数学实验教学在小学数学课堂中的应用

马 亮 (甘肃省武威市凉州区西营镇西营九年制学校，甘肃 武威 733000)

数学教学一直以来都是小学教育的教学重难点，同时也是社会和家庭所关注的学生的综合能力获取途径之一.小学阶段学生的思维逻辑能力和认知能力都尚浅薄，再加上数学学科是具备逻辑性和抽象性的学科，结合学生的个别差异性，将会导致部分学生难以将自己的全部逻辑意识都运用在解决数学问题中，从而促使学生觉得数学学习是一件十分困难并难以得到回报的过程，最终可能会引导学生的反感和厌倦.实验教学从多层面丰富教学内容，促使学生在实践操作中不断强化思维意识，并通过不断引导和鼓励激发学生，从而提升学生的学习自信心.基于此，教师需要将实验教学应用至实际数学课堂中，促使学生能够有效掌握所学知识.

一、实验教学在小学数学教学中的意义

现阶段，仍然存在部分教师沿用传统教学手段，即教师单方面讲解，学生被动接受知识，这样的教学方式不仅教学效果甚微，同时容易导致学生逐渐丧失学习兴趣，最终促使学生逐渐对数学学习失去学习信心.数学学科具备一定的抽象性，而小学阶段的学生多以直观现象为主要学习对象，若是没有采取合理的教学方法，学生将难以深入理解和学习教材知识.当下的小学数学课堂大部分会出现这两个层面的问题：一方面是课堂教学氛围枯燥沉闷.传统教学模式严重打击学生对于数学学习的求知欲望，同时思维逻辑无法跟上教学节奏，导致学生无法透彻理解教材内容.另一方面则是学生对于所学知识的应用能力较弱.学生只是通过记忆去学习知识，久而久之记忆将会逐渐衰减，则这一部分的知识学生也将会逐渐淡忘.

为了有效解决传统教学留下来的弊端，现如今许多学校以及数学教师已经将实验教学渗透至实际教学中，通过全方面创新式教学模式激发学生对于数学学习的兴趣，通过实践操作提升学生对于知识的掌握程度.一方面，教师需要培养学生对于数学学习的创新意识和应用思维，通过将课堂学习主动权交给学生，教师则退居引导层面，以教学内容为核心，有效开展多元化的教学活动和教学实验，优化教学策略和教学设计，以不断激发学生的学习积极性和学习热情.另一方面，教师需要通过实验教学提升学生对于所学知识的应用能力，逐步培养并提升学生的实际操作能力，促使学生在实验操作过程中对相关的数学定理、数学概念等进行透彻理解并识记.缺乏实践经验的学生无法有效掌握所学知识，实验教学可以帮助学生有效构建自身的知识体系，进而引导学生能够将数学知识与现实生活联系在一起，提升学生的课堂学习效率.

二、教师需要帮助学生联系新旧知识

教学导入阶段是提升数学实验课堂教学的关键阶段，小学阶段的学生缺乏相应的社会经历，同时思维逻辑尚在发育且显得不成熟.在学习进程中，学生难以自主地联系新旧知识，因此，教师在引导学生学习新知识时，需要充分发挥自身的引导者的作用，帮助学生找到新旧知识之间的契机，进而有效联系在一起，使得学生构建起基本的数学逻辑体系和知识体系.另外，通过优化课堂导入环节，能引导学生自主发现新旧知识之间的联系契机，进而自主将旧知识沿用在新知识的学习过程中.在此环节中，教师要注重发挥学生的主观能动性，给予学生充足的时间和自由去自主将新旧知识相联系，鼓励学生提升借助旧知识来理解新知识的推理能力.最后，教师还需要引导学生结合和总结自身已有知识，通过创设问题情境帮助学生回顾旧知识，进而为后期的新知识学习打下基础.新旧知识在联系的过程中需要学生不断复习、巩固旧的知识点，从旧知识点中不断发掘出新的解题思路，以此来提高自己的解题效率和解题质量.

例如，教师在执教人教版小学数学课程“有余数的除法”的相关内容时，可以结合学生之前所学知识——“表内除法”设计相应的导入教学设计.教师首先简单引入“表内除法”的基础概念，在此基础上布置有关表内除法的习题，引导学生根据口诀进行计算.一方面帮助学生回顾相关数学口诀，运用以前学过的知识点来进一步进行新知识的学习与理解，另一方面也可以有效检验学生的计算水平以及对这块数学知识的掌握程度.接着，在学生计算完毕之后，教师在原式子的基础上调整除数和被除数，设计出无法除尽的计算题型.学生在计算的过程中提出除不尽的疑问，这时教师便可以巧妙引入余数除法的相关概念.最后，教师在学生理解余数除法概念的基础上设计相应的实验活动，引导学生利用余数除法解决相应的计算问题.这样的教学方式不仅可以提升学生对于新知识的探究能力，同时还可以有效帮助学生链接新旧知识之间的契机，进而提升实验教学效率.

三、教师需要基于学生的个性化差异，设置个性化实验教学

每名学生都是独立的个体，每个人在先天智力的发展上都具备一定的差异性，再加上每名学生的成长环境不同导致他们都具备明显的个体差异性.因此，小学数学教师需要及时了解学生的个体差异性，进而有效开展针对性教学，因材施教地设置具备个性化的数学实验教学.小学阶段的数学实验课程的教学任务主要在于引导学生在已有数学知识基础上，有效强化自身的思维逻辑能力，通过实践实验帮助学生构建自身的知识体系.若是使用统一的实验教学模式，虽然能够节省教师的教学时间，同时实现教学进度处于统一步调上，但是基于学生的个体差异性，学习基础稍弱的学生可能无法跟上学习进度，而学习基础较强的学生很快就理解所学内容，由于缺乏下一步教学措施，进而消磨这一部分学生的学习积极性.因此，基于学生个体学习差异性，教师需要设置个性化的实验教学策略，制订适合不同学生的发展方式，帮助学生满足自身的学习需求和发展需要.

因此，这就需要小学教师充分了解每名学生的学习特性，从而在保障基本教学任务完成的同时，针对每个层级的学生进行差异化引导.例如，教师在执教人教版小学数学课程“图形的运动”的相关内容时，为了能够有效引导学生理解有关图形对称方面的知识，教师可以设置相应的数学实验活动.教师引导学生通过剪纸创作出自己所认知的对称图形.对于学习基础较弱的学生，教师可以引导他们从简单的图形开始创作——长方形、正方形、圆形等；对于学习基础较为扎实的学生，教师可以引导他们创作一些稍微复杂的图形——不规则图形、多边形等.值得注意的是，面对不同层面的学生，教师都需要秉承积极的教学态度，耐心引导和鼓励学生，提升学生的课堂参与度.这样的教学模式，不仅满足每个阶段的学生对于课堂的需求，同时照顾每个阶段学生的学习自信心，融洽教师与学生之间关系的同时，有效提升学生的创新能力.

四、教师需要合理选择实验教学的教学内容

虽然，实验教学能够有效提升学生对于数学学习的兴趣，但小学阶段的数学教学内容并非全部都适合用实验教学进行讲解.因此，教师需要合理选择实验教学的教学内容，不仅需要选择能够被所有学生接受的实验内容和操作步骤，同时还需要选择能够通过实验教学体现数学本质和特点的数学知识.值得注意的是，教师在选择实验教学内容时，不仅需要基于教材内容进行选择，还需要有效贴合实际生活场景，提升学生的知识应用能力.数学知识与生活现象是紧密相连的.基于此，在进行实验教学的过程中，教师应该适当渗透一些生活案例进入课堂教学中，激起学生的学习欲望.在选择生活案例的时候，教师需要关注生活案例的灵活转化，将常见的生活现象转化为适用于教学实验课堂的教学案例呈现出来.

例如，教师在执教人教版小学数学课程“长方形和正方形面积的计算”的相关内容时，可以发现只是单一地利用口述或者文字描述的形式难以让学生深入了解面积的计算公式，因此，便可以借助实验教学提升学生对于面积计算的理解.教师可以引导学生通过对自己身边存在的正方形和长方形进行面积计算，进而深化学生对数学知识与现实生活的联系.此外，教师还可以设计动手操作活动，指导学生准备好一块长方形硬纸板，先要求学生用直尺测量长方形硬纸板的长度和宽度，随后再利用长方形面积求解公式对此块硬纸板进行面积求解.在求解完长方形的面积后，教师可以引导学生沿着长方形的长边进行裁剪，将其长边剪至与其宽度相等为止，此时再要求学生观察剪出来的图形.经过观察后，学生很容易发现此时的硬纸板长度与宽度相等，此时硬纸板是正方形，利用正方形面积求解公式“边长乘边长”测算硬纸板的面积.通过以上实验操作，学生能够清晰透彻地理解长方形与正方形面积求解的关系，正方形即是特殊的长方形，两者的求解理念相同.再例如，教师在执教人教版小学数学课程“位置与方向”的相关内容时，可以发现方向和位置本身就是存在于日常生活中的数学概念，因此，教师便可以引导学生采用实验学习的模式深入理解位置与方向的相关知识.教师可以引导学生进行一个小小的课堂互动.教师可以让学生以自己为中心参照点，描述自己周围同学的位置与方向，与此同时，学生还可以与自己周围的学生组成合作小组，与他们进行沟通交流.在进行这个小活动的过程中，学生惊奇地发现每个人的位置方向在不同人眼中是不一样的，基于此，学生可以进一步理解方向与位置的定义：方向与位置都是需要基于一定的参照物来描述的.在有趣的课堂小活动中，学生既能充分了解相关的数学概念和定理的真正内涵，还能进一步感受课堂的轻松与活跃，积极参与课堂活动，收获积极、向上的课堂参与体验，进一步提升课堂学习效率与课堂参与程度.可以发现，当教学内容涉及概念的形成和演变时，需要通过一定的实践操作和物质手段才能直观引导学生深入理解和学习，通过文字描述和口头讲述是无法促使学生有效掌握和学习的.

五、教师需要结合实验教学充分准备好相关实验材料

小学阶段的数学实验教学其实与同阶段的自然科学实验教学相似，都需要借助一定的操作步骤或者物质手段才能正常开展.总的来说，数学实验教学模式具备一定的可物化性质.基于此，小学数学教师在设计数学实验教学内容时，需要同时协助学生准备相关的实验材料.实验教学所需要的实验材料不仅需要突出实验教学的教学核心，还需要控制实验材料的操作难度是否匹配小学阶段的认知规律.合适的实验教学材料可以有效推动课堂教学开展，实现事半功倍的实验教学效果.多媒体技术也可以帮助教师进一步提升实验教学的质量与效率.因此，教师可以在课前制作并准备好一系列的课件，在实验教学阶段，利用多媒体为学生呈现出相关的资源，丰富教学课堂内容.基于此，教师也要时刻保持与时俱进的教学思想和教学理念，善于接纳并利用一些新颖的教育技术来丰富实验教学材料，以此来提升课堂的趣味性，使得学生在新鲜的实验操作活动中燃起学习、探究的热情，不断提升和培养自己的学科核心素养与数学综合素质.

例如，教师在执教人教版小学数学四年级课程“火车过桥”的相关内容时，传统教学模式中，通常会借助在黑板或者白板上绘制辅助线引导学生理解，但是小学阶段的学生思维逻辑能力有限，难以通过手工绘制的线段理解实际桥洞的长度，甚至火车速度和火车长度之间的关系都是模糊不清的，最终可能会导致学生只是模棱两可地记忆下来，面对实际问题解答时依旧是无法解决的.这时，教师可以引导学生事先准备小米尺作为桥身，而橡皮擦作为火车，通过实践操作还原火车过桥的真实场景，基于此场景教师再进行相依计算规律讲解.这样的教学模式不仅可以引导学生通过自己的学习工具完成实验过程，同时深化学生对于计算过程中的理解，进而达到事半功倍的实验教学效率.此外，为了给学生呈现更优良的实验效果，教师可以利用多媒体为学生展示相关的实验课程，给予学生更加优质的视觉体验，比起传统的实验教学，多媒体式实验教学更能够为学生呈现出更加全面化、富有细节感的实验流程.针对“火车过桥”这一章节的内容，教师可以利用多媒体先为学生呈现出真实场景中火车过桥的画面，其次，再向学生展示其他同学演示“火车过桥”场面的实验过程；最后，再次引导学生根据视频中的实验内容，再加之自己创新思想和想法，还原实验过程，更加清楚地了解火车行动轨迹与桥身长度计算之间的关系.

六、结 语

综上所述，小学数学教师需要将实验教学渗透至实际教学过程中.实验教学是新课程改革背景下所推崇的重点教学模式之一，教师通过设计科学合理的实验教学内容帮助学生链接新旧知识；同时通过选择合适的教学内容和实验材料提升学生的知识应用能力；最后，教师通过设计和优化趣味的课堂导入环节，有效尊重学生的个别差异性，通过因材施教的教学方式提升学生的综合能力，培养学生形成良好的学科素养.