核心素养导向下小学数学实验的教学实践研究

目前，小学数学实验教学被认为是一种有效的教育手段，通过实践活动能培养学生的核心素养。这种教学模式能给学生带来更丰富的学习体验，并鼓励他们积极参与到观察、动手操作和判断等活动中去，展现出其独特的教育优势与实用性。尽管如此，关于如何有效地进行小学数学实验教学的问题，仍然困扰着许多小学一线数学教师。由于缺乏明确具体的指南或参考资料，教师们需要根据实验教学的目的，制定适合的小学数学实验教学策略，以此作为学生开展实验学习的基石，进而促进他们的数学技能的发展，进一步增强他们的核心素养。

一、加强数学实验和教材内容的联系

对于小学生来说，他们的数学教育，通常是围绕着对知识的拓展及深化展开的。其中部分主题涉及实际操练比较多，例如“了解正方形的概念”这一知识点，目前尚未被正式引入小学的教育体系内，然而教师可以在教授过程中融入生活元素，来引导他们更加深刻领会知识点。

例如，当教师教授苏教版三年级上册第三单元“长方形和正方形”中的第一课时关于“认识长方形”这部分知识的时候，教师可以提出一项实验计划，该计划包含了两个实验任务。首先，教师可以将学生分为几个小组，并向每个学习小组提供六块矩形纸片，接着让他们黏在一个长方体的包装盒上。在这个过程里，他们将会明白两块尺寸与形状相符的矩形纸片是无法覆盖到长方体的一侧的，长方体相对的两个面是一样的，对于长方体表面的特性有了初步的理解。其次，教师应当指导学生使用小木棒及橡皮泥，构建出长方体模型。在搭建长方体结构的过程中，学生感受到12支木棍必须被划分为3组，同时每一段长度一致的木棒需4支才可构成一个长方体，这样就能掌握长方体的表面和边角的基本概念。最后，在教师的引导下，他们的知识得以深化，并且对长方体的特征有了更加深刻地理解和分辨。

二、加强数学实验和数学思维的联系

在现实的数学实践过程中，若教师仅仅关注实验结果而忽略了对于相关主题的准确指导，及数学思考方式的解析，那么学生的学习过程会逐渐趋向于机械化，使得实验呈现出过多的程式化与体系化。所以，要真正地实现数学实验的教育意义，教师需要通过确定主题、计划设计、成果分享等角度，来提升学生对于实验教育的学习认识水平和理解力，以此达到总的目标。

例如，以苏教版二年级下册第二单元“时、分、秒”为基础，设计数学实验“我的一天”为主题探究活动时，教师先让学生独立规划他们的每日生活安排，学生根据个人的习惯去选择12小时制或者24小时制的模式来标注。每一个学习小组的学生都可以和组内的其他同学分享他们的个人日程，并在全班范围内公开讨论并展示这些信息。在实验过程中，主要采取了“我讲我调”的方式，把时刻展示在时钟模型上，同时对教室里的其他同学做示范。还可以利用“你说我调”的策略，当某同学描述他们的日程安排时，其他的同学则会在时钟模型上更改时刻。最后，通过实施“我说你说”策略，随机选择一位同学，负责设定时钟模型上的时间，其他同学则需要描述现实中的时间指令，例如“几时几分”等。这种多元化的学习模式，能够使同学们在实践过程中构建知识体系，同时体验到学习的乐趣，进而加深他们对于数学思考技巧的认识和理解。

三、加强实验和数学课堂的联系

1.设计数学实验，丰富课堂内容

在课题的研究阶段，教师团队要努力创造更多的实验教学材料，以使学生能体验到更为丰富且充实的学习历程，并在探寻未知的道路上提升他们的能力和智力水平。

教师可以在实际课堂学习过程中，把教学的内容同数学学习的主题相结合。例如，“棋棋乐”游戏，这是把苏教版六年级下册“确定位置”单元的知识与游戏融合为一体的趣味数学实验。在规划和进行此项目的时候，教师需要重视跨学科的融合、技能提升、扩展创造力和扩大知识面的重要性，同时也要鼓励学生在参与各种活动中开拓视野，提高他们的逻辑推理和创新能力的提升。教师可以让学生放置10颗棋子，使得每行的数量加起来等于2颗或者4颗，再引导学生动手摆放这些棋子，让他们观察到最基本的模式，让他们找到多种不同的摆放方式，并且每一颗棋子的位置都会被数字序号所标记，从而让他们感受到排列组合的理念。接下来，学生可以尝试移动第一行，再移动第二行，最后移动第一列至左侧等摆放棋子的方式，在这个过程中，教师要强调有序思考的重要性。在这个探索性的过程之后，让他们看看少了哪些棋子，多出了哪些棋子，然后你可以试着去点击一下、谈论一下、移动一下。教师可以通过多样化的操作活动来激发学生的创新思维。

例如，结合苏教版二年级上册中的“观察物体”，加以扩展出实验“再次探究索玛立方”，在这一实验中，可以将实验材料设定为使用2～3个索玛立方体的部件，构建出可以穿越1至3道墙壁的整体结构。这个教学任务的设计考虑到了图形和几何模块知识之间的联系。从1道墙到3道墙的过程，实际上是在暗示之前所学的“从多个视角看事物”概念。墙上呈现出的各种形状则是对学生的反应能力和空间思维能力的一种挑战，学生需要迅速想到三年级学习的“多连块”内容。此外，搭建索玛立方体也是为了后续给学生打好关于五年级立体几何的学习基础。

2.培养核心素养，开发实践体验课程

对于小学阶段的学生而言，建立空间概念并非一次完成的过程，它是一个逐步发展和进步的过程。在此期间，学生的思维方式主要包括两点：首先是他们对形状和其他空间意识的理解，这往往取决于外部环境，特别是针对一年级的小朋友，他们的空间感通常局限于日常生活的事物；其次，大部分学生都更容易接纳明显的图形特性，但对于几何形状的深层次含义、属性等方面却难以吸收，同时他们在处理图形间的关联时也缺乏理性思考。

基于小学阶段学生认识过程的两个重要特性，教师可以结合苏教版四年级上册中的“观察物体”，为学生制定并进行一项扩展性的教学实验“堆叠之谜”，旨在全方位地提升学生对空间的理解与创造力的发展。该课程主要依赖于“立方体”的学习工具，利用各种有趣的活动设置及表现方式，来展示和阐述知识内容，从而实现对学生空间思维能力的培养。

3.结合教材，设计主题实验活动

小学数学教师要创造出多彩且吸引人的教学环境与实践场景，以多个领域的多元化课程作为平台，给学生提供了全面的经验。

例如“动力小车”这个实验扩展课程，教师就可以与综合活动紧密结合起来，设定了各种实验参与的活动环节，如气球吹出新花样（气球游戏）、制造自己的小车（小车的制作过程）、让你的小车更漂亮（给小车上色）、比赛谁的小车跑得快（小车竞速赛）等一系列的实验活动，通过活动提升学生的创新能力和其他素质的发展。

四、结束语

综上所述，在学校开展的数学实验过程中，小学数学教师需要在新课程改革理念指导下实施新的教育教学方法，以使数学实验能够真实反映出其对数学教育的贡献及重要性。因此，小学数学课堂上设计实验的方式可以增强学生的基本技能，推动学生持续进步，从而发展学生的数学核心素养。