小学高年段数学实验教学的主要问题与应对策略

根据目前情况来看，数学实验教学应用在课堂上深受教师欢迎且取得了阶段性的效果。教师在适应时代的发展上，就不断研究创新实验教学、丰富教学手段、积极引导学生自主实践、加强学生对数学知识的理解和把握等方面做了积极努力。尽管如此，目前的数学实验教学仍有需要改进的地方。数学实验教学其实就是实践教学的一种辅助教学手段，它为满足教学目标，在引导学生参与自我实验操作，加深对数学知识的理解和记忆，让学生手脑并用，激发数学学习兴趣，丰富数学学习体验等方面具有积极作用。小学高年段数学知识内容存在一定的抽象性，教师应该科学合理使用数学实验，为学生创设更加丰富的教学情境，让学生在参与实践操作中提升数学学习效率，实现更高效的数学课堂。一、小学高年段数学实验教学问题分析（一）选择范围片面，缺乏可用性资源小学高年段数学教材内容中涵盖着多元化的实验教学资源，教材中有的知识模块的实验知识已经覆盖在教材上，但是还有部分的数学内容未被开发，教师也不够注重这些知识的实验教学，教师实验教学存在片面现象，可用性的教学资源也比较单一。这些情况都会导致学生对数学知识的把握不够准确，重点和难点的划分不够明确，不利于学生的进一步实践探究。所以，教师应该充分利用教学资源中的实验教学，设计全面系统的实验教学活动，以便将抽象枯燥的数学知识变得更加具体生活，构建完整的教学框架，促进学生实践探究能力的提升。（二）目标定位偏功利，缺乏延展性思考数学实验教学的目的是加深学生对某一数学知识模块的理解和帮助学生解决数学问题而进行的一种教学活动。数学实验的目的不是简单引导学生利用数学知识进行实验操作、自主获得数学理论帮助解决数学问题，而是更加关注实验效果，让学生在参与实验操作中增强数学实验的经验，促进学生数学思考能力以及数学探究创新能力的提升。教学活动中很多情况都表明教师教学实验更加注重实验结果，缺乏对学生实验数学的核心素养培养，降低了数学实验的效果，不利于学生数学学习能力的提升和综合素养的发展。（三）过程展开偏随意，缺乏最优化规划数学实验教学也应该结合使用丰富的教学资源等，才可以实现实验教学的最优化效果，彰显教学的魅力。目前数学实验教学活动中，一些教师还是沿用传统的实验操作模式，过程相对枯燥单一，不能够充分使用多媒体课件等展示动态实验过程，缺乏课堂趣味性；一些教师在引导实验中，对实验过程以及启发学生的重视度不够，学生重点实验不到位、实验时间太短都是出现的问题，这不能有效开发学生的数学思维，进行深度探究；还有在选择实验材料方面、设计实验路径方面、反思实验效果方面还存在缺陷，教师应该注意到这些问题从而规划更加系统深入的教学活动［1］。（四）方法呈现偏单一，缺乏多样化表达数学实验也是科学实验的一种，同样也具备多元、丰富的特征。因此，学生掌握熟练的数学实验方法，有助于灵活解决数学问题、增强数学实验能力。所以，教师应该重视自身专业素养的提升，综合多元化的教学实验指导，采用多种实验方法进行教学，归纳整理实验方法，帮助学生积攒更多的实践经验，从而进行更优化的实验操作，进行更加有效的数学学习和应用。二、小学高年段数学实验教学的改进对策（一）明确数学实验目标，合理选择探究内容落实数学教育理念的重要手段就是进行数学实验。为了实现数学实验的最优化效果，让学生能够掌握数学教材中的知识，教师就应该明确数学实验的目标，合理选择探究内容，将教学目标以及教学内容综合应用体现在实验活动上。具体的数学实验实现的教学目标是存在差异的，有的是为了让学生加深数学理论的理解，有的是让学生掌握学习数学的方法，有的是让学生学会数学的现实应用。教师应该结合数学知识内容的丰富多样性进行深入研究，明确知识内容的难点和重点，再根据这些知识点规划开展数学实验教学，还应把握住数学实验的难易程度，确保学生真正可以实践操作学习。教师针对教学内容和教学目标进行有效设计，也是为开展数学实验活动做好铺垫［2］。例如，在苏科版小学数学《折线统计图》这节课的教学中，教师可以结合教材内容组织学生开展蒜叶生长的数学实验活动，可以将学生分成若干小组，每个小组准备3个种植蒜头的盆（两个放土、一个放水），若干饱满的蒜瓣。学生通过实验、统计，了解蒜叶根须和叶片的生长情况，认识在阳光下和房间里蒜叶生长的相同点和不同之处，能正确地收集数据并用折线统计图表示数据，通过调查、记录、比较数据获得问题研究的简单结论。学生通过反复经历蒜叶发芽实验的测量、统计、数据分析等活动，体会用实验方法研究问题，进一步体验数据统计活动的过程，以及统计数据的作用，积累数学活动经验，发展数据分析观念。学生进一步了解了日常生活中的数学问题，产生了学习数学的兴趣，感受到了实验研究的科学性和数学结论的严谨性，培养了认真观察、测量、记录数据的习惯和实事求是的科学态度，获得了成功发现结论的体验。因此，本次实验使学生清晰地认识到数学实验活动的方向，从而有目的、有计划地自主开展数学实验，这不仅使学生认真仔细地完成了每一项实验操作，还更用心地感受了实验中的数学思想方法，实现了数学综合素养的发展。（二）准备数学实验器材，满足动手操作需求充分完备的实验器材是开展数学实验的保障。在进行小学高年段数学实验教学之前，教师应该核实检查实验器材，进行数量的合理规划，确保人人可以参与数学实验。根据现状来看，因为许多小学不具备专项的数学实验教室，所以教师在课前实验器材准备环节就应投入更多的精力。教师应该甘于付出，有勇于奉献的精神，在此基础上充分借助现代教学资源和实验仪器，提升实验资源利用效率。数学教师还可以引导学生利用身边的生活物品进行数学实验活动，一方面是增加了实验器材的多样性，另一方面是学生应用身边资源进行实验增添了趣味性、便捷性等，可以激发学生积极参与数学实验的兴趣，满足学生的实验操作需求，提升学生的实验操作能力［3］。例如，在苏科版小学数学《球的反弹高度》的教学中，教学内容说明应该选用篮球、足球、排球等作为实验道具，但现实情况是数学教学课堂不具备这样的条件，空间小测量工作困难等缺陷都会影响实验教学。所以教师需要学生借助球类中乒乓球的特性进行数学实验，安排4～6个学生为一组，明确小组人员承担抛球、标注、测量、记录等角色。为了确保记录乒乓球反弹高度的准确性、真实性，教师可以利用相机记录拍摄整个数学实验过程，指导学生将每次乒乓球反弹的高度数据以表格的形式展示出来，对比数据并运算，观察数据规律。数学也是一门与身边生活紧密相关的学科，教师应该善于结合现实生活，利用身边一切可以进行数学实验的资源，鼓励学生应用生活中的物品开展实验活动，创设生活化、趣味化、有创意的数学实验活动，让学生在参与实验的过程中理解数学知识。（三）注重实验过程指导，有序推动实验进程小学高年段数学实验教学中，实验过程非常关键，会影响学生最终的实验结果以及实验效果，是学生数学实验能力综合提升的必经之路。小学生对于数学知识的学习还不够完善且自主学习能力不强，在实验操作中自我行动力不足，所以教师针对数学实验的过程应该严格把控，落实好每一个环节，引导学生按照目标指令进行实验操作，加强学生数学学习动力，提高学生数学实验探究能力。教师应该扮演好课堂教学中的引导和指挥角色，将学生作为数学实验的主体，观察了解学生具体的实验操作情况，及时帮助学生纠正数学实验中出现的操作不规范行为，并通过提示让学生自主思考解决。教师对于出现的错误情况应该保持客观鼓励的态度，不应过度指责学生，这有助于学生树立数学实验的信心，更好地进行以后的数学学习。教师可以设计实验任务表、设计实验操作流程图来帮助指导学生进行数学实验，确保学生可以更加高效地开展数学实验［4］。例如，在苏科版小学数学《表面涂色的正方体》这节课的教学中，可以组织学生通过把表面涂有颜色的正方体切成若干个同样大小的小正方体，探索表面涂有颜色的小正方体的各种情况以及其中隐含的规律。教师可以设计实验操作流程让学生把大正方体的棱平均分成3份，让学生通过看一看、拆一拆、数一数、说一说等方法，初步感知从顶点、棱、面和中间这四个方面小正方体的涂色情况，初步感悟规律及成因。进一步积累探索简单数学规律的经验，经历由简单到复杂、由特殊到一般、由具体到抽象的探索活动，提高动手能力，培养空间想象力和逻辑推理的能力，使学生进一步感受图形学习的乐趣，获得成功的体验，提高数学学习的兴趣，增强学习数学的信心。（四）评估数学实验效果，引导学生查漏补缺小学高年段数学实验教学过程中，教师的评价环节也不容忽视，教师评估数学实验效果，可以引导学生查漏补缺，使得相关数学知识的学习更加完善，教师也可以综合把握每位学生的学习情况，这对于数学实验的效果评价也提供了参考情况。数学实验的目的就是为了让学生加深数学知识的学习和应用，教师如若不注重数学实验评价环节，那么学生对于数学实验的认知可能还是停留在数学实验的表面，就不会深刻意识到数学实验的意义，学生对于自身数学实验操作中的优缺点还不能清醒认知。除此之外，教师对于数学实验效果的科学有效评价也是激励学生以后参与数学实验的信心和保障，教师正向的鼓励评价可以使学生获得学习成就感，有助于数学实验能力的提升。在以前的小数数学以及数学实验课堂中，教师的科学评价可能都是需要教师自我完成的，而现代素质教育理念下，课堂教学时间紧张，教师如果过多投入时间精力到每位学生，就会存在不全面且太过主观的可能。教师应该坚持以生为本的教育理念，可以引导学生积极完成数学实验并参与数学实验的评价环节，发挥学生的主观能动性，培养学生反思总结的意识［5］。例如，在苏科版小学数学《校园的绿地面积》这节课的教学中，安排学生在校园中自主测量计量，学生围绕需要解决的问题自主开展查找资料、实际测量、整理数据、分析讨论等活动，在活动中感受数学知识与实际生活的广泛联系，增强数学应用意识，学生在根据绿地形状估计面积大小、进行测量计算的活动中，加深了对相关面积计算方法的理解，提高了合理、灵活应用数学知识的能力。教师可以在课堂最终环节让学生通过参与事前规划、事中合作、事后反思的过程，进一步积累解决实际问题的经验，感受不同学习方式的意义和价值。学生已掌握多边形的面积计算，此时可运用割补的方法正确计算组合图形面