學習進階視域下小學數(shù)學實驗教學實踐研究

摘 要：在小學階段教育工作中，數(shù)學是非常重要且基礎的一部分，對于小學生夯實數(shù)學學科基礎、養(yǎng)成數(shù)學思維均具有重要作用和價值。但同時，小學數(shù)學又是教學難度較高的一門課程，容易出現(xiàn)學生記憶不深刻、學習理解不足的問題，進而影響到實際的小學數(shù)學教學效果。學習進階視域下的數(shù)學實驗教學是小學數(shù)學深度教學有效對策之一，通過實驗教學可以使得數(shù)學課程知識更加直觀和具象化，還可以幫助學生在數(shù)學知識學習過程中達到學以致用的良好效果。針對學習進階視域下小學數(shù)學實驗教學實踐進行探究和分析，探討實驗教學的有效策略。

關鍵詞：學習進階；小學教育；數(shù)學教學；實驗教學

作者簡介：范謙（1992—），女，江蘇省宜興市東坡實驗小學。

數(shù)學實驗教學作為一種強調實踐操作與思維培養(yǎng)的教學模式，能夠引導學生在動手實踐中深化對數(shù)學概念的理解，促進知識的內化與遷移。這一教學模式不僅關注學生對數(shù)學定理和公式的記憶，更側重于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，從而實現(xiàn)從知識掌握到能力形成的質的飛躍。小學數(shù)學實驗教學通過設計一系列與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的數(shù)學實驗活動，讓學生在具體情境中體驗數(shù)學的魅力，感受數(shù)學與生活的密切聯(lián)系。這能夠激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的數(shù)學應用意識。實驗教學中的合作與交流環(huán)節(jié)，有助于培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力，為學生的全面發(fā)展奠定堅實基礎。

一、學習進階視域下小學數(shù)學實驗教學實踐意義

（一）促進學生認知發(fā)展，實現(xiàn)知識進階

在學習進階視域下，小學數(shù)學實驗教學能夠有效促進學生的認知發(fā)展，幫助學生實現(xiàn)知識的進階。小學生的思維正處于由形象思維向抽象思維過渡的關鍵時期，實驗教學通過動手操作和直觀觀察，將抽象的數(shù)學知識轉化為具體可感的實驗現(xiàn)象，從而降低學習難度，使學生更好地理解數(shù)學知識。例如，在學習“圓的周長”時，學生可以通過滾動紙杯等實驗活動，直觀地理解并測量圓的周長，進而探索出圓的周長與直徑的關系，掌握圓周長的計算公式。這一過程不僅可以加深小學生對數(shù)學知識的理解，還能促進學生從具體到抽象、從感性到理性的認知發(fā)展，實現(xiàn)知識的有效進階，符合學習進階視域的基本要求。

（二）培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力，激發(fā)學習潛能

小學數(shù)學實驗教學在培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力方面具有重要意義，實驗教學以學生的實踐操作為基礎，主要強調學生的主動參與和自主探究，鼓勵學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。在實驗活動中，學生需要經(jīng)歷設計實驗方案、選擇實驗材料、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結果等環(huán)節(jié)。這一系列過程有助于鍛煉學生的邏輯思維能力、動手操作能力和批判性思維能力。同時，實驗教學還能激發(fā)學生的好奇心和求知欲，使其在探索未知的過程中不斷挖掘自身潛能，提升綜合素質，這也是現(xiàn)階段小學數(shù)學教育工作的主要目標。

（三）強化數(shù)學與生活的聯(lián)系，提升數(shù)學應用能力

學習進階視域下的小學數(shù)學實驗教學，能有效強化數(shù)學與生活的聯(lián)系，提升學生的數(shù)學應用能力。實驗教學注重將數(shù)學知識與實際生活相結合，讓學生在解決實際問題的過程中體驗數(shù)學的樂趣和價值。例如，在學習“分數(shù)”時，教師可以通過分蘋果、切蛋糕等生活實例，讓學生直觀地理解分數(shù)的概念和運算規(guī)則。直觀且具象化的教學方式，不僅使學生更容易接受和理解數(shù)學知識，還可以培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識解決實際問題的能力，為其未來的學習和生活打下堅實的基礎。同時，實驗教學還能讓學生感受到數(shù)學在生活中的廣泛應用，從而增強其對數(shù)學學習的興趣和動力。

二、學習進階視域下小學數(shù)學實驗教學實踐難點

（一）實驗設計與學習進階路徑的精準匹配

在學習進階視域下，小學數(shù)學實驗教學面臨的一大難點在于實驗設計與學習進階路徑的精準匹配。數(shù)學實驗教學旨在通過動手操作和直觀觀察，幫助學生深入理解數(shù)學概念，實現(xiàn)知識的進階。然而，如何設計既符合學生當前認知水平，又能促進其向更高層次發(fā)展的實驗活動，是一個極具挑戰(zhàn)性的任務。實驗活動過于簡單，可能無法激發(fā)學生的學習興趣和挑戰(zhàn)性；而過于復雜，則可能讓學生感到困惑和受挫。因此，教師需要深入了解學生的學習進階路徑，準確把握學生的認知水平和學習能力，確保實驗活動能夠精準匹配學生的學習需求，實現(xiàn)知識的有效進階［1］。

（二）實驗過程中學生自主學習與引導的平衡

小學數(shù)學實驗教學強調學生的自主學習和探究，但如何在實驗過程中實現(xiàn)學生自主學習與教師引導的平衡，是一個需要關注的難點。一方面，教師需要給予學生足夠的空間和時間，讓小學生自由探索、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力；另一方面，教師又需要在關鍵時刻給予必要的引導和指導，確保實驗活動的順利進行和實驗效果的最大化。實驗過程中學生自主學習與引導的平衡的實現(xiàn)需要教師對學生的學習狀態(tài)有敏銳的洞察力和準確的判斷力，能夠在學生需要幫助時及時介入，同時又不影響學生的自主學習和探究。

（三）實驗結果評估與學習進階目標的一致性

在學習進階視域下，小學數(shù)學實驗教學過程中，實驗結果評估不僅是對學生實驗過程和成果的檢驗，更是對學生學習進階效果的反饋。然而，如何制定科學合理的評估標準，確保評估結果與學習進階目標一致，是一個需要深入思考的問題。評估標準需要能夠全面反映學生在實驗過程中的表現(xiàn)，包括實驗操作的準確性、實驗數(shù)據(jù)的可靠性、實驗報告的完整性等［2］。另外，評估結果還要能夠準確反映學生的學習進階效果，即學生在實驗過程中對數(shù)學概念的深入理解、知識體系的完善以及問題解決能力的提升等。

三、學習進階視域下小學數(shù)學實驗教學實踐優(yōu)化路徑

（一）構建實驗設計與學習進階路徑的映射模型

在學習進階視域下，優(yōu)化小學數(shù)學實驗教學實踐的首要路徑是構建實驗設計與學習進階路徑的映射模型。該模型旨在明確每個實驗活動與學生當前學習階段及未來進階目標之間的對應關系［3］。通過深入分析數(shù)學學科的學習進階路徑，教師能夠識別出不同學習階段的關鍵知識點和能力要求，進而設計與之匹配的實驗活動。這些活動不僅要能夠鞏固學生的基礎知識，還要能夠引導學生向更高層次的知識和能力進階。映射模型的構建有助于教師確保實驗設計既有針對性，又具備前瞻性，能夠精準滿足學生的學習需求。

例如，在蘇教版小學數(shù)學一年級上冊的“10的認識和加減法”的實驗教學中，教師在構建映射模型時，首先需明確學習進階路徑與實驗目標的對應關系。在此單元中，學生的學習進階路徑包括從認識數(shù)字10，掌握10的組成，到理解加減法的含義，并能正確計算10的加減法算式。對應的實驗目標則是通過動手操作，如使用實物教具（如10個氣球、10根小棒）進行分組和計數(shù)，使學生直觀感受10的組成，并通過實物操作理解加減法的含義。對應關系可以確保實驗設計能夠緊密貼合學習進階路徑展開，有助于學生在實踐中逐步掌握數(shù)學知識。

（二）強化實驗過程中的教師引導與學生自主的結合

在實驗教學過程中，優(yōu)化路徑之一是強化教師引導與學生自主的結合。教師需要在實驗前做好準備工作，包括明確實驗目標、梳理實驗步驟、預測實驗難點等。在實驗過程中，教師應根據(jù)學生的表現(xiàn)及時給予引導和反饋，同時鼓勵學生自主探索、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。這種結合方式既能夠確保實驗活動的順利進行，又能夠培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維。教師需要掌握好引導的時機和方式，既不過度干預，也不放任自流，以實現(xiàn)實驗過程中有效的師生互動和生生互動［4］。

例如，在蘇教版小學數(shù)學四年級上冊“整數(shù)的四則混合運算”的實驗教學中，教師可以通過設置引導性問題，激發(fā)學生自主探索的興趣。例如，在教授整數(shù)的四則混合運算順序時，教師可以提出：“如果我們要計算一個包含加、減、乘、除的算式，我們應該先算什么呢？為什么？”這樣的問題能夠引導學生回顧已有的運算順序知識，同時激發(fā)學生的好奇心和求知欲。在學生自主探索過程中，教師可以適時地提供必要的提示和反饋，幫助學生逐步構建正確的運算順序概念。另外，為了進一步強化實驗過程中的教師引導與學生自主的結合，教師可以組織學生進行小組合作。在“整數(shù)的四則混合運算”的實驗教學中，教師可以將學生分成若干小組，每個小組分配一個包含整數(shù)的四則混合運算的算式。小組成員需要共同討論如何正確計算這個算式，并分享各自的解題思路和步驟。在小組合作的過程中，教師可以巡回指導，觀察學生的表現(xiàn)，及時給予鼓勵和引導，以促進師生互動與生生互動，提升學生的數(shù)學學習能力。

（三）建立實驗結果評估與學習進階目標的對應關系

優(yōu)化小學數(shù)學實驗教學實踐的路徑之一是建立實驗結果評估與學習進階目標的對應關系。評估標準應緊密圍繞學習進階目標制定，以確保評估結果能夠準確反映學生的學習進階效果。評估內容應包括實驗操作的規(guī)范性、實驗數(shù)據(jù)的準確性、實驗報告的完整性以及學生對數(shù)學概念的理解程度等多個方面。通過建立對應關系，教師能夠更清晰地了解學生在實驗過程中的表現(xiàn)和學習成果，為后續(xù)的教學設計和教學改進提供有力支持［5］。

例如，在蘇教版小學數(shù)學四年級上冊“垂線與平行線”的實驗教學中，教師需明確評估標準，使其與學習進階目標緊密對應。學習進階目標包括學生能夠識別并繪制垂線與平行線，理解其性質，并能應用于解決實際問題。評估標準則應包括學生能否準確識別垂線與平行線，能否正確繪制這兩種線，以及能否運用垂線與平行線的性質解決數(shù)學問題。例如，教師可以設計實驗任務，要求學生在圖紙上繪制出給定的垂線與平行線，并說明理由。通過評估學生的繪圖準確性和理由闡述，教師可以判斷學生是否達到學習進階目標。

（四）促進實驗教學資源與學習進階路徑的深度融合

優(yōu)化小學數(shù)學實驗教學實踐需要促進實驗教學資源與學習進階路徑的深度融合。實驗教學資源包括實驗器材、實驗教材、實驗環(huán)境等多個方面。教師應根據(jù)學習進階路徑的要求，精心選擇和組織實驗教學資源，確保資源能夠滿足實驗活動的需求，同時又能促進學生的知識進階和能力提升。通過深度融合，實驗教學資源能夠更好地服務于實驗教學實踐，推動學生實現(xiàn)全面發(fā)展［6］。

例如，在蘇教版小學數(shù)學二年級上冊“平行四邊形的初步認知”實驗教學實踐中，為促進實驗教學資源與學習進階路徑的深度融合，教師應精心選擇實驗材料。實驗材料應能夠直觀展示平行四邊形的特征，同時符合學生的學習進階路徑。例如，教師可以選用彩色卡紙剪出不同形狀的平行四邊形，讓學生在觀察中感受平行四邊形的邊和角的特點。此外，教師還可以準備可拼接的幾何圖形教具，讓學生動手拼接平行四邊形，進一步理解其構成和性質。通過精選實驗材料，教師能夠確保學生在實驗中既獲得直觀感受，又能夠逐步深入理解平行四邊形的知識，從而有效促進學習進階。除此之外，教師還可以引導學生利用繪圖軟件繪制平行四邊形，并在繪制過程中加深對平行四邊形特征的理解。通過整合信息技術，教師不僅能夠為學生提供多樣化的學習資源，還能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高實驗教學的效果。

結語

綜上所述，學習進階視域下小學數(shù)學實驗教學實踐對于促進學生認知發(fā)展、培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力及強化數(shù)學與生活的聯(lián)系具有重要意義。面對實驗設計與學習進階路徑匹配、學生自主學習與教師引導平衡、實驗結果評估與目標一致性等難點，通過構建映射模型、強化教師引導與學生自主的結合、建立評估對應關系及促進實驗教學資源深度融合等優(yōu)化路徑，可以有效提升實驗教學效果，推動學生數(shù)學素養(yǎng)的全面發(fā)展，為小學數(shù)學教育注入新的活力。

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