实验教学法在小学数学教学中的有效运用论文

 

　　关键词:小学数学,实验教学法,有效策略

 

　　数学实验教学是教师指导学生亲自参与实践,通过实际操作发现并解决问题,以及验证猜想的教学方法。《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)确立了核心素养导向的课程目标,明确强调要实施促进学生发展的教学活动,引导学生利用观察、猜测、实验、计算、推理、验证、数据分析、直观想象等方法分析问题和解决问题。在小学数学教学中,运用实验教学法符合新课标要求,满足了学生“做中学”的需要,为教学开拓了新的思路。目前,实验教学法在小学数学教学中的应用面临着一定的困境,因此,结合教学实践开展课题研究是实现教学方法创新、深化课程改革的必然选择。

 

 

　　在小学数学教学中合理运用实验教学法有利于激发学生探究新知的兴趣。实践操作在数学探究中发挥着重要作用,但是传统的数学教学方式往往偏重理论知识传授而忽视实践操作过程。实验教学法则可以实现两者结合,教师要在课堂上给学生创造更多动手操作的机会,促使学生经历发现、分析和解决问题的全过程,并由此产生探索新知的强烈动机,提高数学学习的积极性。激发学生参与数学实验的兴趣,首先要确定实验主题。教学主题是实验教学的核心,应与课程标准和教学大纲的要求相一致。但是在实际教学中却存在实验主题不够清晰、实验内容缺乏探索空间、学生在探究问题时分析不够深入等问题。对此,教师要充分考虑学生的年龄特点、知识水平和兴趣爱好,确保主题具有针对性和有效性。同时,在主题引领下明确实验目的也是实施实验教学的关键步骤。实验目的是对实验过程和结果的预期。明确实验目的可以有效提升实验效果,使学生真正经历发现、分析和解决问题的过程,提升个人实验素养。

 

　　例如,在青岛版小学数学六年级上册第一单元“小手艺展示—分数乘法”的教学指导中,教师通过教材分析、梳理教学内容,并基于“分数乘分数”这一主题设计了实验活动。在实验教学中,教师通过“分数乘整数”引出了“分数乘分数”,促使学生迁移类比,猜想分数乘分数的计算方法。在学生提出各种猜想后,教师引出实验活动,明确实验目的,即通过观察、操作、交流、抽象概括等活动,运用数形结合的思想总结计算方法,从而引导学生经历分数乘分数的意义和计算方法的探索过程。在这一教学设计中,教师根据教材内容提炼实验主题,通过猜想、推理锻炼学生逻辑思维能力,进而明确实验目的,为后续实验活动找准了落脚点。

 

 

　　在实验过程中,学生需要面对真实的问题,并经历逻辑推理、分析判断、归纳总结等一系列思维活动,磨炼自身理性思维,这对于个人的终身发展也十分有利。数学实验不仅为学生提供了在课堂上动手操作的机会,也可以为学生搭建课外探索的平台,让他们通过独立学习或合作学习的方式进行观察、测量、计算等活动。这些活动能够培养他们的实践能力,让他们将理论知识应用于实际问题中,奠定学以致用的基础。实践活动是促进学生生成知识、展开实验探究的主要载体。在小学数学教学指导中,教师要根据教学需要合理设计实验活动,关注学生的发展需要,按照学生的认知发展过程合理安排活动内容,通过活动内容的有效衔接,引导学生渐进发展。

 

　　例如,在上述以“分数乘分数”为主题的实验教学中,为了让学生验证并掌握计算方法,教师安排了一系列的实验活动,促使学生自主学习、获得知识。其中“操作和思考”活动是通过实际操作,帮助学生理解分数乘分数的意义,并通过观察示意图直观感知乘积中分子和分母的由来。“猜想和验证”活动是让学生借助前面的计算经验提出猜想,并根据猜想直接写出分数乘分数的积,再通过折纸、画图验证,确认计算方法的合理性。验证分两个层次,第一个层次是教师直接给出两道算式,让学生验证;第二个层次是让学生自己举例验证,渗透验证举例要全面、充分的意识。“总结和反思”活动是让学生在充分验证的基础上,总结分数乘分数的计算方法,培养其灵活计算的能力。学生在活动体验中能够经历完整的实验探究过程,在动手操作、分析比较、探讨交流的过程中逐步发现分数乘分数的运算规律,在深层次的思考和讨论中完善了方法,培养良好的数学素养。

 

 

　　实验教学法有利于激发学生的创新潜力。在数学实验教学过程中,学生不应被动地接受知识,而应该通过自己的努力或同伴的帮助学会如何提出问题并找到解决问题的方法。但是在实际教学中却存在实验开展流程不合理的问题,教师一味地按照预设的实验教学流程开展教学,对于学生在学习中出现的突发情况,没有进行及时回应和处理,导致实验教学流于形式,缺乏开放性,难以有效生成新知,影响了学生思维能力的发展。因此,在小学数学实验教学中,教师应根据实验要求设计合理的实验探究环节、指导实验方法,引导学生将理论知识和动手实践相结合,培养学生独立思考以及创新解决问题的能力。

 

　　例如,在“分数乘分数”为主题的实验教学中,教师根据实验活动理顺教学环节,引导学生展开探究学习:①初识分数乘分数的算理。教师出示教材中的问题:王芳是班里的手工编织能手,每小时能织米围巾,请问王芳小时能织多少米围巾?小时呢?教师通过问题引发猜测,组织实践活动,并要求学生根据提示,利用给出的长方形纸板进行绘画,通过折一折、画一画等方式表示出,并涂上颜色,再表示出的和的。教师组织全班交流,启发学生从分数单位的角度进行推理,展现分数乘分数的过程,初步验证部分学生的猜想。②再识分数乘分数的算理。教师引导学生通过画图的方式继续探索分数乘分数的过程,并鼓励分享。在操作中,有学生把1张纸平均分成5份,其中的一份表示围巾,再把围巾平均分成

 

　　2份,也就是相当于把1条围巾平均分成了10份,取其中的1份,最后得出的结果。同样的道理,学生继续完成×的实验过程。然后,教师与学生总结出“分数乘分数,用分子相乘的积做分子,用分母相乘的积做分母”这一计算法则。③举例验证,巩固计算方法。根据教材中“王芳2小时能织多少米围巾?”这一问题,教师引导学生分别运用画图和计算法则解答问题,并对比结果,验证这一法则的准确性。通过这一系列的猜想、计算和验证,学生经历了“分数乘分数”计算的过程,完成了实验任务,同时也总结了计算法则,理解了算理,实现了对数学知识的深度研究。

 

 

　　实验教学法在小学数学教学中的有效应用依然面临着诸多挑战和难题,这也为教学实践优化提供了指引,身为教师需要基于问题不断反思,优化实验教学过程,将以学生为主体和以教师为主导充分融合,在提高实验教学效果的同时也为课程改革提供可参考的教学范例。其中,在学生完成实验、设计报告的环节,教师应充分发挥指导作用,要求学生能够运用数学的文字、图形、符号、字母等方式来表达获得的认识、发现的规律、验证的结论,形成实验报告;能够认真、仔细地倾听其他学生发言,并与自己的实验过程、结论进行比较,达成共识,或针对其中的不同想法发表自己的意见;能够清晰、有条理地表达实验过程及结论,有根据地尝试解释实验结论的正确性或合理性。

 

　　例如,在“分数乘分数”实验教学中,教师根据实验目的,指导学生在完成探究活动之后,进行课堂汇报。在汇报中,学生梳理自己运用图形推理分数乘分数计算方法的过程,并明确“分数乘分数,用分子相乘的积做分子,用分母相乘的积做分母”这一运算法则。这样的教学设计突出了实验目的,让学生在实验过程中有明确的方向和目标,提高了学习效率和学习专注力,从而更好地掌握实验技能,提升了合作精神和团队协作能力,提高了人际沟通能力和解决问题的能力,让彼此在互相学习、取长补短的过程中提高了实验效果,锻炼了表达能力和批判性思维,提高了成就感,增强了自信。

 

 

　　在小学数学实验教学中,做好实验反思是十分重要的。但是在实际教学中却存在实验结果表述不清、缺乏有效反思等情况,影响了学生自主实验能力的发展。对此,教师要重视引导学生总结和反思,不断提高实验水平和效果,为实验方法的有效应用积累经验。

 

　　在实验结束后,教师应该组织学生进行实验反思。这包括让学生回顾实验过程、总结实验中的优点和不足、提出改进方案等。通过反思,学生可以更加清晰地认识到自己在实验中的表现,从而有针对性地改进和提高。此外,教师还可以引导学生将实验反思成果进行分享和交流。这既可以增强学生的表达能力,又能让他们在交流中相互学习、共同进步。例如,在“分数乘分数”实验教学的总结环节,教师利用多媒体展示各组学生的学习照片,引导他们回顾整个探索过程,重新体验自己在猜想、验证、推理等环节生成的知识以及获得的经验,进而与学生共同总结实验探究的过程,强化他们的科学探索精神。同时,教师还为学生搭建了自由交流的平台,让各组派代表走向讲台分享他们在实验探究中遇到的困难、解决的方法以及由此形成的心得体会等。这为学生之间的分享交流创造了机会,也提升了他们实验学习的成就感,增强了他们继续参与数学实验探究的动机。

 

　　为提高实验教学质量,教师也应对教学过程进行总结和反思,发现教学指导中的不足,进而调整教学策略,促使学生以更加积极的状态参与数学实验,发展核心素养。例如,在“分数乘分数”实验教学中,教师引导学生经历了猜想、验证、推理、总结等活动,实现了从感性到理性的过渡,明白了“分数乘分数,用分子相乘的积做分子,用分母相乘的积做分母”的道理。通过对各组学生实验报告的批阅,教师发现大部分学生都完成了本课的学习目标,掌握了分数乘分数的相关知识。教师还通过学生在实验过程中的表现对教学策略进行了反思。例如,部分学生课堂参与度依然有限,在实验过程中缺少锻炼的机会,导致他们对于计算方法的理解缺乏深度,出现这种情况的主要原因在于他们的数学知识储备不足,面对实验中的难点无法实现自主突破。对此,教师计划在后续的实验教学中融入分层教学理念,为不同层次的学生设计差异化的探究任务,尽量保证每一个学生都能够参与其中。

 

 

　　在小学数学教学中,合理运用实验教学法对于促进学生核心素养发展、深化课程改革都是十分重要的。教师基于学科特点进行适当调整和设计,优化教学策略、搭建学习支架,能够促使学生经历完整的实验探究过程,掌握知识、锻炼思维、发展核心素养。在未来的课程改革中,教师应继续深入学习新课标,努力提高专业素养,全面提高教学能力和教学实验的实效,让学生在实验探索中感受数学的美,体验数学的魅力,体会合作学习的快乐。

 

 

　　[1]义务教育数学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022:3.

 

　　[2]查人韵.具身认知视域下小学数学实验的教学策略[J].上海教育科研,2021(5):83-86.

 

　　[3]陈美华.小学数学实验育人价值转化的“三重意蕴”[J].教学与管理,2020(32):40-42.

 

　　[4]潘修銮.指向素养提升的小学数学实验教学策略[J].教学与管理,2020(14):56-58.