基于学科核心素养的小学数学实验教学创设研究

张雪艳

【摘要】实验教学是培养学生数学思维、探究能力和应用能力的有效途径，也是培养学生学科核心素养的重要手段.文章从思考性、趣味性、综合性等原則出发，提出了设计趣味性数学教学实验、“微切片”数学实验活动、合理规划实验主题、开展实用性数学实验、合理准备实验材料、明确实验目标、创设优良实验情境等策略，并结合具体的教学案例进行了分析和说明，旨在为小学数学教师提供一些参考和启示，以提高实验教学的质量和效果，促进学生数学核心素养的提升.

【关键词】核心素养；小学数学；实验教学

引 言

教育的目标是培养全面发展的独立个体.教师应基于学科核心素养培养的要求开展教学工作，以有效提高学生能力训练的综合性，使他们掌握基础数学知识，并强化主观能动性，为参与实验教学活动做好准备.在基于学科核心素养创设实验课堂的过程中，教师需要明确核心素养的内涵，并遵循一定教学原则，以确保实验教学能够得到合理创设，使学生全身心参与课堂学习，达到理想的素养提升效果.

一、学科核心素养背景下开展小学数学实验教学的原则

在学科核心素养背景下开展实验教学，教师应从实验层面入手，贯彻落实相应教学原则，使授课质量能够达到理想标准，最大限度提高核心素养培养的可靠性.教学原则应建立在学科核心素养基础上，通过与课堂流程相结合，在理想条件下开展，有效强化核心素养的培养质量.

（一）思考性原则

思考性原则属于实验教学的开展标准之一.在核心素养的培养条件下，教师需要以思考训练为核心，使学生能够以动手操作或计算的方式完善自身的认知体系，有效提高教学针对性，为学以致用的授课目标提供理想的落实条件.因此，在学科核心素养背景下，教师需要遵循思考性原则，确保学生能够有效发展自身思维，为提高核心素养做好准备.

（二）趣味性原则

趣味性原则是开展实验教学的关键条件.教师利用实验授课方式进行数学教学，可使数学中较为抽象、复杂的问题变得生动、直观，从而激发学生的探究兴趣，使他们全身心地投入学习活动中，实现理想的素养提升目标.对此，教师需要贯彻落实趣味性原则，从实验设计层面入手，尽可能融入多样化趣味要素，激发学生的学习兴趣，为进一步提高学生主观能动性、激发学生学习动力创造理想条件.除此之外，教师应将趣味性原则融入实验流程，通过简化操作、激发思维活力等方式鼓励学生发挥自主性，深入探究具有趣味性的实验元素，为掌握数学知识应用策略、明确数学问题解决技巧夯实基础.

（三）综合性原则

综合性原则是实验教学的重要标准之一.在核心素养培养背景下，教师应贯彻落实综合性培养目标，在积极融合多种数学要素的同时合理突破关键教学难点.通过这种方式，学生能够借助多元化训练途径深入研究学习难点，充分了解相关知识的应用策略，为提高自身数学核心素养夯实基础.在这一过程中，教师需要根据综合性原则对教学实验内容进行合理编排，确保授课流程能够突出数学学科的综合性特征，为培养学生的核心素养提供有力支持.

二、基于学科核心素养创设小学数学实验教学的策略

（一）设计具有趣味性的数学教学实验

在小学数学核心素养背景下，教师需要设计具有趣味性的实验内容，使学生的核心素养得到有效提升.大部分情况下，学生对于事物的探索动力源于自身兴趣.若学生个体学习兴趣不足，便会导致知识掌握效果不佳，最终降低核心素养培养效果.在实验教学过程中，教师需要基于动手实验的核心策略设计具有可执行价值的数学实验，将趣味性活动与实验操作相结合，有效激发学生对数学知识的兴趣，进一步强化核心素养的培养质量.为确保学生的兴趣得到有效激发，教师需要做好调研工作，全面了解学生的兴趣爱好，并结合课堂教学主题设计具有趣味性的实验活动，有效吸引学生全身心投入学习活动，为核心素养培养奠定基础.

以“角的初步认识”为例，教师可以设计一个角色扮演活动，让学生通过分组合作的方式更深入地学习和掌握角的知识.教师将学生分成四人一组，并给每个人分配不同的角色：角的探索者、角的画家、角的分类者和角的评价者.角的探索者负责寻找不同的角，如桌子的角、两面墙之间的角、钟表指针形成的角等.他们可以用量角器或纸角来测量这些角，并把它们记录在一张表格里.角的画家负责使用尺子和量角器把角的探索者找到的角画在一张纸上，并给这些角标上大小和名称，如直角、钝角、锐角等.角的分类者负责把角的画家画出来的角按照大小或名称分成不同的组，还可以用不同的颜色或形状来标记这些组，并解释分组的标准.角的评价者负责检查其他三个角色的工作并给出反馈，可以指出他们测量、画图或分类过程中的错误或不准确之处，并提出改进的方法.每个小组在完成自己的工作后可以向全班展示他们的成果，并和其他组进行比较.教师也可以提一些问题来检测他们对于角的理解，比如：什么是角？怎么测量一个角？生活中有哪些角的例子？我们怎么根据大小或名称对角进行分类？不同大小或名称的角有哪些性质或特点？此类趣味性实验活动可以达到提升学生学科核心素养的教学目标.

（二）设计“微切片”数学实验活动

“微切片”数学实验活动是一种将复杂的数学知识点分解为简单的实验步骤，让学生通过动手操作和观察快速掌握数学概念和规律的教学活动.“微切片”可以节省课堂时间，提高教学效率，培养学生的学科核心素养，也可以提高学生对数学知识的理解能力和应用能力，有利于实现理想的教学目标.

例如，在教学“认识时间”的过程中，教师可以将时间分解为时、分、秒三个要素，并设计相应的实验活动，如让学生用秒表计时，或者用日晷观察太阳的位置变化.这些实验活动可以有效激发学生对时间概念的探索兴趣，培养他们的数学思维和探究能力.

（三）合理规划数学教学实验主题

在应用实验教学方式展开授课的过程中，教师可以设计特定主题的实验活动，使学生的核心素养得到有效发展，进一步提高整体的教学质量.在主题实验教学中，教师需要设置明确的执行目标与方向，让学生脱离原本混乱无序的思维状态，根据实验目标积极参与教学流程，有效提升教学效率.同时，主题实验活动也可以根据特定的数学知识点展开多元化实验流程，使学生的探究能力得到充分锻炼，进一步激发其自主性.

例如，在教学“观察物体”的过程中，教师可以结合本节课程的重点内容设计主题实验活动，使学生能够从物体摆放方向、观察视角层面着手参与到物体分析的主題活动中，有效锻炼学生的数学思维，实现核心素养培养目标.教师可以参考以下流程进行教学.

师：同学们，今天我们要学习的是“观察物体”.你们知道什么是观察吗？观察就是用眼睛看，用耳朵听，用手摸，用鼻子闻，用嘴巴尝，从而了解事物的特征和性质.你们平时都观察过哪些物体呢？

生：我观察过书包、铅笔、橡皮等.

师：很好，你们都观察过一些物体.那么你们知道什么是形状吗？形状就是物体的外貌，它可以用线条或面来表示.你们能说出一些常见的形状吗？

生：我知道圆形、三角形、正方形、长方形等.

师：很棒.那么你们知道从不同的位置看同一物体会看到不同的形状吗？比如，这是一个正方体（出示一个正方体），从正面看，它是一个正方形；从侧面看，它也是一个正方形；从上面看，它还是一个正方形.但是如果我们把它旋转一下（旋转正方体），从正面看，它还是一个正方形吗？

生：不是了，它变成了一个长方形.

师：对.如果我们把两个正方体拼在一起（拼成一个长方体），从正面看，它还是一个正方形吗？

生：不是了，它变成了一个长方形.

师：没错.那么如果我们再加上一个正方体（拼成一个L型图形），从正面看，它还是一个长方形吗？

生：不是了.

师：那么从上面看、从左面看、从右面看都能看到什么图形呢？你们能想象一下吗？

生：我想象不出来.

师：没关系，我们可以用实验来帮助观察.请每个小组拿出小正方体，并按照老师给你们的图示拼成L型图形，然后大家分别从上面、左面、右面观察这个图形，并画出你们看到的形状.

（四）开展实用性数学实验活动

在设计数学教学实验活动的过程中，教师应注重突出知识的应用性，尽可能深化核心素养基础理念，使学生可以有效利用实验提供的信息与线索解决生活中常见的数学问题，实现知识的迁移.在设计过程中，教师需要注重数学原理的融入，保证相关内容能够嵌入实验活动中.

例如，在教学“100以内的加法和减法”时，教师可以建立应用型实验情境，将教室转变为超市，通过这种方式，使学生感受到知识的实用性，从而在参与情境模拟实验的过程中逐渐掌握100以内加减法的应用技巧，明确数学计算的主要方式.同时，教师需要立足于核心素养标准培养学生应用数学思维的良好习惯.在实验过程中，教师可以引导学生分析100以内加减法的用处，并鼓励他们探索其在生活中的应用途径.此类策略可使学生感受到数学知识的价值，并在日常生活中养成利用数学知识解决问题的习惯，为提高核心素养培养效果创造良好环境，实现高质量教学，为学生掌握数学知识应用技巧提供有力支持.

（五）合理准备教学实验的材料

在设计数学实验教学的过程中，教师需要重视实验材料的准备，并鼓励学生自行完成相关准备流程，使实验活动可以在充足材料的支持下开展，最大限度地发挥教学指导作用.在课程开始前，教师需要结合数学实验过程分析需要准备的材料内容，并将其制成清单分发给学生.这种方式可让学生加强对实验材料的关注，并明确相关材料的应用策略，尽可能在后续数学实验过程中进行利用，实现提升数学能力与核心素养的效果.

例如，在教学“表内乘法”的知识时，教师可以将其转换为容易理解的数学元素，并以此为依据准备相关材料，如相对直观的火柴棒等.课堂中，教师可要求学生利用火柴棒辅助乘法计算，有效帮助学生对数学计算建立认知，使学生能够通过材料的应用，快速了解表内乘法的基本概念，并在日常生活中进行利用，提升学科核心素养.

（六）设计清晰且明确的实验目标

实验教学不是简单的指导活动，其需要教师全程关注学生的参与情况，同时引领其进行动手操作，最大限度地提高对知识点的应用效果，避免出现动手不动脑的情况.在这一前提条件下，教师需要从实验设计层面出发，根据核心素养教学需求明确规定实验授课的基础目标，通过这种方式使学生的身心能够处于相对协调的状态，有效提高其知识学习效果，为发挥实验教学的优越性提供条件.在实验过程中，教师需要为学生明确讲解实验活动的主要目标，并尝试在数学知识基础上拓展训练步骤，使学生的综合能力得到有效提高，进一步强化整体教学质量，为实验教学的核心素养培养效果提供有力支持.

（七）创设优良实验教学情境

在进行数学实验教学设计的过程中，教师应从核心素养培养标准出发，设计具有优质特性的实验教学情境.相对于中学生、大学生而言，小学生对于事物的探索动力主要来自自身兴趣.在这种情况下，若课堂情境化程度不足，实验活动吸引力达不到理想标准，便容易导致核心素养培养效果不佳，最终降低教学的有效性.因此，教师需要从实验层面出发，设计具有可执行价值的实验情境活动，使其迎合核心素养培养要求，最大限度发挥引导效果，为提高学生实验能力夯实基础.教师可以为学生提供自主操作的机会，让他们能够自由应用数学知识与实验线索完成相应的训练任务，最终达到良好的核心素养培养效果.

例如，在教学“角的初步认识”时，教师可以利用教室中的多媒体设备为学生展示与角有关的元素内容.在完成展示后，教师可以设计实验情境，引导学生探索生活中常见的角，使他们将其作为实验任务完成，有效提高学生的参与程度，为学习数学知识做好准备.

结 语

综上所述，在核心素养教学背景下，教师需要积极利用实验教学方法培养学生的综合应用能力，使他们能够自主深入学习数学知识内容，建立正确的数学应用思维，合理应对未来学习或生活中的数学难题，有效完成数学知识的建构与迁移.

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