基于实验教学的深度学习策略探寻

［摘 要］文章以“三角形的三边关系”教学为例，探讨了基于实验教学的深度学习策略：精准制订实验目标，精心挑选实验工具，精妙优化实验方法。文章首先阐述了小学数学实验教学对于教学效果和学生能力发展方面的重要性，然后详细探讨了实验教学的优化路径，旨在激发学生的学习兴趣，解决知识难点，使学生深入探索三角形的三边关系，从而实现深度学习。

［关键词］实验教学；三角形的三边关系；深度学习

［中图分类号］ G623.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2024）35-0051-03

《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）指出，为学生提供从事数学活动的机会。这从某种程度上说明实验教学在数学教学中的重要意义。然而，在教学实践中，由于教材中数学实验内容编排不足，部分教师对实验教学的认识不够深刻、应用不够广泛，因此，如何将实验教学融入数学课堂，从而引导学生进行深度学习，成为需要广大教师深入探讨的问题。

在学习过程中，学生若能动手实验，便能变“被动在听”为“主动去做”，充分调动学生的多种感官，经历“直观感知现象—获得感性认识—形成抽象知识”的过程，这符合学生的认知规律。在日常的实践教学中，笔者深感实验教学有助于学生深入掌握数学知识。下面，笔者以“三角形的三边关系”教学为例，探索基于实验教学的深度学习策略。

一、作用概述：小学数学实验教学的重要性

（一）从教学的发展角度来看

实验教学在小学数学教育中占据重要的地位。随着《课程标准》的推行，教学理念持续更新，更加强调学生的自主性和创新性。实验教学不仅使学生亲身参与和动手实践，还激励他们进行自主探索和思维拓展。

1.课程教学理念有效落地

在《课程标准》的指导下，新教学理念大力倡导开放式实验教学，激励学生积极参与，自主挑选实验材料，并勇于创新实验方法。学生在这样的教学模式中学会用不同的实验方式进行探索并得出结论，发展了自身的创新思维和实践能力。近年来，小学数学实验教学受到越来越多教育工作者的关注，相关研究和实践活动日益增多。特别是实验教学比赛的相继推出，不仅为学生提供了展示自我的平台，而且在数学教育界掀起了一股研究热潮，推动了实验教学理念的进一步落地。

2.实验教学助力模式转型

实验教学作为一种新的教学模式，正在逐渐弥补传统的“填鸭式”教学的不足。在这一新的教学模式中，学生不再是被动地接受知识，而是通过动手实验、自主探索、合作交流的方式，主动获取知识，从而培养了其科学素养和探究精神。这种模式打破了传统教学的束缚，使学生能够在实践中学习并掌握基础知识和基本技能，从而达到《课程标准》的要求。实验教学的推广和实践，对于激发学生的创新意识和提升学生的实践技能具有重要意义，也是《课程标准》理念下教学改革的重要方向。

（二）从学生的发展角度来看

在小学数学教育领域，实验教学有不可替代的作用。实验教学能够极大激发学生的学习兴趣，使他们成为课堂的主体，并通过自主探究理解知识。同时，实验教学亦能有效解决数学知识中的难点，通过直观的实验操作，将抽象的数学概念具体化、形象化，进而帮助学生掌握并应用数学知识。

1.实验教学激发兴趣之火

实验教学是激发学生兴趣的途径。常言道：“兴趣是最好的老师。”在实验教学中，教师的角色从知识的传授者变为课堂的组织者、学生的引导者，而学生则真正成了学习的主体。在这样的教学模式下，学生可以动手操作、动脑思考、动嘴交流，让他们在实践中学习，比单纯听教师讲解要有用得多。

2.实验教学破解知识之难

小学生正处于具体运算阶段，虽然他们具备了一定的抽象思维和逻辑推理能力，但要深入理解和掌握复杂的知识体系，还需要借助具体的事物和实际情境。实验教学恰恰能够提供这样的帮助。通过实验活动，抽象的数学知识得以形象化、直观化、生活化。学生在实验的过程中，可以亲身感受到数学知识的形成和发展过程，从而对所学知识有深刻的理解。这种教学方式不仅降低了知识的难度，还提升了知识的趣味性和实用性。

二、价值探寻：小学数学实验教学的优化路径

在小学数学教学中，实验教学作为一种直观可感的教学方法，对于激发学生的学习兴趣、培养学生的实践能力和创新思维有重要意义。然而，如何优化实验教学路径，使实验教学服务于课堂教学，是当前数学教师面临的重要课题。笔者将从实验目标的制订、实验工具的选择，以及实验方法的创新这三个方面，探讨小学数学实验教学的优化策略，旨在增强数学实验教学的有效性和探寻引导学生进行深度学习的策略。

（一）精准制订实验目标

数学实验目标的制订对于实验活动的设计有决定性影响，它直接关系到学生对数学知识的掌握程度及思维能力的提升。精准制订实验目标是实验教学得以有效开展的前提。数学实验的本质是让学生在操作中学习数学知识，其中，“操作”是方法，“学习”是目标。因此，在制订实验目标时，要体现操作与思维之间的互动关系。

例如，在教学“三角形的三边关系”前，可以将实验目标确定如下：

目标1.引导学生在实验中探索三角形的三边关系，了解三角形的三边关系；

目标2.开展量一量、剪一剪、围一围等活动，使学生积累数学活动经验，培养学生自主探索、动手操作、合作交流的能力；

目标3.使学生体验数据分析、数形结合方法在探究过程中的作用。

（二）精心挑选实验工具

实验教学的关键在于让学生通过积极思考和动手实践，主动参与数学知识的形成和发展过程。这种教学方式强调数学学习的实践性，使学生在实际操作中深化对数学概念的理解。数学的严谨性要求学生在进行数学实验时必须保持严谨态度。选择恰当的实验工具是进行实验的前提。合适的实验工具有助于提高实验活动的操作性，使学生直观地理解数学原理。同时，恰当的工具也能够提高实验结果的准确性，确保学生在实验过程中获得可靠的数据支持，从而加深对数学知识的掌握。

例如，在“三角形的三边关系”教学中，教材出示的实验工具是普通纸条，而普通纸条有一定宽度，这一特点加大了学生在围三角形环节中的难度及误差。因此笔者在教学这一课时，用彩笔沿着纸条的长边画一条线段（如图1），将“有限宽”的纸条转化“无限细”的线段，从而有效降低了实验操作的难度和误差。

（三）精妙改进实验方法

1.原设计存局限，探索实验新法

实验方法的设计会直接影响实验教学的效果。因此，教师在进行实验教学时，应对实验方法进行优化与创新，以拓宽学生的思维，进而提高其学习能力和解题能力。

例如，在教学“三角形的三边关系”时，教材编排的内容是让学生剪出4组特定长度的纸条，用每组纸条摆三角形，根据能否摆成三角形推导出结论——三角形任意两边之和大于第三边。但在实际教学中，笔者深感这样的活动设计存在待改进之处：尽管教材提供的方法具有很强的活动性，但给定具有特殊性的数据会让学生在实验操作中缺少思考；仅根据给定的4组数据便得出三角形三边关系（三角形任意两边之和大于第三边），可能会让学生产生疑问——是不是所有三角形都具备这样的特性呢？他们可能会怀疑实验结论的普遍性。

2.剪纸条探三边关系，实现巧妙创新

为解决原有实验设计存在的问题，并确保学生充分理解“三角形任意两边之和大于第三边”的本质，笔者对实验进行了如下改进：为每组学生提供一张长为30厘米的纸条，让学生将其任意分成三段。在学生进行实验之前，笔者出示一长一短两张纸条（有备份），并提出问题：“用这两张纸条能围成一个三角形吗？”以此引导学生说出需要剪断其中一张纸条，得到三段纸条来围三角形。笔者先保留短纸条，剪断长纸条，得到能围成三角形的情况（如图2-1）；然后用备份的纸条继续实验探究，保留长纸条，剪断短纸条，得到不能围成三角形的情况（如图2-2）。这两种不同的结果，让学生初步感知三角形两边之和大于第三边。

学生了解剪断纸条围三角形的方法后，笔者让学生以小组合作的形式进行实践操作：用一张长30厘米的纸条围成三角形。在实验开始之前，笔者引导学生思考：在第一次剪后会得到两段长度分别为多少的纸条？第二次应选择剪哪段纸条呢？最终会得到三段长度分别为多少的纸条？带着这三个问题，学生进入实验操作中。结合实际经验，多数学生会先将纸条剪成一长一短的两段纸条，再选择剪断较长的那段纸条，最终得到三段纸条，从而围成一个三角形。但为了使实验数据具有特殊性和研究价值，笔者在小组实验时，有意对个别小组进行引导，例如，让个别小组先将纸条剪成两段等长的纸条，形成两边之和等于第三边的情况。

3.思三边关系之奥秘，实验结果明理

实验后，笔者提问：“在第一次剪纸条时，有哪个小组是将纸条平均分成两段的？”随后，邀请小组代表发言，并在黑板上记录下他们的实验结果，引导学生观察这组数据，从而得出结论：两边之和等于第三边时，无法构成三角形。接着，结合之前剪断较短纸条时也围不成三角形的情况，笔者引导学生大胆猜测，两边之和与第三边的关系满足什么条件时才能围成三角形。学生在思考后，不难得出结论：两边之和大于第三边时，才能围成三角形。随后，笔者让成功围成三角形的小组依次汇报他们的实验数据，并记录在黑板上。对于之前实验不成功的小组，现在有了相应的结论，又为了满足自己成功围成三角形的心理，学生在将纸条剪成两段不等长的纸条后，都选择了继续剪断较长的那段纸条。

在学生对于自己提出“三角形两边之和大于第三边”的结论充满信心时，笔者对“先将纸条剪成12厘米和18厘米的两段，再将18厘米的纸条剪成2厘米和16厘米的两段”的小组提问：“[16+2>12]，两边之和大于第三边，为什么这三段纸条还是没围成三角形呢？难道我们的结论不正确？”在引导学生思考三角形中有几组两边之和后，学生会发现这三边的关系中有一项“[2+12<16]”，正是这一不等式造成没围成三角形的原因。在分析之前成功案例的关系式后，学生发现在这些成功案例中，每组纸条两边之和都大于第三边。实验教学至此，学生认识到“一个三角形中任意两边之和大于第三边”才是三角形的特性。

通过这样的实验教学，大部分学生都理解了三角形三边关系的含义，同时也突破了理解“任意”含义的难点。学生亲历了三角形三边关系的探索过程，即“猜测—验证—疑惑—完善”，他们对三角形三边关系的认识必然是深刻的。这样的实验过程不仅渗透了数学知识，还激发了学生的探究精神。

总之，教师应依据不同的教学内容，结合实际情况，尽可能为学生提供实验的机会。在实验过程中，每一步都应细致入微，确保学生能从实验中获得深刻的理解。这样的实验教学并不需多媒体设备辅助，只要教学方法得当，同样可以创造富有成效且引人入胜的课堂。这样的实验教学不仅让学生直观地理解数学知识，还能培养学生的实践能力和创新思维。

［ 参 考 文 献 ］

［1］ 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］ 吴静.小学数学实验教学的问题与对策：以“图形与几何”领域为例[J].教育研究与评论（小学教育教学），2017（2）：58-62.

（责编 黄 露）