驗的內(nèi)容及開展實驗的過程上看，往往涉及一些動手實踐的環(huán)節(jié)。對于一些喜歡實踐的小學生來講，實驗法能很好地調(diào)動其學習積極性。既然實驗法本身對提升學生學習效率、激發(fā)學生學習興趣有一定的推動作用。教師應(yīng)在教學過程中為學生創(chuàng)設(shè)更多實驗的機會。而要想更好地開展實驗，適當?shù)膶嶒灥谰呤潜夭豢缮俚?。因此，教師?yīng)積極引導學生對實驗資源進行有效挖掘[1]。

二、小學數(shù)學實驗資源的開發(fā)方式分析

在開發(fā)小學數(shù)學實驗資源時，教師應(yīng)結(jié)合學生的實際需求及能力進行個性化設(shè)計，放手將開發(fā)實驗資源的權(quán)利交給學生，逐步引導學生找到和掌握實驗資源開發(fā)的方法。

（一）從題目出發(fā)，探尋設(shè)計方向

練習題是提升學生實踐能力、鞏固學生學習基礎(chǔ)的重要方法。在傳統(tǒng)的教學模式下，學生開展的學習活動往往是通過反復的練習，用題量來達到提升能力的目的。但從效果來看，這一方法收效甚微。在新課程改革背景下，教師應(yīng)善于利用數(shù)學練習中的實驗資源，圍繞剖析題目內(nèi)容、整理實驗資源、設(shè)計實驗安排等流程對實驗資源進行深度整理與開發(fā)。從目前小學數(shù)學的題目看，為了更好地降低題目本身的難度，提升小學生對題目的把握能力，出題者往往會將題目設(shè)計得十分具象，這就給教師引導學生探尋實驗方向奠定了基礎(chǔ)。

（二）從生活出發(fā)，收集實驗道具

生活中隱藏著需要學生獲取并深入研究的數(shù)學知識，而學生所學習的數(shù)學知識也需要在生活實踐中進行檢驗。在開發(fā)實驗資源的過程中，教師可以把生活中的某些物品轉(zhuǎn)換為實驗道具，幫助學生更好地開展實驗活動，為實驗活動收集用具。教師應(yīng)定期展示實驗道具，明確道具收集要求、道具存放的類別和位置，提升生活道具利用率，高效開展教學活動。

（三）從道具出發(fā)，整理實驗思路

在完成道具整理儲備后，教師就可以把它們巧妙組合起來，進而轉(zhuǎn)換為實驗思路，確定實驗的目標，進行實驗設(shè)計。同一個實驗可以通過多種實驗過程展開設(shè)計，因此，教師可以先確定相應(yīng)道具，再圍繞道具梳理實驗思路，并對實驗內(nèi)容進行細化審核，設(shè)計更適合學生的實驗活動。教師要指導學生開展道具收集工作，定期將收集好的實驗道具整理歸類。教師還要不定期指導學生創(chuàng)新各種道具的使用方式，圍繞實驗道具設(shè)計具體的實驗。在確定實驗思路后，教師要指導學生不斷調(diào)整細化方案，提高實驗的可行性。

（四）從視頻出發(fā)，探尋實驗規(guī)律

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種信息技術(shù)在教學過程中的運用變得越來越廣泛。教師應(yīng)鼓勵學生深入分析教師提供的各種視頻，從視頻內(nèi)容的講解中獲取更多實驗規(guī)律。一方面，學生可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)收集更多實驗視頻，觀看這部分視頻后模仿對應(yīng)的實驗活動。另一方面，當學生在實驗過程中遇到一些困難時，教師也可以讓學生借助網(wǎng)絡(luò)收集各種實驗視頻，找到解決實驗難題的方法。

三、小學數(shù)學實驗資源的使用策略分析

（一）圍繞懸念創(chuàng)設(shè)實驗，引導學生進入新課學習

課前導入是整個教學過程的重要環(huán)節(jié)?？茖W合理的導入方法不僅能讓小學生迅速進入課堂學習中，還能高效地幫助學生迅速找到興趣觸發(fā)點。課前導入的方式很多，圍繞懸念創(chuàng)設(shè)實驗導入是一種十分有效的方法。教師可以利用小學生對新奇事物感興趣的特點，在創(chuàng)設(shè)懸念時，不斷埋設(shè)懸念，有步驟、有層次遞進式激發(fā)學生的探究欲望。教師圍繞懸念設(shè)置相應(yīng)的實驗任務(wù)，學生就會主動地利用開發(fā)好的實驗道具，進行探究活動[2]。

第一，布置實驗任務(wù)，讓學生通過自主完成實驗任務(wù)的方式實現(xiàn)懸念的創(chuàng)設(shè)。在創(chuàng)設(shè)懸念前，教師應(yīng)圍繞講授內(nèi)容設(shè)計思考題目。題目本身要緊扣主題，能夠引發(fā)學生的興趣和思考。教師要通過問題創(chuàng)設(shè)法讓學生產(chǎn)生探究興趣。在成功創(chuàng)設(shè)懸念后，教師應(yīng)引導學生利用身邊的實驗用品展開實驗活動，通過實驗對即將學習的各種知識進行判斷，形成對問題的認識。以“圓錐的體積”為例，教師可以讓學生通過“查找生活中的圓錐、分解圓錐、找到圓錐與其他立體圖形之間的關(guān)系、把圓錐的體積轉(zhuǎn)化為其他已知圖形體積”等步驟，幫助學生逐步掌握圓錐的體積計算方法。教師通過這種實驗開展教學，讓更多學生在實驗中提升自身的認知能力。第二，將預設(shè)好的實驗內(nèi)容直接引入課堂，借助實驗展示的方式開展教學導入工作。這種教學方法能很好地節(jié)約課堂教學時間，提升教學效率。以“平行四邊形”為例，教師可以直接將制作好的平行四邊形帶到課堂上，并用尺子平移的方式向?qū)W生證明平行四邊形對應(yīng)的兩條邊是平行關(guān)系，幫助學生更直觀地掌握這一知識。

（二）抓住矛盾創(chuàng)設(shè)實驗，引導學生聚焦話題

在教學過程中，教師與學生、學生與學生之間難免會產(chǎn)生一些不同的意見，進而轉(zhuǎn)換為“矛盾”，常見的矛盾主要有如下幾種形式。首先，是解題過程中出現(xiàn)的矛盾。在學習和交流過程中，學生與學生、學生與教師之間難免會在解題、回答過程中出現(xiàn)所謂的“矛盾”，如答案不一致、切入點不同、解題思路不一樣等。其次，在知識講解過程中，教師為了讓學生加深對某一知識點的印象，刻意把學生往錯誤的方向引，導致學生發(fā)現(xiàn)教師所講與之前所學的知識存在較大差異，從而形成“矛盾”。為了更好地幫助學生從廣度和深度上掌握知識，教師可以嘗試抓住矛盾切入點，親自動手實驗，用得到的結(jié)論去驗證觀點，協(xié)助學生化解矛盾。同時，由于實驗的內(nèi)容與矛盾的主題一致，學生在開展實驗過程中的各種行為實際上都是聚焦數(shù)學學習的重點、難點知識，這對提升學生對本節(jié)課重難點的掌握程度有很大的幫助。

第一，當學生出現(xiàn)問題或觀點的分歧時，教師可以在簡單的引導和提示后，鼓勵學生堅定自己的想法，同時暗示學生找尋能夠證實自己觀點的證據(jù)，引導學生尋找能夠做實驗的材料，通過個人或小組設(shè)計規(guī)劃來完成實驗任務(wù)，進行驗證。在實驗結(jié)束后，教師應(yīng)引導學生開展相互學習、相互交流活動。一方面，對于持錯誤觀點的學生來說，教師應(yīng)及時引導他們反思，讓他們思考自己究竟是在哪些環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯誤；另一方面，對于持正確觀點的學生來說，教師也要讓他們進一步思考自己對該觀點的拓展和延伸。比如，在討論“下面哪條路線最短”時，學生對該問題展開了激烈的爭論。有的學生認為直線的路線最短，有的學生則認為直線與曲線的走法同樣長。在學生出現(xiàn)分歧后，教師可以引導學生做實驗，讓學生利用麻繩制作實驗道具并還原題目，最終得到“直線的走法，一定是最短”的結(jié)論。

第二，教師可以通過主動創(chuàng)設(shè)矛盾來吸引學生開展實驗。如在某次課堂教學中，教師給學生講解了“數(shù)形結(jié)合”的重要性，并告訴學生“只要在題目中遇到倍數(shù)關(guān)系就可以通過畫線段的方式快速找到答案”。隨后，教師給學生布置了這樣一道題目：“A有13只雞腿，B有8 只雞腿，A 給B 幾只雞腿時，B 的雞腿數(shù)目是A的雞腿數(shù)目的3 倍?！泵鎸@樣的一道題目，為了更好地幫助學生感知“數(shù)形結(jié)合”的重要性，教師可以主動創(chuàng)設(shè)錯誤假設(shè)：“這道題目沒有太好的辦法，只能一點點的嘗試?！苯處煹倪@一觀點與之前教給學生的“只要在題目中遇到倍數(shù)關(guān)系就畫線段”的做法形成了一種矛盾關(guān)系。此時，部分學生便會利用“畫線段”完成實驗，從而解決這一問題。

（三）設(shè)置主題創(chuàng)設(shè)實驗，引導學生實現(xiàn)共同進步

在小學數(shù)學教學活動中，教師可以圍繞當天講授的數(shù)學主題創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學實驗，引導學生在不斷的學習和實踐過程中全面掌握本節(jié)課的內(nèi)容。具體而言，教師可以先根據(jù)學習主題為學生提供具體的實驗題目、實驗目的、實驗道具，讓學生分組完成活動。在組織學生實驗過程中，教師要做好實時指導，及時幫助學生校正實驗思路和方法，使學生得出正確的結(jié)論。

第一，教師要圍繞教學內(nèi)容確定實驗主題。教師可以根據(jù)本節(jié)課講授的知識點對實驗內(nèi)容進行界定，確定實驗目的。如在“位置與方向”的教學過程中，教師可以確定下面的實驗目標：使用“上北下南左西右東”的方式來判斷方位。換句話說，只要按照這一規(guī)律對照地圖，就可以輕松在現(xiàn)實生活中找到想要去的地方。教師可以讓學生在教師提供的地圖上找到隱藏在某一角落的“寶藏”。第二，在確定實驗主題后，教師可以讓學生自由選擇實驗方式及道具。在道具的設(shè)計過程中，教師要引導學生在實驗物品的選擇及設(shè)計方面做一些創(chuàng)新，鼓勵學生靈活運用各種常見的物品。以“圓形的運動”為例，為了讓學生更好地理解“對稱”“平移”“旋轉(zhuǎn)”等詞語的含義，教師可以鼓勵學生在教室中收集各種“圖形”，再讓學生使用這些道具開展實驗，通過實驗驗證上述三個詞語的具體概念。第三，在實驗活動結(jié)束后，教師應(yīng)開展溝通與互動活動，引導學生圍繞實驗內(nèi)容展開交流，充分借助各種線上、線下展示條件對實驗結(jié)果進行分享，幫助學生最終完成實驗目標。如“雞兔同籠”是小學數(shù)學階段最常見的數(shù)學問題，也是讓學生倍感困難的問題。面對這類問題，教師可以將抽象的題目轉(zhuǎn)換為具象的實驗內(nèi)容，讓學生利用身邊的道具制作“雞”“兔”，突出雞和兔的“腿”和“頭”之間的關(guān)系，讓學生找到解決“雞兔同籠”問題的具體方法。

（四）結(jié)合生活創(chuàng)設(shè)實驗，引導學生達到學以致用

生活與數(shù)學聯(lián)系緊密，但小學生要想獨立找到生活與數(shù)學之間的聯(lián)系還存在難度。很多學生雖然能輕松地將教師講過的題目做正確，但是在遇到類似的問題時，常常無法想到解決該類問題的具體方法。針對這種情況，教師應(yīng)在設(shè)計好對應(yīng)的實驗資源后，及時引導學生探究生活與實驗的關(guān)系，通過還原生活情境、創(chuàng)設(shè)實驗活動、解決實際問題等方式，引導學生逐步達到學以致用的目標。

第一，教師可以還原生活情境，及時帶領(lǐng)學生找到教學內(nèi)容與實際生活之間的聯(lián)系。在新課結(jié)束時，學生應(yīng)思考本節(jié)課內(nèi)容與實際生活之間的聯(lián)系，如“圓、角、分”與生活中“人民幣”之間有著緊密的聯(lián)系，“長度單位”與生活中“各種物體長度”之間有著緊密的聯(lián)系，等等。教師應(yīng)結(jié)合這些關(guān)聯(lián)，為學生創(chuàng)設(shè)對應(yīng)的生活情境。第二，在創(chuàng)設(shè)實驗情境后，教師可以讓學生在情境中進行實驗活動。在實驗過程中，教師應(yīng)引導學生應(yīng)用簡便方法。如教師可以創(chuàng)設(shè)“收銀員”的情境，讓學生體驗收銀和找零，鼓勵學生尋找快速找零的方法，引導學生將“巧妙計算”的方法運用到生活中。第三，在完成實驗后，教師要促進學生間的溝通與交流，讓學生通過分享經(jīng)驗與感受實現(xiàn)共同進步。

結(jié) 語

總之，小學數(shù)學是一門以抽象知識為主的學科，需要學生在不斷的實踐和練習活動過程中提升自身能力。教師通過實驗驗證的方式展開數(shù)學課堂教學，引導學生自主開發(fā)實驗資源，并運用圍繞懸念創(chuàng)設(shè)實驗、抓住矛盾創(chuàng)設(shè)實驗、設(shè)置主題創(chuàng)設(shè)實驗、結(jié)合生活創(chuàng)設(shè)實驗等策略展開教學，全面提升學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng)。