小学高年级数学实验教学的实施策略

小学高年级数学实验教学的实施策略

陈立

桂林市长海实验学校，广西桂林

摘要：随着教育改革的不断深化，小学高年级数学教学面临着新的挑战与机遇。传统的教学模式往往侧重于知识的灌输和记忆，忽视学生的实践能力和创新思维的培养。数学实验教学作为一种新兴的教学方法，独特的优势逐渐受到教育界的关注，不仅能够帮助学生通过动手操作直观理解数学概念，还能在实践中培养他们的数学思维能力。小学高年级是学生数学学习的关键阶段，学生开始接触更为抽象和复杂的数学知识，不仅要求学生掌握基础知识和技能，更重要的是培养他们的数学素养和综合能力。

1 引言

小学高年级是数学学习过程中的一个重要阶段，学生开始接触更为抽象和复杂的数学知识，如分数、小数、比例、几何图形等。这一阶段的教学不仅要求学生掌握基础知识和技能，更重要的是培养他们的数学素养和综合能力。数学实验教学通过动手操作、实践探究等方式，使抽象的数学概念具体化、直观化，激发学生的学习兴趣和好奇心，使他们更加主动地参与到数学学习中来。在实验过程中，学生需要通过观察、分析、推理等思维活动来解决问题，有助于培养他们的逻辑思维能力和数学思维能力，提高他们的数学素养。

2 小学高年级数学实验教学中存在的问题

2.1 方法呈现偏单一

数学实验本身应涵盖观察、操作、推理、验证等多个环节，通过多样化的教学手段，如游戏化学习、小组合作探究、情境模拟等，来促进学生全面理解和掌握数学知识。但部分教师在实际教学中，往往局限于传统的讲授与演示模式，缺乏对学生主动参与和探究的引导。单一的教学方法不仅难以激发学生的学习兴趣，还限制学生灵活运用数学知识解决实际问题的能力[1]。学生在这样的教学环境下，往往只能被动地接受知识，而无法通过多样化的实验活动来增强数学实验能力，培养创新思维。长此以往，不利于学生形成完整的数学知识体系，也会影响他们未来的数学学习和应用。

2.2 学生自主学习能力的不足

部分教师在实验过程中过分强调自身的主导作用，往往采取“一言堂”或“填鸭式”的教学方式，忽视学生在学习中的主体地位和实际体验。这种教学方式下，学生往往被动地接受知识，缺乏主动思考和探索的机会，自主学习能力难以得到锻炼和提升[2]。由于学生缺乏自主学习空间，他们无法根据自己的学习进度和兴趣进行有针对性的学习，也难以充分发挥自己的主观能动性。在实验过程中，学生可能只是按照教师的指示进行操作，而没有真正理解实验的原理和目的，导致实验效果大打折扣。此外，过分强调教师主导作用还可能挫伤学生的学习积极性，使他们逐渐失去对数学实验的兴趣和热情。长期以往，学生的自主学习能力将得不到有效培养，难以形成独立思考和解决问题的能力，对他们未来的学习和生活都将产生不利影响。

3 小学高年级数学实验教学意义

3.1 培养实践能力并提升数学素养

数学实验教学强调学生的动手操作能力，鼓励学生通过亲身实践来探索数学知识和原理。在这种教学方式下，学生不再是被动接受知识的容器，而是成为主动探索知识的主体。实验过程中，学生需要运用所学知识来解决问题，不仅要求他们具备扎实的数学基础，还需要他们具备灵活的思维和创新的能力。通过不断地实践尝试，学生能够逐渐掌握解决问题的方法，提高他们的数学应用能力。同时，在实践过程中，学生也会遇到各种问题和挑战，这促使他们不断思考、探究，从而培养他们的创新精神和探究能力[3]。此外，数学实验教学还注重帮助学生形成系统的数学知识体系。通过实验活动，学生能够将所学的数学知识进行整合和应用，加深对数学概念和原理的理解。整合和应用的过程不仅能够提升学生的数学素养，还能够帮助他们形成系统的数学知识体系，全面提升学生的数学素养。

3.2 深化理解并掌握难点知识

小学阶段数学课程中，不乏抽象且复杂的知识点，它们常常构成学生学习的难点与障碍。传统的教学方式可能难以让学生充分理解和掌握这些难点，而实验教学则提供了一种全新的解决路径。通过实验教学，学生能够直观地观察和感受数学现象，有助于他们深入理解数学概念的本质和内涵。实验教学将抽象的数学知识转化为具体的实验活动，让学生在实践中感知数学，从而更容易理解和掌握难点知识。例如，在学习几何图形时，实验教学可以让学生亲自测量图形的边长、角度，甚至进行图形的拼接和拆分。实践活动不仅能够帮助学生更直观地理解几何图形的性质和特点，还能够培养他们的空间想象能力和几何直观感。实验教学的这种直观性和实践性，极大地提高了学生的学习效果。学生在实验中通过动手操作和亲身体验，能够更深刻地记住和理解数学知识点，从而更好地掌握难点知识。因此，小学高年级数学实验教学是深化学生理解、掌握难点知识的重要途径，它能够让学生在实践中感知数学、理解数学，最终爱上数学。

4 小学高年级数学实验教学的实施策略

4.1 技术融合，拓展视野

在数字化时代背景下，将现代信息技术融入数学实验教学，利用数学软件进行复杂计算、借助在线教育资源开展远程协作学习等，极大地丰富了教学手段，为学生提供了更为广阔的学习平台。融合不仅让数学教学更加高效、便捷，更重要的是，它拓宽了学生的数学学习视野，使他们能够接触到更前沿的数学知识和应用。通过技术融合，学生可以轻松获取全球范围内的优质教育资源，与不同地区的同龄人进行交流与合作，从而培养他们的国际视野和跨文化交流能力。

例如，在小学高年级数学《方向与位置》的教学中，教师首先通过多媒体展示一张包含多个地标建筑的城市地图，引出本节课的主题。随后，利用动画效果标注出学校的位置，并提问：“如果我们从学校出发，怎样描述去往各个地标建筑的路线呢？”以此激发学生的好奇心和探究欲。教师可以借助数学软件，展示一个二维坐标系，并解释坐标轴上正方向代表北和南，横轴正方向代表东和西。通过拖动点来模拟不同位置的变化，让学生直观感受坐标点的移动与方向变化的关系，选取地图上的一个地标（如图书馆），使用数学软件在坐标系中标出其相对学校的位置，并演示如何通过坐标来确定方向和距离[4]。例如，“图书馆位于学校东偏北30度，距离2公里”，同时展示如何在软件中绘制这条路线，包括角度的测量和距离的标注。引导学生访问一个在线协作平台，分组讨论并绘制从学校到另一个地标（如公园）的路线图。每组需在平台上共享他们的路线图，并解释选择该路径的理由，包括方向、距离和可能的转弯点，增加学习的趣味性。同时学校还可以邀请来自不同地区的学校参与在线协作学习，每个小组负责绘制一条从学校到特定地标的最佳路线。通过视频会议软件，各组分享路线，比较不同地区的地理特征和导航策略，促进学生之间的国际交流和跨文化理解。

4.2 问题导向，培养思维

教师要强调以问题为中心，精心设计实验活动，激发学生的好奇心和求知欲，教师不再是单纯的知识传授者，而是成为问题的引导者和学生思维的启发者。通过提出具有挑战性和启发性的问题，教师引导学生主动思考、积极探究，鼓励他们从不同角度分析问题、寻找解决方案[5]。在解决问题的过程中，学生需要运用所学的数学知识和技能，进行逻辑推理、归纳演绎等思维活动，不仅有助于培养他们的逻辑思维能力，还能够提高他们的自主学习能力和创新能力，提升学生的数学素养。

例如，在小学高年级数学《生活中的负数》的教学中，教师首先抛出一个引人入胜的问题：“同学们，你们知道吗？在我们的日常生活中，除了正数，还有一种神奇的数字——负数。它们无处不在，却常常被我们忽略。今天，我们就来一起揭开负数的神秘面纱，探索它们在生活中的奥秘。”教师利用多媒体展示一个天气预报的截图，上面显示着不同城市的温度，有的为正数，有的为负数。引导学生观察并思考：“为什么同样是温度，却会有正负之分呢？”通过问题，引出负数的概念，即比0小的数。接着，教师提出一系列具有挑战性和启发性的问题，如：“负数在生活中还有哪些应用？”“我们如何表示和理解负数？”“负数和正数之间有什么关系？”问题激发学生的好奇心和求知欲，引导他们主动思考负数的本质和特性。为了让学生更直观地理解负数，教师可以举一个生活中的例子，如：“假设我们现在位于海平面，如果向上走10米，记为+10米；那么向下走10米，应该怎么表示呢？”学生很容易得出答案：“-10米。”通过例子，学生不仅理解了负数的表示方法，还深刻体会到了负数在生活中的实际应用。教师将学生分成若干小组，每组发放一张任务卡，上面列有几个与负数相关的问题或情境，如“记录一天中气温的变化”、“计算家庭收支情况”等。要求小组内成员合作，利用所学的负数知识，完成任务卡上的内容。在完成基础任务后，教师鼓励学生尝试从更多角度分析问题，如考虑不同时间点的气温变化规律、家庭收支的平衡与失衡等。通过逻辑推理、归纳演绎等思维活动，学生不仅能够加深对负数的理解，还能够提高他们的自主学习能力和创新能力。每组派代表上台展示他们的任务成果，分享在解决问题过程中的思考和收获。教师对学生的表现给予积极的评价和反馈，肯定他们的努力和成果。

4.3 动手操作，深化理解

教师要鼓励学生亲自动手操作实验材料，通过实践来深化对数学概念的理解。例如，在制作几何模型的过程中，学生需要亲手裁剪、拼接各种形状的材料，不仅锻炼了他们的动手能力，还让他们在实践中直观感受到几何图形的性质和特点，如边长的关系、角度的大小等。同样，在进行数据统计时，学生需要亲手收集数据、绘制图表，这有助于他们更深入地理解数据的分布规律、统计量的含义等。通过动手操作活动，学生能够将抽象的数学知识与具体的实物相结合，形成更加直观和深刻的认知。

例如，在小学高年级数学《圆柱与圆锥》的教学中，教师首先展示一些圆柱和圆锥的实物或图片，如圆柱形的杯子、圆锥形的帽子等，引导学生观察并思考：“这些物体有什么共同点和不同点？”教师简要介绍圆柱和圆锥的基本概念，包括它们的底面、侧面、高等。同时，强调圆柱与圆锥在生活中的广泛应用，激发学生的学习兴趣。接下来教师分发实验材料，包括纸板、剪刀、胶水、直尺等，为接下来的动手操作活动做好准备。教师引导学生先画出一个长方形和一个圆，长方形的长等于圆的周长，宽等于圆柱的高。学生动手裁剪出这两个形状，并将长方形围绕圆卷起来，用胶水粘好，形成一个圆柱的侧面。接着，将另一个圆作为圆柱的底面，粘在侧面的一端，完成圆柱模型的制作。在制作过程中，教师引导学生观察圆柱的底面、侧面和高的关系，以及圆柱的展开图。教师引导学生画出一个扇形和一个圆，扇形的弧长等于圆的周长，半径等于圆锥的母线长。学生动手裁剪出这两个形状，并将扇形围绕圆卷起来，用胶水粘好，形成一个圆锥的侧面。将圆作为圆锥的底面，粘在侧面的下端，完成圆锥模型的制作。在制作过程中，教师引导学生观察圆锥的底面、侧面、高和母线的关系，以及圆锥的展开图。学生利用制作好的圆柱和圆锥模型，探索它们的性质，如圆柱的侧面展开后是一个长方形，长方形的长等于圆柱底面的周长，宽等于圆柱的高；圆锥的侧面展开后是一个扇形，扇形的弧长等于圆锥底面的周长等。教师引导学生通过测量、比较等方法，验证这些性质，并鼓励他们提出自己的发现和疑问。学生展示自己的圆柱和圆锥模型，并分享在制作和探索过程中的收获和体会。

4.4 情境模拟，激发兴趣

通过精心设计和创设与学生日常生活紧密相关的数学情境，如模拟购物场景、实际测量房间尺寸等，为学生营造一个既熟悉又富有挑战性的学习环境。在这样的模拟真实环境中，学生能够身临其境地感受到数学的实用性和趣味性，从而极大地激发他们的学习兴趣和参与度，让他们在实践中学会如何合理规划和使用金钱。同样，通过测量房间尺寸，学生不仅能够掌握测量技巧，还能深刻理解长度、面积等几何概念，让数学学习变得生动有趣，还培养学生的实际应用能力。

例如，在小学高年级数学《小数除法》的教学中，教师首先提出一个与学生日常生活紧密相关的问题：“同学们，你们平时去超市购物时，有没有遇到过需要计算每件商品的单价或者总价的情况？比如，你知道一包饼干的价格和总重量，如何计算每块饼干的价格呢？”激发他们的学习兴趣。教师简要介绍小数除法的概念和基本算法，强调它在日常生活中的应用，如计算单价、分配资源等。教师分发给学生一些模拟的购物清单和计算器，清单上列出了不同商品的价格和数量，要求学生通过小数除法来计算每件商品的单价或总价。教师设定一个购物情境，如“学校即将举行春游，需要为每位同学准备一份午餐，包括一个三明治、一瓶饮料和一个水果。已知三明治的总价是20元，共买了40个；饮料的总价是15元，共买了30瓶；水果的总价是30元，共买了60个。请计算每位同学需要支付的午餐费用。”学生分组进行计算，利用小数除法求出每个食品的单价，再相加得到每位同学的午餐费用。在计算过程中，教师引导学生注意小数点的位置，以及如何处理除不尽的情况，如四舍五入到小数点后两位。除了购物情境，教师还可以引导学生思考小数除法在其他方面的应用，如分配零花钱、计算家庭用水量等。学生自由选择一个应用场景，进行小数除法的计算，并分享自己的计算结果和思路。

5 结语

小学高年级数学实验教学的实施策略，作为连接理论与实践、知识与技能的桥梁，其重要性不言而喻。通过精心设计的实验活动，不仅为学生提供了一个直观感受数学魅力、深入理解数学原理的平台，更激发他们探索未知、勇于创新的精神。实验教学让学生在“做中学”，在“学中思”，不仅掌握数学知识，更学会如何运用数学去解决问题，如何以数学的眼光观察世界。