◎方晓红
(上海市金山区第一实验小学，上海 201500)
小学数学实验教学是当前数学课堂中比较直接的教学方法，也是现阶段提高小学生核心素养的教学方式之一.它可以为学生提供更加丰富的学习方式，可以主动锻炼学生观察、操作、辨别的能力，具有极其鲜明的教育功能和使用价值.然而，如何合理实施小学数学实验教学，是不少一线教师感到困惑的教学问题.对于实验的组织、设计方案和实施，尚无既定的具体指导和参考，因此，教师必须结合实验教学的意义，建立小学数学实验教学策略，从而为学生奠定实验学习的重要基础，真正发展学生的数学学习能力，提升学生的核心素养.
(一)学生的数学学习兴趣不足
“兴趣是最好的老师”.这句话具有重要的实际意义，但在实际学习的过程中，许多学生还有很多问题和不足，一言以蔽之，是因为他们缺乏学习数学的兴趣.每名学生都具备学习数学的能力，只是缺乏探索数学的热情和兴趣，而缺乏数学学习兴趣就会导致学生的学习状态始终不尽如人意.
(二)学生的数学探究欲望不足
学生在数学学习的过程中只有表现出强烈的探究欲望，才能在学习平台有收获，有成长.现在的教学实际体现的是“赶”字，以赶进度、赶课堂、赶作业为主，学生没有思考的时间和空间，长此以往，学生就缺乏对数学学习的积极性和主动性.
(三)学生的学习方式比较单一
现在的数学课堂形式单一而复杂.单一是指大多数数学课以讲授为主、练习为辅；
复杂是指一些数学课被人为设置一些学习障碍，组织一些无谓的学习活动.数学学习方式的改变势在必行，教师要细心协助学生，正确引导学生，培养学生形成合适的数学学习方式，排除困扰学生学习的障碍，促进学生能力的提高和发展.在从单一的知识传授转变为积极主动和探索性学习这一过程时，学生的主观能动性和学习积极性就能得到提高.
(四)教师数学课堂教学的重心偏移
在教学的过程中，一些数学教师因繁重的教学任务以及测试等原因，在课内重点讲解知识本身，缺少引导学生思维的过程，忽视了学生知识形成的过程.长此以往，学生如果一直在这样的学习状态下发展，就不能从容地学习数学，更不能在整个数学学习的过程中感到快乐，也不能感受到学习数学的成就感.
(一)小学数学实验是对传统课堂教学的补充
传统课堂教学主要以教师为行动主体，学生作为被动的学习者和接受者，倾听并回应教师的解释，这也是传统课堂教学中的一种接受性教学方法.这种方法虽然可以基本达到课程目标，使学生掌握基本的专业知识和专业技能，在应试教育考试中也能取得较好的成绩.但是，在具体的课堂教学中，数学课堂实例一旦发生变化，学生就无法解决，归根结底是学生对知识学习和练习的实际意义和有效性不明确.然而，在数学实验教学中，学生可以真实地体验数学知识形成和发展的过程.学生在自己经历的真实体验的前提下，可以在实验学习之后发展知识背后的能力和素养，可以掌握更多的学习方法，对知识本身也有更深入的了解和完善.
(二)提高数学教师的专业素养
在现代教育的演进中，学习和训练的主体逐渐转变为学生，教学方式也逐渐转变为创设教学情境和创新教育模式.在这种情况下，教师的课堂教学意识也在不断升级，而实验教学的产生对教师的课堂教学意识提出了新一轮的挑战.在数学教学和实验的背景下，教师能逐渐摆脱传统教育的核心理念，逐步研究课堂教学的源头，更加注重课堂教学的创造性设计和设计方案，并将其融入情境教学中.教师融信息化教学方式于课堂教学活动中能逐步提高自身的专业素养，全面提升教学能力以及教学实验的价值和实效.
(三)有利于学生对数学思维的理解
在数学教学的过程中，我们发现很多学生对数学学习有恐惧心理.究其原因不外乎有两点：一方面，数学学科本身过于抽象，学生缺乏足够的理解能力；
另一方面，小学生虽然具有一定的抽象能力和逻辑判断能力，但还不能灵活运用于实际问题解决的过程中.这些都是造成现在学生对数学学习产生畏难情绪的原因.而实验教学在一定程度上可以反映知识和应用发展的过程，在这样的课堂中，抽象的数学思维过程可以更加形象，更偏向于生活，更能使学生理解.然而，从数学的角度来看，只要善于探索，总能找到数学知识的原始形态，发现数学思维方法的本质会更简单，从而提高学生的数学学习能力.
(一)更新教师观念，奠定实验教学的基础
小学数学教师首先要明确自己的角色，把自己作为实验课堂的引导者，而不是成为课堂的主人，不断干预学生的自主学习，让学生按照其教学理念进行学习，这直接影响学生素质的提高.教师应该把自己定位为帮助学生学习的人，引导学生按照自己的学习理念进行探索.首先，教师在进行实验教学之前要做好充分的准备，充分了解学生的学习状态，通过课前、课中、课后的观察和调查，调整实验教学的方式和方法.其次，教师要敢于创新教学.教师要充分认识实验教学的作用，即实验学习方式可以有效地培养学生的核心素养.在实验教学的过程中，教师要不断观察学生，及时掌控学生的实验过程，在这一过程中有针对性地培养学生的数学思维.最后，教师应不断提高教学技能，与小学数学专家进行交流，实现教学技能的共同进步.
(二)整合教材内容，发现实验与学习素材之间的关联
小学生的数学实验教学一般都是关于教学内容的扩展和发展，有些内容与动手操作密切相关，如 “矩形理解”等，这类实验问题在小学数学教学中还没明确提出，但是教师在教学的过程中可以结合课程内容进行实验操作，帮助学生更深入地理解.此外，还有一些课程内容，虽然没有以实验方法呈现，但其内容极具可操作性和实践性，有很多学习内容有利于学生动手能力的开发与设计、头脑风暴等，发展学生的创新思维能力和自学能力，让学生感受到不同的课堂教学方式，提升学生的数学素养.
例如，在教学 “长方体的认识”这一内容时，教师可以设计一个实验方案.方案中可以有两个实验活动.在第一个实验活动中，教师要先把学生分成几个活动小组，再给每组学生6个方形纸箱，然后让每组学生贴一个长方形的纸箱.在这一过程中，学生可以选择合适的纸板进行操作.在活动过程中，学生会意识到只有两张大小和形状相同的长方形的纸板才能贴在长方体一组相对的面.通过这个活动，学生会对长方体面的特征产生浅层的认知能力.在第二个实验活动中，教师应要求学生用细木条和橡皮泥制作长方体框架.在制作长方体框架的整个过程中，学生能感觉到只有12根木条被分成了3组，而同样长度的木条需要4根，这样的3组才能组成一个长方体框架.这样一来，学生就会对长方体的面和棱有基本的认知能力.在这之后，在师生之间的交流和互动中，学生的知识得到提炼，学生对长方体的特点有更深入的理解和辨别能力.
(三)设计实验活动，建立实验与思维发展之间的关联
在实际的数学实验中，如果教师只追求实验的结果，缺乏对相关问题的正确引导和数学思维方法的分析，就会将学生学习变得越来越机械，导致实验过于形式化和系统化.因此，要想真正体现数学实验的使用价值，教师就需要从难点问题、规划方案、效果共享等方面培养学生对实验教学的认知能力和理解能力，从而完成总体目标.
例如，在“我的一天”实验课题研究期间，教师首先可以让学生单独制定自己的日常作息时间表，结合自己的喜好选择电子表或“12时计时法”“24时计时法”的方式来标明.制作完成后，每个学习小组的学生可以就自己的日程与小组成员进行交流，交流后集体展示在班级中.
(1)采用“我说我拨”的方法，在播报时间时边调整时钟模型的时间，边演示给班级其他学生.
(2)采用“我说你拨”的方法，当一名学生介绍自己的作息时间表时，其他学生在钟面模型上调整时间.
(3)采用“我说你说”的方法，一名学生在钟面模型上留出时间，其他学生说出实际的时间指示，如“几时几分”.
这样一来，多种活动方式的融合可以让学生在实践阶段建立知识网络，并感受到学习的快乐，从而增强学生对数学思维方法的理解.
(四)补充实验内容，拓宽实验与学习能力之间的关联
小学数学课程内容中实施体验类实验式教学的内容并不多.鉴于此，在研究过程中，教师开发符合小学生年龄特点的拓展学习体验课程，丰富学生的学习体验，为他们的学习提供更多可能，从而拓宽学生的数学思维，提升学生的数学核心素养.
1.与数学教材相结合，设计实践体验课程
在研究过程中，笔者所在团队尝试设计更多元的实验学习内容，让学生经历更精彩、更充实的数学学习过程，在探索未知的学习过程中发展能力，智慧成长.教师在实验课程设计中既要关注学生所需的数学基本知识和基本技能，更要关注课程实施过程中学生所要发展的关键能力，从而提高学生的数学意识.
实践体验课程内容的设计可与我们的数学学习内容紧密结合.比如，以五年级教材学习内容“位置的表示方法”为基础的课程“棋棋乐”.在设计和实施时，教师应关注学科整合，能力培养，拓展创新，丰富学生的知识面，在活动中拓宽学生的思路，培养学生的逻辑思维能力和创新能力.“棋棋乐”这门课程的规则是将10个棋子放入格子中，使每一列和横行总数是2或4.教师可以让学生拿着10个棋子在格子里摆.学生在摆的过程中能发现基本模型：在第一列有4个棋子，第一行都有4个.在这种基本模型情况下会有这样的6种摆法，每个棋子摆的位置都用数对进行描述，并让学生体验排列组合的思想.接着将第一行下移一行、将第二行下移一行、将第一列向右移1列，又发现有3种基本模型，分别有6种不同摆法，其中有意识地渗透有序思考.在动手操作和探究的基础上，看一看10个棋子缺了哪一个？多了哪一个？请你来点一点、说一说、移一移.教师通过多种操作活动发展了学生的创新思维.
再如，在“再探索玛立方”一课中，游戏任务是让学生用2～3块索玛立方组件来拼搭成组合体使其通过一面墙、两面墙一直到三面墙.设计这样的游戏任务就是考虑到图形与几何板块知识的前后关联.游戏任务里从一面墙、两面墙到三面墙就是隐含二年级第二学期的“从不同角度观察物体”.墙上的不同图形就是考验学生能否快速关联、想象到三年级的“多连块”.而拼搭索玛立方正是对后面学生学习五年级立体几何相关知识做铺垫.
2.与数学关键能力对接，开发实践体验课程
数学实验课程的内容不仅有教材内容的拓展和延伸，在实践中，我们更多的是从学生各项能力和素养的提升出发，以此为标准，搜集更多的学习素材，借助各式各样的学具，开发出适合学生发展的拓展课程.
对于小学生来说，形成空间观念不是一蹴而就的，而是渐进发展的过程.在这个过程中，学生的认知心理主要有两个特征：一是学生对图形等空间观念的理解依赖于外界事物，尤其是低年级学生，其空间观念大多停留于生活中的直观事物或直接经验，而高年级学生可以借助直观事物向抽象空间观念转变；
二是学生普遍容易接受图形外显的特征，对于几何图形的内涵、性质等隐性知识较难接受，对于图形之间的联系等缺少理性的分析.
针对小学生认知心理的这两个特征，四年级设计并实施了拓展课程“堆叠中的奥秘”，全面关注学生的空间观念和想象能力的发展.这门课程主要借助“立方块”这一学具，通过不同的活动设计和活动形式，趣味性呈现和表达学习内容，以落实学生空间观念的培养.
3.与主题式综合活动连接，设计实践体验课程
教师通过创设丰富有趣的学习情境和活动机会，在多领域、多学科的实验活动中为学生提供综合经历，引导学生在活动中学、在游戏中学、在探究中学，满足学生的好奇心和求知欲，让学生感受、体验真实的生活世界，发展学生未来学习需要的核心素养，为学生的终身发展奠定基础，这是综合活动的设计要旨.
例如，实验拓展课程“动力小车”就是与综合活动相结合，设计了各个实验体验活动：气球吹吹吹——玩转气球；
小车造造造——制作小车；
小车靓靓靓——为小车添彩；
小车冲冲冲——小车竞赛.在这一系列的实验活动过程中，教师为学生的创造力等素养发展提供了实践感悟的空间.
一般来说，在小学数学实验中，教师必须在偏向素质的要求下融入新课改的教育模式，在数学实验中体现数学教学的实际意义和价值.此外，在数学教学实验中，教师还要把实验中形象化的“做”转化为有目的的“用”，塑造学生数学应用的概念.本文主要研究指向素养提升的小学数学实验教学策略,利用实验教学有效提升学生的核心素养,促进学生的可持续化发展,培养学生的学习能力.
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