核心素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)策略

■江蘇省啟東實驗小學(xué) 顧穎菊

小學(xué)生思維活躍，注意力不集中，很難把注意力持久地集中在一個地方。小學(xué)生的這種特性導(dǎo)致他們在數(shù)學(xué)課堂上容易走神，學(xué)習(xí)效率不高。教師可以順應(yīng)孩子愛玩的天性，在教學(xué)過程中合理加入實驗環(huán)節(jié)，不僅能提高小學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還能培養(yǎng)他們的動手動腦能力。本文將結(jié)合筆者教學(xué)經(jīng)驗，對該問題進(jìn)行簡要分析，為廣大教育工作者提供參考。

數(shù)學(xué)作為學(xué)生教育階段的重要學(xué)科，對學(xué)生的未來發(fā)展和開展數(shù)學(xué)方面的研究的引導(dǎo)有著極其重要的意義。學(xué)生在小學(xué)階段所接受的習(xí)慣培養(yǎng)會讓他們受益終身。教師除了在教學(xué)中讓學(xué)生掌握基本的運算和分析能力外，也要重視核心素養(yǎng)，這是學(xué)生在未來可以適應(yīng)社會發(fā)揮自己才能的一項重要品格。在教學(xué)發(fā)展的過程中，很多教師受到傳統(tǒng)教學(xué)的影響，在教學(xué)中過于注重知識的講授而忽略了學(xué)生品格的培養(yǎng)與滲透，以至于學(xué)生常常深陷于學(xué)習(xí)活動中，無論是在課內(nèi)還是課外都沒有主動積極思考的習(xí)慣和探究的意識，使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和水平無法從本質(zhì)上得到有效提升。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

小學(xué)階段數(shù)學(xué)學(xué)科與實驗教學(xué)相互結(jié)合的教學(xué)方式能為學(xué)生建立起較好的邏輯思維能力以及計算能力，數(shù)學(xué)離不開計算，計算是數(shù)學(xué)存在的基本單位。在目前小學(xué)階段教學(xué)中，如何提高學(xué)生計算能力成為教師急需解決的問題。計算意味著教師要引導(dǎo)學(xué)生將課堂中學(xué)到的理論知識與實際應(yīng)用相互結(jié)合，對學(xué)生而言在很大程度上意味著需要獨立面對復(fù)雜的解題步驟，這很容易讓學(xué)生在心中產(chǎn)生對數(shù)學(xué)的畏懼。隨著新課程改革的深入推進(jìn)，數(shù)學(xué)科目要求學(xué)生能掌握必要的運算能力，但許多教師還受限于傳統(tǒng)的教學(xué)思路，強調(diào)計算的結(jié)果而忽略了如何利用實驗教學(xué)這種深入自主探索方式加強學(xué)生對計算能力的發(fā)掘?，F(xiàn)代化數(shù)學(xué)教學(xué)中，要求教師能引導(dǎo)學(xué)生多元化地參與計算過程，積極發(fā)散學(xué)生對數(shù)學(xué)的思維廣度。目前，在普遍傳統(tǒng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生依舊處于被動接受解題方式、知識內(nèi)容的課堂地位，實驗教學(xué)的科學(xué)性還存在于教學(xué)過程的表面，教師有時利用這一種方式教學(xué)，有時利用另一種方式教學(xué)，最后對小學(xué)階段的學(xué)生而言，沒有得到任何對自身數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)有利的知識，掌握程度極淺。數(shù)學(xué)知識的聯(lián)系是避免不了的，知識的鞏固離不開練習(xí)數(shù)量的積累，教師對如何在保證學(xué)生知識掌握能力的基礎(chǔ)上提高練習(xí)效率的探索還有待提高，數(shù)學(xué)練習(xí)題分層不夠，代表性欠缺。以上這些問題都會導(dǎo)致學(xué)生從根本上降低對數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的期待。

二、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)融入課堂的意義

小學(xué)階段學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、解題能力都受到知識儲備的限制，所以常常會感到數(shù)學(xué)知識抽象、復(fù)雜。教師常常以班級為單位進(jìn)行授課，很難顧及所有學(xué)生的具體知識掌握情況。有的學(xué)生理解能力低于平均水平，導(dǎo)致面對教師同水平的講解對數(shù)學(xué)知識并未全部理解。在這種情況下，實驗教學(xué)在數(shù)學(xué)學(xué)科中的優(yōu)勢充分地體現(xiàn)出來，通過讓全體學(xué)生參與課堂實驗過程，讓學(xué)生直接感受到數(shù)學(xué)知識具體、生動形象的一面，在數(shù)學(xué)知識體系中建立有關(guān)概念，從而深入地理解知識。教師也可以通過實驗的方式率先將有關(guān)知識的重難點展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生意識到自己對哪一塊內(nèi)容是需要深度掌握的，這種重難點意識的建立，再借助實驗手段能有效地理解相應(yīng)知識重難點，提高掌握度。除此之外，學(xué)生在教師的有效積極引導(dǎo)下參與進(jìn)實驗教學(xué)環(huán)境中，意識到自己對課堂的主體地位，這種身份的轉(zhuǎn)變讓學(xué)生對知識產(chǎn)生“責(zé)任感”，意識到學(xué)習(xí)是自己的事情，以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，促進(jìn)思維的有效發(fā)展。

三、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)策略

（一）設(shè)計課堂問題，培養(yǎng)實驗習(xí)慣

數(shù)學(xué)本身作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，需要學(xué)生具有一定的抽象思維。數(shù)學(xué)體系中很多具有抽象意義、并且理論化較強的知識點，學(xué)生在知識學(xué)習(xí)中容易對這部分抽象化知識的學(xué)習(xí)存在畏難情緒。此時，用實驗進(jìn)行實踐是證明理論的最佳方法——傳統(tǒng)的教學(xué)總是以學(xué)生不感興趣的講授式教學(xué)手段進(jìn)行組織，教師只是一味地講，學(xué)生不能從教師所講的內(nèi)容中深刻理解緣由，以至于學(xué)生的思維角度和動手能力都有很大的束縛，學(xué)生無法從數(shù)學(xué)課堂中培養(yǎng)自己的探究精神。學(xué)生在面對這部分需要抽象思維進(jìn)行理解的數(shù)學(xué)問題時，很容易因為無法立刻理解而選擇性地將這部分知識點跳過，對構(gòu)建完整的數(shù)學(xué)知識體系產(chǎn)生不利影響。相反，如果教師能在課堂上充分結(jié)合實驗教學(xué)，將學(xué)生課堂中可能遇到的學(xué)習(xí)問題進(jìn)行改編設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生自主動手、親自利用數(shù)學(xué)實驗進(jìn)行解決，就能在產(chǎn)生問題的同時為學(xué)生答疑解惑，避免學(xué)生產(chǎn)生知識點的遺漏和欠缺，同時，以問題的形式進(jìn)行課堂引入豐富教師的課堂模式，提升課堂對學(xué)生的吸引力。

例如，教師在教授“三角形”這一節(jié)的內(nèi)容時，教師可以在課堂上提出這樣的問題：假如給你一些小木棒，如何用這些小木棒構(gòu)造三角形？構(gòu)造一個三角形需要幾個木棒？構(gòu)造三個三角形，最少需要幾個木棒？構(gòu)造10 個三角形，又最少需要幾個木棒？然后讓學(xué)生在課后尋找一些材料做實驗，在實驗過程中找出問題的答案。學(xué)生面對這樣的問題會一時不知所措，光從表面上想并不能得出問題的答案，因為教師讓學(xué)生探究的是用最少的材料得到最多的方案，所以需要學(xué)生通過一次次的實驗找出最佳的解法。學(xué)生通過實驗進(jìn)行構(gòu)造一個三角形需要三個木棒，而構(gòu)造兩個三角形，卻只需要5 個，三個三角形最少卻只需要7個。學(xué)生頓時會感受到整個實驗過程的趣味性，并且為之感嘆數(shù)學(xué)知識的神奇。通過實驗，學(xué)生也會對“邊”的相關(guān)性質(zhì)有所了解，對三角形的興致更加深刻，從而把這一節(jié)的內(nèi)容在從實驗過程中充分地理解。在實驗過程中能一步步發(fā)散學(xué)生的思維，提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)的情懷。

（二）通過實驗教學(xué)，培養(yǎng)幾何觀感

小學(xué)時期是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)階段，在以后的學(xué)習(xí)時期，數(shù)學(xué)知識中會有很多有關(guān)幾何的知識，幾何知識很考驗學(xué)生的空間想象能力，相較于小學(xué)知識，這部分知識難度提升巨大，是學(xué)生以后學(xué)習(xí)的一個重難點。但是與之相對，這部分知識也是學(xué)生掌握程度較差的一部分知識，原因就在于小學(xué)生并不完善的抽象思維會導(dǎo)他們的幾何意識并不強，對一些基本幾何圖形不具有敏感性，在進(jìn)行幾何知識的學(xué)習(xí)時就會顯得有一些困難。因此，提升小學(xué)時期學(xué)生的幾何感官敏感度，對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)時期學(xué)習(xí)幾何有重大的促進(jìn)意義。學(xué)生一旦擁有了幾何知識的相關(guān)素養(yǎng)，空間概念意識就會得到有效的增強，后續(xù)進(jìn)行空間方面的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)也會更加容易。對此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)在實際的數(shù)學(xué)課堂中融入實驗教學(xué)，充分利用實驗教學(xué)本身具體、直觀的特點幫助小學(xué)生逐漸培養(yǎng)幾何感觀。當(dāng)學(xué)生能通過自主實驗解決一些與幾何知識有關(guān)的問題時，學(xué)生對在實驗中使用到的幾何圖形就會有深刻的印象，下一次在遇到類似的問題時就能在大腦中進(jìn)行實驗過程的模擬。教師可以通過這種方式不斷鍛煉學(xué)生的抽象思維、空間思維、幾何思維，借助實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的幾何觀感，更有利于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升。

例如，教師在教授“位置與方向”這一節(jié)的內(nèi)容時，會涉及有關(guān)描述方向的專業(yè)名詞和一些位置移動的關(guān)系，學(xué)生數(shù)學(xué)的記憶功底并不是很深，很容易在判斷方向上出現(xiàn)混淆，也就導(dǎo)致學(xué)生在這部分的知識學(xué)習(xí)上有困難。教師可以讓學(xué)生通過用小物品代表一個點，用手將其進(jìn)行移動模擬方向之間的轉(zhuǎn)換。如果題目中要求將一個物體向東偏南30 度的方向移動5 格，學(xué)生通過實驗中物品的移動能對方向的轉(zhuǎn)換更清楚，并且對物質(zhì)的平移也會更加了解。再如，教師在教授“圖形的變換”這一節(jié)的內(nèi)容時，題目中經(jīng)常會要求在表格中進(jìn)行位移，學(xué)生遇到一些簡單的題目做起來會比較輕松，如長方形、正方形的位移。但遇到多邊形的位移這種問題就會顯得稍微，而且一些復(fù)雜的題型中涉及的變化不止平移，也會涉及旋轉(zhuǎn)對稱等的相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生更會在真正做題的時候感覺到思想混亂。教師可以讓學(xué)生通過實驗了解圖形變換的過程，制作相關(guān)圖形的紙片，在稍微大的表格中進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)有關(guān)的變換，一步步地根據(jù)題目中所說的步驟進(jìn)行操作，從實驗的過程中直觀地感受到圖形的變換過程，最后根據(jù)最終變化的位置及形態(tài)在題目上寫出正確答案。

（三）提升學(xué)生能力，培養(yǎng)合作思想

數(shù)學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要媒介，除了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力之外，更要注意培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)探究的積極思想。在數(shù)學(xué)課堂上，教師可以通過實驗活動的開展引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行合作探究，鼓勵學(xué)生在合作中參與數(shù)學(xué)知識研究和分析、促使學(xué)生在愉快的合作實踐中共同完成實驗參與、得出數(shù)學(xué)問題的結(jié)論。團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)價值可以在困難面前展現(xiàn)得淋漓盡致，這項能力的培養(yǎng)不僅能影響學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)效果，也會對學(xué)生的道德品質(zhì)培養(yǎng)有很好的引導(dǎo)作用，能有效完善學(xué)生的個人人格。因此教師要將合作思想貫徹到課堂中，為學(xué)生合理分組，縮小學(xué)困生與優(yōu)等生的知識距離，讓后者帶動前者，促使共同學(xué)習(xí)。

例如，教師在教授“大數(shù)的認(rèn)識”這一節(jié)的內(nèi)容時，其中會教到學(xué)生生活中一些很常見的單位，如平方厘米、平方分米和平方米等。對一平方厘米的范圍，教師可以讓學(xué)生用觀察自己的指甲蓋感受一平方厘米的大小。但對一平方分米和一平方米的大小，學(xué)生并不能通過教師在課堂上對一些物體的同步比較感受到，教室中的一些物體基本都是長方形或其他圖形，而平方這個單位所考量的是正方形的范圍，并且學(xué)生心中對這幾個單位的大小也沒有一定概念，不知道這幾個單位之間的差距。學(xué)生在小學(xué)這個階段并沒有很強的通感能力，缺少生活感悟，特別是低年級的學(xué)生，教師可以讓學(xué)生通過實驗的方法去感知這些單位的大小。教師可以讓學(xué)生準(zhǔn)備一些繩子，繩子的長度分別為1 分米和1 米，每個學(xué)生作為一個正方形的一邊先將4 根1 米長的繩子進(jìn)行組裝，就可以完成一個一平方米的范圍展示，在這個范圍里面再用1分米長的繩子組裝一個一平方分米的范圍。學(xué)生通過兩者之間的比較可以深刻地體會到一平方米和一平方分米之間的差距，最后教師可以讓學(xué)生把自己的大拇指蓋放到最中心的范圍，更深刻地感受到這三個單位雖然都是1但是差距很大，增強學(xué)生對一些生活常見物品的大小感知。再如，教師對“圓的認(rèn)識”展開相應(yīng)教學(xué)工作時，本節(jié)知識的重難點在于教師需要突出“圓的周長與直徑的關(guān)系”。在傳統(tǒng)的教學(xué)理念中，教師大多會直接傳輸給學(xué)生“圓的周長大約是直徑的3.14 倍”，通過這種途徑，學(xué)生直接得到了相應(yīng)的計算路徑。但其實學(xué)生并不理解這是為什么，這個公式究竟是如何產(chǎn)生，這種基礎(chǔ)不夠扎實純靠記憶的學(xué)習(xí)內(nèi)容會十分容易被忘記。如果教師將實驗的方式加入這節(jié)知識體系中，比如，讓學(xué)生自己動手，告訴學(xué)生方式方法，由他們自己計算圓的周長，思考與直徑之間有什么聯(lián)系，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)周長大約是圓的直徑的三倍多一些。通過這種方式，學(xué)生會認(rèn)為是自己實際動手解決了數(shù)學(xué)問題，推導(dǎo)出了公式，并覺得十分有趣，加深了對知識的理解。

四、結(jié)語

根據(jù)以上內(nèi)容可以得出，知識的掌握理解往往需要學(xué)習(xí)者從實際動手開始，只有理論知識與實踐操作相互結(jié)合才能真正地將知識鞏固轉(zhuǎn)化成自己所能運用的。對此，教師不能一味地忽略學(xué)生愛動的特點，也不能強迫性地限制學(xué)生的注意力，而是要利用正確方法使其注意力長久集中到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中。在小學(xué)階段，學(xué)生能力有限但潛力無限，在于教師如何運用適當(dāng)方式給予引導(dǎo)。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時，要不斷強化自己的專業(yè)素養(yǎng)，掌握先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)方式，如實驗教學(xué)法。實驗環(huán)節(jié)中學(xué)生能不斷深入學(xué)習(xí)，加強自己的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)潛在的求知欲和探索精神，將實驗環(huán)節(jié)融入其中。教師可以通過以上幾大方面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們數(shù)學(xué)的感知能力，以此豐富學(xué)生的課堂體驗，培養(yǎng)其核心素養(yǎng)。