借助小实验进行数学趣味教学

〔摘""要〕"当前，小学数学教学中存在着学生学习兴趣有待提升、对知识理解不够深入等问题，而科学小实验作为趣味教学载体具有积极作用。本文围绕科学小实验在小学数学教学中的应用展开探讨，阐述其内容选择与设计原则、课堂实施策略，并通过具体实践案例展示应用效果，旨在探索借助科学小实验提升小学数学教学质量、增强学生数学学习兴趣与效果的有效路径。〔关键词〕"科学小实验；小学数学；趣味教学；策略小学数学教学对于学生数学素养的奠基意义重大，然而传统教学方式常使知识趋于抽象，让学生的理解和参与热情受限。随着教育理念的更新，融入趣味性元素成为优化教学的关键。科学小实验以其直观、互动性强的特点，为小学数学教学提供了新的思路与方法，能够将抽象的知识具象化，激发学生的学习兴趣，培养其实践与思维能力。鉴于此，深入探究科学小实验在小学数学教学中的应用策略及实践效果，具有重要的现实意义。一、科学小实验内容的选择与设计原则（一）依循课程标准，对接教学目标选择与设计科学小实验内容的首要原则是紧扣数学课程标准与教学大纲。课程标准明确规定各学段学生需掌握的数学知识与技能，教学大纲则细化了具体教学内容及要求。在挑选实验内容时，需深入剖析这些纲领性文件，精准定位核心知识点，确保实验紧紧围绕其展开。例如在关于“图形的认识”的板块教学中，依据课程标准对不同图形特征及分类的要求，可设计“用小棒拼搭多边形”的实验。学生通过操作小棒构建不同多边形，能切实感受边、角等图形要素，深化对图形概念的理解，使实验与“认识图形”这一教学目标精准契合，助力学生在实践中掌握重点知识，实现既定的教学要求。（二）注重知识关联，构建知识网络数学知识是一个有机整体，各板块相互联系、相互渗透。设计实验时要强化知识关联性，巧妙融合不同板块知识。以“测量与统计”相关实验为例，可选取校园内不同区域的树木作为测量对象，先让学生测量树木的周长、高度等数据，这涉及长度测量知识；而后引导学生将收集的数据进行整理、分类统计，绘制简单的统计图表，如此便将“测量”与“统计”知识自然衔接。学生在这一过程中，既能掌握测量方法，又能体会到统计在整合数据方面的作用，构建起更为完整的知识网络，避免单一知识孤立呈现，提升学生对数学知识体系的整体把握能力。（三）考量难度梯度，契合认知规律对实验难度的把控极为关键。应从符合学生初始认知水平的简单操作入手，随着学习进程逐步增加难度，形成合理的梯度。比如，在低年级可安排“用七巧板拼图形”实验，学生只需依照简单形状进行拼接组合，熟悉图形特点。到中高年级，则可设计“利用给定材料制作长方体框架并计算相关棱长与表面积”的实验，这涉及更多的空间想象、计算等复杂环节。这种从易到难的过渡，与学生的认知发展规律相契合，可让学生在不断挑战中循序渐进地掌握数学知识，逐步提升数学能力。（四）强化思维引导，提升应用能力实验步骤与问题设置要注重思维引导性。比如在设计“数字解谜”这类实验时，可通过给出一系列数字线索及运算规则，让学生运用逻辑推理分析、判断得出谜底数字，并在这一过程中启发其逻辑、抽象、推理等思维。问题设置要具有启发性，促使学生思考不同解法，培养其数学思维品质，使学生能灵活运用所学数学知识解决实际问题，增强数学应用能力，实现数学素养的有效提升。二、借助科学小实验进行数学趣味教学（一）巧妙导入实验，推出趣味开场科学小实验在课堂教学起始阶段的导入极为关键。要选取与本节课数学知识紧密相关且极具趣味性的实验内容，利用其新奇的特点，快速抓住学生注意力，让学生瞬间对即将学习的数学知识产生好奇与期待。在导入实验时，需简洁明了地展示核心操作环节，避免过于繁杂冗长的准备与演示过程，使学生能迅速聚焦关键之处，将思维聚焦到后续要讲解的数学知识上。比如在导入关于图形对称知识时，可通过简单展示一个快速折叠剪纸后展开呈现对称图案的小实验，引发学生思考为何会出现这样的效果，自然引出对对称图形相关数学概念的探讨，为整堂课的教学营造出充满趣味的开场氛围。（二）融入知识讲解，引导深度理解在学生动手操作实验的过程中，要巧妙且自然地融入数学知识讲解。不能单纯让学生机械操作，而是要将每一个实验步骤与对应的数学知识要点紧密相连。教师需提前梳理好实验各环节所蕴含的数学逻辑，在学生操作时适时点拨，让学生明白自己的操作行为背后有着数学原理的支撑。例如在进行有关长度测量的实验时，要详细讲解测量工具的刻度原理、读数方法以及如何运用测量结果进行数据比较等数学知识。而且在引导学生观察实验现象、记录分析数据时，也要将其中涉及的数学运算、规律等一并讲解清楚，使学生能深度理解数学知识是如何在实际操作中体现与运用的，真正做到将抽象的数学知识具象化，助力学生更好地掌握。（三）强化实验总结，拓展思维维度实验结束后的总结环节不容忽视。要引导学生回顾整个实验流程，对其中涉及的数学知识进行系统梳理，强化记忆与理解。让学生自主归纳出关键的数学知识点以及各知识点之间的内在联系，形成完整的知识体系。同时，要注重思维拓展，通过提出一些具有启发性、开放性的问题，鼓励学生跳出实验既定步骤和常规思路，思考更深层次或者更广泛的数学问题。比如在完成一个关于物体体积计算的实验后，可引导学生思考如果改变物体形状，其体积计算方式会如何变化，或者在不同空间维度下体积概念该如何拓展等。以此激发学生的创新思维和探索欲望，培养学生运用所学数学知识灵活解决各类问题的能力，进一步提升学生的数学素养，让科学小实验在课堂教学中发挥出最大的教学价值。三、实践案例展示（一）案例一：“自制简易钟表认识时间”实验教学案例实验准备：准备圆形硬纸板作为钟表的表盘基础，其大小适中，以便学生操作与观察。指针选取较为轻薄且长度适宜的材料，如塑料材质的长针和短针，便于安装与拨动。螺丝钉用于固定指针，确保指针能围绕表盘中心灵活转动。制作步骤如下：先将圆形硬纸板平均划分成12个大格，对应钟面上的12个小时刻度，再细致地把每个大格分成5个小格，代表分钟刻度，清晰呈现出时间刻度分布。接着，在表盘中心位置打孔，把螺丝钉穿过指针根部的小孔后固定在表盘中心，保证指针安装牢固且能自如转动，至此，简易钟表制作完成。教学过程：在课堂上，先向学生展示制作好的简易钟表成品，引起学生兴趣后分发材料，引导学生依照步骤动手制作自己的钟表。在制作过程中，强调表盘刻度划分的依据，即钟面一圈为360度，共分为12个大格，每大格对应30度，每大格又细分5小格，每小格代表1分钟，其中蕴含着角度与时间计量的关系。待学生完成制作后，引导学生拨动指针，从整点开始，如将时针指向1，分针指向12，讲解此时代表1时整，让学生直观感受整点时刻时针与分针的位置关系以及对应的时间表达。接着演示半点情况，如时针在1和2正中间，分针指向6，解释这表示1时30分。引导学生观察并总结整点与半点时针、分针位置特点及时间表述规律，其间通过提问互动，让学生回答不同指针位置对应的时间，强化其对时间概念的理解。教学效果：通过课堂观察发现，学生在制作钟表及拨动指针互动过程中，注意力高度集中，积极参与对时间概念的探讨中，主动发现整点、半点时针与分针位置变化规律。课后测验的数据显示，原本对时间概念理解模糊、在认读整点和半点时间时常出错的学生，准确率有明显提升；大部分学生能准确写出不同指针位置对应的时间，且能清晰阐述整点、半点的特征及时间计量逻辑。学生对数学实践活动的兴趣也显著增强，后续课堂上更期待参与类似将数学知识与动手操作相结合的活动，反映出此次实验教学对学生掌握时间概念及提升学习兴趣有着积极的推动作用。（二）案例二：“测量校园内不同物体影子长度探究比例关系”实验教学案例实验准备：选择校园内高度不同且位置相对固定的物体作为测量对象，比如教学楼旁的路灯杆、操场边的篮球架、花园里的树木等，确保这些物体在不同时间阳光下影子变化较为明显且便于测量。准备卷尺作为主要测量工具，其量程要能满足测量物体高度及影子长度的需求，精度要达到能准确记录数据的标准。分组安排方面，根据班级学生人数，将学生均匀分成若干小组，每组推选一名组长负责组织协调；确保每个小组成员都有明确分工，如有的学生负责固定卷尺起始端、有的负责拉卷尺读取数据、有的负责记录等，保障测量活动有序开展。教学过程：带领学生来到选定的测量地点，向学生讲解本次实验的目的，即探究不同时间影子长度变化与物体高度之间的比例关系，进而理解数学中的比例知识在实际生活中的体现。先指导学生测量所选物体的实际高度并记录下来，随后在不同时间段，如上午、中午、下午，分别测量这些物体影子的长度并详细记录相应数据。引导学生对不同时间、不同物体的高度及影子长度数据进行整理分析，观察影子长度随时间推移的变化情况，比如中午时分影子较短，早晚影子较长。同时，启发学生思考物体高度与影子长度之间是否存在固定的数量关系，进而引出比例知识，讲解如何通过两组相关联的数据确定比例关系；让学生运用所测数据进行比例计算，探究同一时间不同物体高度和影子长度的比例是否一致，以及同一物体在不同时间影子长度变化与时间变化的比例情况等，使学生在实践操作中深入理解比例概念及应用。教学效果：该案例实施后，学生对比例知识的理解程度有质的飞跃，不再局限于书本上抽象的概念和简单的例题，而是能在实际生活场景中敏锐地发现比例关系的存在，并准确运用比例知识分析解决问题。在后续的相关作业及测试中，涉及比例知识应用的题目，学生的正确率大幅提高，能够熟练地根据给定条件建立比例等式进行计算。而且学生对数学实践活动的参与热情高涨，主动观察校园内其他物体影子变化情况，尝试用所学比例知识进一步探究更多生活中的数学现象。这展现出学生在实践中掌握知识并主动拓展应用的良好态势，有力证明此次实验