摘要：數(shù)學(xué)實驗就是通過觀察、操作和探究等一系列的思考活動，來驗證所得到的數(shù)學(xué)結(jié)果，從而推測和探究已經(jīng)存在的數(shù)學(xué)事實。數(shù)學(xué)實驗強調(diào)學(xué)生的體驗、感受和探索，是提高學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。數(shù)學(xué)實驗在小學(xué)高年級數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮重要作用，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)實驗 小學(xué)高年級 數(shù)學(xué)教學(xué)

數(shù)學(xué)實驗是一種學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法，學(xué)生通過做實驗可以解決問題，從而有效構(gòu)建知識體系，其可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的思維，加深學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識。在數(shù)學(xué)實驗中，學(xué)生通過做實驗發(fā)揮主體性作用，使得數(shù)學(xué)的趣味性得到極大的提高，并且學(xué)生能獲得成功的經(jīng)驗。數(shù)學(xué)實驗的重要性是毋庸置疑的。本文以“大樹有多高”為實例，對數(shù)學(xué)實驗的基本范式進(jìn)行歸納。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)“大樹有多高”實驗教學(xué)目標(biāo)

首先，實驗教學(xué)的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和思維能力。在教授“大樹有多高”這一實踐課時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實際的測量實驗，在實驗過程中，學(xué)生不僅要觀察樹的高度，還要觀察各種測量工具的使用方法。通過觀察和思考，學(xué)生可以自主發(fā)現(xiàn)測量的規(guī)律和方法，并且能夠?qū)⒂^察到的現(xiàn)象與數(shù)學(xué)概念相聯(lián)系，從而提高學(xué)生的觀察力和思維能力。

其次，實驗教學(xué)的目標(biāo)還包括培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊精神。在測量樹高的實驗中，學(xué)生通常需要分組合作，共同完成實驗任務(wù)。在這個過程中，學(xué)生需要互相溝通、協(xié)作完成測量，互相配合、互相幫助。通過實驗，學(xué)生可以深刻體會到團(tuán)隊中每個成員的作用和重要性，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊精神。

最后，實驗教學(xué)的目標(biāo)還包括培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和問題解決能力。在測量樹高的實驗中，學(xué)生需要運用所學(xué)的計量知識，選擇合適的測量工具，正確操作，準(zhǔn)確測量。如果在實驗過程中遇到問題，學(xué)生則需要學(xué)會分析和解決問題，通過實際操作解決問題，學(xué)生可以提高實際操作能力和問題解決能力。

此外，實驗教學(xué)還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，在測量樹高的實驗中，學(xué)生可以嘗試不同的測量方法、不同的測量工具，以及不同的角度和視野來觀察樹的高度。這樣的實驗過程可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的想象力，讓學(xué)生從不同的角度思考問題，尋找解決問題的新思路。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)“大樹有多高”實驗教學(xué)方法

（一）設(shè)境詢問

問題是數(shù)學(xué)的核心，好的數(shù)學(xué)問題來自生活，而與學(xué)生緊密相連的生活問題，則可以激發(fā)學(xué)生的好奇。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，問題往往是教師直接提出的，教師的提問方式如果過于直接，沒有足夠的吸引力，那么就會制約學(xué)生的思考能力，削弱學(xué)生的探究能力。在“大樹有多高”一課中，教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況，創(chuàng)設(shè)生活情境，使學(xué)生自主提問。例如，教師可以說：“我們的學(xué)校四季樹木茂盛，形成一幅美麗的畫卷，學(xué)生可以就樹木提出幾個數(shù)學(xué)問題。”接著播放優(yōu)美的校內(nèi)風(fēng)景圖片，為學(xué)生營造一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，進(jìn)入實驗教學(xué)的主題，讓學(xué)生通過實驗去探索校內(nèi)最高的樹。

（二）自主猜測

數(shù)學(xué)實驗是由猜測假設(shè)、設(shè)計方案、實驗操作、得出結(jié)論等復(fù)雜步驟組成的，做好相關(guān)步驟，就能保證實驗的順利進(jìn)行，從而提高實驗的效率。

1.激趣引入

在“大樹有多高”一節(jié)課的教學(xué)中，激發(fā)了學(xué)生探索校內(nèi)最高的樹的好奇心后，教師就讓學(xué)生自由地猜測測量方法，在排除了“砍樹”和“爬樹”這兩種可能性后，學(xué)生覺得“直接測量”是行不通的，于是有人提出了一個新的假設(shè)：參考周圍的建筑，并用對比來估算樹木的高度。有些同學(xué)想到了在科學(xué)課上學(xué)到的知識，就提出了一個間接的測量方法：“在太陽下，物體會有影子，影子的長短可以衡量，我們可以根據(jù)樹木影子的長短，判斷樹木的高度?！绷硪幻瑢W(xué)想起學(xué)到的關(guān)于比例的知識，猜測道：“不知道大樹的高度和它的影子長度是不是成正比的？”“沒錯，只要二者的大小成正比，這棵樹的高度問題也就解決了?！?/p>

2.設(shè)置疑問

借此機會，將問題由探討“大樹的高度”轉(zhuǎn)換成了“物體的高度與影子長度的關(guān)系”。教師可以提問學(xué)生：“需要什么材料？實驗過程是什么？有什么需要注意的？”

小學(xué)是學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展的關(guān)鍵時期，教師要讓學(xué)生從不同層面、不同角度來回答問題。基于一系列問題，學(xué)生提出自己的觀點，進(jìn)行激烈的思想斗爭，讓自己的實驗計劃更加完善和科學(xué)，為后面的實驗做準(zhǔn)備。

（三）實驗合作

在“大樹有多高”這一節(jié)課上，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行小組實驗，并一起動手收集資料。為了保證實驗在“同一時間、同一地點”進(jìn)行，以及實驗的準(zhǔn)確性，教師要在組織活動之前進(jìn)行合理分組，分工要明確。

1.確定實驗工具

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師常常通過實驗的方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)造能力。而引導(dǎo)學(xué)生自主確定實驗工具的方式，更是能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

（1）介紹實驗工具

在“大樹有多高”這節(jié)課中，教師可以在這個環(huán)節(jié)中創(chuàng)新教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生自主選擇實驗工具，讓學(xué)生積極參與到實驗設(shè)計和探索的過程中。教師可以提供一些可能被用到的工具，如尺子、直角鏡、測角器等，并進(jìn)行簡單的講解和示范。

（2）選擇實驗工具

在學(xué)生對這些工具有了初步了解之后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組活動，每個小組商議之后自行選擇一個實驗工具，并說出選取該工具的理由。這種方式能夠激發(fā)學(xué)生的主動性和合作意識，同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生對不同工具的認(rèn)知和運用能力。

（3）對比實驗工具

教師在學(xué)生自主確定實驗工具的過程中，可以適時提出一些問題和挑戰(zhàn)，引導(dǎo)學(xué)生更深入地思考。例如，教師可以詢問學(xué)生選擇某個工具的原因是什么？這個工具有哪些優(yōu)勢和劣勢？其是否可以用其他工具代替？這種問答的方式可以拓展學(xué)生的思維，讓學(xué)生在比較、分析中形成邏輯思維和判斷力。

（4）分析實驗工具

教師還可以在學(xué)生完成實驗后，組織學(xué)生進(jìn)行交流和分享。每個小組可以向其他小組展示本組選擇的實驗工具，并解釋選擇的理由。這樣的分享活動可以促進(jìn)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)和交流，激發(fā)學(xué)生對不同實驗工具的好奇心，提升學(xué)生的觀察和表達(dá)能力。通過鼓勵學(xué)生自主確定實驗工具的教學(xué)方法，教師不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考和解決問題的能力。

這種方法不僅能夠讓學(xué)生從實踐中獲得知識，更重要的是，學(xué)生在實驗設(shè)計和實施的過程中，體會到自主學(xué)習(xí)、自主思考的樂趣，獲得成就感。

2.記錄實驗信息

（1）實驗信息的重要性

在實驗教學(xué)中，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生思考實驗的目的。在“大樹有多高”這一節(jié)課上，學(xué)生需要通過實驗來確定樹的高度與影長之間是否存在某種關(guān)系。這個實驗的目的就是讓學(xué)生通過實地測量和觀察，培養(yǎng)學(xué)生的測量能力和分析能力。教師與學(xué)生討論實驗的重要性，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生對實驗的期待。在實驗進(jìn)行之前，教師要向?qū)W生介紹實驗的步驟和所需的材料。在“大樹有多高”這個實驗中，學(xué)生需要準(zhǔn)備一個測量工具，如直尺或卷尺，確定測量的對象——一棵大樹。教師向?qū)W生詳細(xì)解釋如何使用測量工具，以及如何確保測量的準(zhǔn)確性。這樣一來，學(xué)生就能對實驗有清晰的了解，并能夠主動參與其中。

（2）實驗信息的分析

在“大樹有多高”這節(jié)實驗課教學(xué)中，需要對學(xué)生進(jìn)行分組，每個小組選擇一棵樹，并用測量工具進(jìn)行測量。教師要鼓勵學(xué)生積極合作，確保實驗的順利進(jìn)行。同時，教師引導(dǎo)學(xué)生記錄實驗過程中的重要信息，如測量的結(jié)果、觀察到的現(xiàn)象等。這樣，學(xué)生就能通過記錄，將理論知識與實際操作相結(jié)合，從而更加深入地理解數(shù)學(xué)概念。在實驗結(jié)束后，教師要組織學(xué)生整理與分析數(shù)據(jù)。

（3）實驗信息的總結(jié)

學(xué)生根據(jù)自己的記錄，總結(jié)出樹的高度與影長之間的關(guān)系。通過觀察和分析這些數(shù)據(jù)，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，并得出結(jié)論。教師要引導(dǎo)學(xué)生思考所得結(jié)論的合理性，并與學(xué)生共同探討數(shù)學(xué)背后的原理。這樣，學(xué)生不僅能夠從實驗中獲得直接的經(jīng)驗，還能夠培養(yǎng)自己的邏輯思維和分析能力。實驗教學(xué)方法的優(yōu)勢在于它能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)知識與現(xiàn)實生活相結(jié)合，使學(xué)生在實踐中真正體會到數(shù)學(xué)的重要性和實用性。

通過實驗教學(xué)，學(xué)生不僅能夠培養(yǎng)自己的觀察能力、分析能力和解決問題的能力，還能夠培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力和創(chuàng)新意識。這種教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在愉悅的氛圍中積極參與學(xué)習(xí)，并能夠更加深入地理解和掌握數(shù)學(xué)知識。

（四）剖析思辨

教師要組織學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)實驗的結(jié)果，歸納總結(jié)出有規(guī)律的結(jié)論，組織全班學(xué)生展示交流。

在“大樹有多高”一課的教學(xué)中，在完成實驗后，教師組織學(xué)生自己去觀察，根據(jù)自己的數(shù)據(jù)，計算出樹木的高度與影子長度的比例，然后進(jìn)行對比，得出結(jié)論。在課堂上進(jìn)行演示和討論，增加數(shù)據(jù)結(jié)果的可信度。在集中展示和交流活動中，學(xué)生進(jìn)行思想碰撞，批判性思維得到發(fā)展，加深了對“同一時間、同一地點物體的高度與影子長度成正比”的理解。

（五）運用提高

數(shù)學(xué)源于生活，實踐于生活。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了規(guī)律之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生把這些結(jié)論運用到生活中去，用來解決現(xiàn)實中的問題。

1.應(yīng)用規(guī)律

在當(dāng)今時代，應(yīng)加強學(xué)生對各個學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在閑暇時間主動學(xué)習(xí)，拓展探究。在實施“雙減”政策后，教師更要合理地安排課堂教學(xué)實驗，在教學(xué)“大樹有多高”這一課中，當(dāng)學(xué)生總結(jié)出“同一時間、同一地點物體的高度與影子長度成正比”的規(guī)律后，教師要加以拓展，提出“學(xué)校教學(xué)樓有多高”等生活問題讓學(xué)生去探究。

2.回歸生活

學(xué)生通過總結(jié)和利用規(guī)律，自主合作探究出學(xué)校教學(xué)樓高度后，教師應(yīng)組織學(xué)生適時進(jìn)行全班匯報與交流，并給予合理的反饋。以此加深學(xué)生對規(guī)律的認(rèn)識，以及對實驗課這一類課型的感知。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)“大樹有多高”實驗教學(xué)評價

評價學(xué)生的實驗成果是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)。通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究和提供綜合評價，教師可以幫助學(xué)生全面發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、測量、推理和表達(dá)能力。這樣，學(xué)生不僅可以更好地理解“大樹有多高”這個問題，還可以培養(yǎng)自己的科學(xué)素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅實的基礎(chǔ)。

（一）構(gòu)建評價體系

在日常教學(xué)中，教師需要構(gòu)建一個科學(xué)合理的實驗成果評價體系，在評價體系的構(gòu)建上，要充分考慮到實驗的目標(biāo)與要求，以及學(xué)生的年齡特點和實際情況。教師可以從以下幾個方面評價：實驗前準(zhǔn)備、實驗過程、實驗數(shù)據(jù)的收集與整理、實驗結(jié)論等。每個方面都要有明確的評價標(biāo)準(zhǔn)，以確保評價的客觀性和準(zhǔn)確性。之后評價實驗成果時，教師要注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和思維能力。實驗教學(xué)不僅僅是為了獲得一個確定的答案，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和問題解決能力。在評價過程中，教師要關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立思考能力。

（二）關(guān)注學(xué)生情感體驗

評價實驗成果時，教師還要關(guān)注學(xué)生的表達(dá)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力?？茖W(xué)實驗并非孤立的個體活動，而是需要學(xué)生之間的合作與交流。因此，在評價中，教師可以考查學(xué)生是否能夠清晰地表達(dá)實驗中的觀察感受，以及是否與他人進(jìn)行良好的溝通和協(xié)作。這不僅能夠促進(jìn)學(xué)生之間的互動交流，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的社交技能和團(tuán)隊意識。此外，評價實驗成果時，教師不能忽視學(xué)生情感的體驗和發(fā)展。實驗教學(xué)是一種直觀而生動的學(xué)習(xí)方式，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣。因此，在評價中，教師可以關(guān)注學(xué)生是否在實驗過程中形成情感體驗，以及是否積極參與其中，從而培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的熱愛和興趣。

結(jié)語

在小學(xué)高年級的數(shù)學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)起著舉足輕重的作用。全國各地的小學(xué)教師都在轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，對實驗教學(xué)的設(shè)計進(jìn)行了一些創(chuàng)造性的探討。小學(xué)數(shù)學(xué)是小學(xué)的重要課程，它應(yīng)該緊緊抓住學(xué)生的興趣所在進(jìn)行課堂實驗教學(xué)，使學(xué)生形成一個完整的邏輯思維系統(tǒng)，從而使整個班級的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率得到提高。

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責(zé)任編輯：唐丹丹