小学数学探究实验教学的深度思考与实践

杨藜菲

摘要：数学实验是学生数学学习的重要载体，小学阶段的数学实验是学生通过观察、操作、实验等实践活动，收获知识、提高技能、积累经验、发展应用意识的一种重要学习方式。实施数学实验，学生在课堂中“会观察”“敢质疑”“勤动手”“动思结合”，经历了知识完整的成型过程，在实践操作中感悟数学、习得知识、积累基本的活动经验。深度学习、真实研究，把“炽热”的思考付诸于双手的触摸，让“思考”变为行动、成为习惯。有效的数学实验，调动多种感官共同参与，能赋予学生数学学习的生长力量，让儿童和数学深度遇见，提升数学核心素养。

关键词：小学数学;探究实验;深度思考

数学实验教学迎合了做数学的要求，给学生提供了实践操作和综合锻炼的机会，因此能够充分调动学生的学习热情，提高学生核心素养，彻底转变以往单调乏味的数学教育模式。小学数学教师要抓好数学实验教学，根据核心素养的发展要求设计数学实验活动，把以人为本和做数学的观念融合到数学教学当中，达成课程教学目标的同时保证教学质量。

一、关注过程建构，唤醒学生数学实验意识

对于小学数学的实验过程而言，不仅是学生解析数学世界的过程，同时也是推动自身文化建构的过程，更是实现自我发展的过程。对此，教师必须要对方案的设计、内容的整合以及动手操作等一系列活动进行设计，使其既能够提高学生的亲历度，也能够展现学习的自主性以及多元性，能够为知识的选择提供更为宽广的空间。

例如，在教学“树叶中的比”时，教师设计了以下实验过程。（1）走进树叶的世界：在这一环节中，需要由学生自主完成对树叶的采集、观察以及标本制作，体会树叶的不同形状以及变化。（2）探究樹叶的规律：学生通过观察自主提出猜想，之后亲历数据收集、归纳以及验证等一系列活动。（3）续写树叶的奥秘：完成对树叶规律的总结，然后将具体的探究过程、探究体验和感悟以数学日记的方式记录下来。这样，学生在这个过程中就进行了数学学习的过程性建构，有效激发他们的数学实验意识。

杜威认为，为儿童提供的课程，首先应当成为儿童生活中的一个重要构成，这样才能够使儿童获得愉快的学习环境。上述教学案例中，具体的实验以及学习过程是学生积累经验的历程，数学实验不仅能够有效唤醒学生的自我探索意识，也有助于学生发展文化生长意识。

二、按照由点到面的方式确定教学目标

实验目标会直接影响教学活动的整体开展效益，因此，若要实现理想的实验教学效果，制定科学合理的实验目标十分重要。笔者认为小学数学实验教学主要包括两个方面的目标：一是为了鼓励学生进行知识探究，即以事实和现象为基础，深化学生思维，揭开问题背后隐藏的真相本质;二是为了验证实验结论，通常是从实验结论自身的角度入手，通过有效措施检验实验结论的正确性，确定实验结论是否成立。相比之下，通过实验的方式对实验结论进行验证的过程中需要考虑诸多因素，但要求学生有较强的数学思维。下面以“图形与几何”实验教学为例，对此进行详细阐述。

“平行四边形的认识”是“图形与几何”实验教学比较具有代表性的知识课程。以往在进行实验目标定位时，教师一般会将“探索平行四边形的特征”作为教学目标。在此目标下，要求学生通过实验操作，对“两組对边平行且相等”“对角相等”等实验结果加深认识。显然，这样的目标定位并不科学。很多学生通过实验学习，除能说出平行四边形对边相等外，没有其他任何发现。教师若能重新定位教学目标，将“验证平行四边形的特征”作为本节课程的实验目标，教学结果将会发生较大改变，学生不仅需要充分调动自己过往的学习经验假设平行四边形的特征，还要灵活选择工具对假设结果进行检验。

通过这样一个案例就可以发现，不同的实验目标定位，教学结果截然不同。因此，在进行数学实验目标设定时，教师必须从学生的认知水平以及教学内容自身的特点出发，在确定实验目标的过程中始终坚持由点到面的基本原则，在此基础上切实保证实验教学活动开展的效果。

三、突出实验教学，促进学生理解

随着新课程的改革，新课程标准也提出了需要对学生的实际动手能力进行培养的教学理念和目标。在这样的理念和目标中，小学数学教师就需要以数学教材为基础，对学生展开实验教学。苏霍姆林斯基曾经说过，人是有一种希望自己是发现者、研究者和探索者的需求的，此种需求在人的内心深处根深蒂固。而在儿童的精神世界中，此种需求更是极为强烈。因此，在实际的小学数学教学中，教师应该在实验教学的开展中，对实验探究的素材进行良好提供，以此让学生能够在数学实验中，对相关的数学知识进行学习，从而强化其对知识的获得能力。

比如教师在对六年级下册的《圆柱和圆锥》知识进行讲解时，为了让学生在对圆柱和圆锥的相关知识进行学习之后，加强对相关知识的记忆和实际应用，教师在实际教学过程中，就应该展开实验教学，并在对实验教学进行突显后，对学生的主体学习作用进行发挥。使得学生能够在数学实验当中，对“提出猜测-设计实验-动手操作-得出公式”这一自主探究学习的过程进行凸显。在课堂上，教师还可以将课前准备好的底和高都相等的两个圆柱圆锥展示出来，并让学生利用自己手中的学习工具，通过对实验的深入，对自身所提出的猜想进行验证。学生可以到操场上，利用沙子将手中的圆锥装满，然后将沙子倒进圆柱中，看若是想要将圆柱装满，需要来回几次。利用这样的方式，学生就可以以自己的设想为依据，对等底等高的圆锥和圆柱之间的体积关系进行自由探究，更是能够让其对圆锥体积的计算方法进行初步的掌握。从而能够在加强学生对圆柱、圆锥体积运算方法的了解时，实现学生圆柱和圆锥知识学习质量和效率的提升。

总而言之，开展数学探究实验，有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流，对丰富学生的数学学习体验具有重要的促进作用。教师应从学生的视角出发，基于教材开发出更多经典的数学探究实验，把探究的时间和空间还给学生，让学生在自主合作交流的思维活动中去构建新的认知结构。

参考文献：

[1]孔国伟.数学实验：架起思维的桥梁——小学数学实验教学的实践与思考[J].求知导刊，2020（32）：30-31.

[2]苏芹.核心素养下小学数学课堂深度教学的思考与实践[J].小学教学研究，2019（26）：14-17.