一、引言

隨著我國教育事業(yè)發(fā)展水平的不斷提升，數(shù)學(xué)實驗逐漸成為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的教學(xué)內(nèi)容。數(shù)學(xué)教師期待借助實驗教學(xué)的順利開展，在幫助學(xué)生深化課程知識的同時，完成對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。將信息技術(shù)引人小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，滿足學(xué)生真實地參與數(shù)學(xué)實驗需求。

二、信息技術(shù)支持下的小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)特征

數(shù)學(xué)實驗是一種以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，以實踐探究為路徑的教學(xué)形式，要求教師通過教學(xué)引導(dǎo)，讓學(xué)生通過模擬、驗證、探索等手段完成數(shù)學(xué)問題的研究[]。學(xué)生能在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，探究數(shù)學(xué)本質(zhì)。在信息技術(shù)的支持下，數(shù)學(xué)實驗具備以下四項特征。

一是實踐性，學(xué)生可借助信息技術(shù)，通過實際操作完成數(shù)學(xué)實驗的探究，從而將被動的接受數(shù)學(xué)知識，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。

二是探索性，學(xué)生可借助信息技術(shù)，多層次、多角度地探究數(shù)學(xué)問題。

三是直觀性，學(xué)生可借助信息技術(shù)，將抽象的數(shù)學(xué)概念和過程，以更為直觀的方式進(jìn)行展示，以降低數(shù)學(xué)知識的理解難度。

四是驗證性，學(xué)生可將數(shù)學(xué)實驗當(dāng)做驗證數(shù)學(xué)理論的重要方式，并通過對信息技術(shù)的利用，反復(fù)檢驗數(shù)學(xué)理論的正確性。為提升信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用效果，教師可以數(shù)學(xué)實驗的特征為基礎(chǔ)，思考信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用方式。

三、信息技術(shù)支持下的小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)策略

（一）豐富實驗資源，激發(fā)學(xué)生興趣

數(shù)學(xué)知識有一定的抽象性，這種抽象性不僅限制了學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解，同時也影響了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣[3]。為提升小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的效果，教師可借助信息技術(shù)，豐富實驗資源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，降低數(shù)學(xué)知識的抽象性。

以北師大版二年級數(shù)學(xué)上冊課程“圖形的變化”實驗課程教學(xué)為例，在該章節(jié)課程內(nèi)容中，學(xué)生需要基于剪紙，完成數(shù)學(xué)實驗。此時，學(xué)生需要在紙張的對折與裁剪中，發(fā)現(xiàn)圖形之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。教材雖然詳細(xì)地介紹了數(shù)學(xué)實驗的過程，但因為教材中教學(xué)資源的展示方式過于抽象和模糊，導(dǎo)致學(xué)生根本無法在教材的助力下，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)圖形之間存在的關(guān)系。

此時，教師可以將投影儀引入數(shù)學(xué)課堂。通過投影儀的投射，從圖形的描線階段開始，將數(shù)學(xué)實驗操作的每一步，直觀地展示給學(xué)生。同時，投影儀可以放大手部動作的特寫，讓學(xué)生掌握從描線到剪紙的過程中應(yīng)當(dāng)注意的兩個基本問題。此外，教師也可以一邊動手操作，一邊告知學(xué)生，為什么對折一定要對齊，或者為什么描線很重要。

當(dāng)完成剪紙操作后，教師需要將成品展示給學(xué)生。此時，需要學(xué)生對比觀察的對象有三個。一是教師描線結(jié)束后，用線描出來的圖形；二是教師裁剪結(jié)束后，打開折紙時所展現(xiàn)的圖形；三是教師裁剪結(jié)束后，原來紙張上所缺失的部分。教師引導(dǎo)學(xué)生對三個對象進(jìn)行比對，這樣，學(xué)生不僅可以體會剪紙的樂趣，同時也能在對比觀察的過程中，直觀感受不同圖形之間的關(guān)聯(lián)，從而強(qiáng)化學(xué)生對該部分知識的理解。

（二）引入前置實驗，夯實實驗基礎(chǔ)

小學(xué)階段學(xué)生的理解能力和操作能力相對有限，讓學(xué)生自主完成數(shù)學(xué)實驗，存在一定難度。數(shù)學(xué)教師在實驗教學(xué)中，必須認(rèn)清學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況，然后根據(jù)學(xué)生的理解能力和操作能力設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，確保數(shù)學(xué)實驗教學(xué)符合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和水平[4。否則，教師不僅難以讓數(shù)學(xué)實驗達(dá)到預(yù)期的效果，還會對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和主動性造成負(fù)面的影響。對此，教師可將前置實驗引入數(shù)學(xué)課堂，然后利用前置實驗對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生在無意識間接受并理解數(shù)學(xué)實驗的操作原理。這樣，教師既可以幫助學(xué)生打好參與數(shù)學(xué)實驗的基礎(chǔ)，同時也能降低學(xué)生完成數(shù)學(xué)實驗的難度。

以北師大版三年級數(shù)學(xué)上冊課程“觀察物體”為例，在此章節(jié)課程內(nèi)容中，學(xué)生要學(xué)會從不同角度觀察物體的方法，并嘗試將自己觀察到的圖形畫出來。在該章節(jié)的數(shù)學(xué)實驗中，教師需要基于章節(jié)教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生對實物進(jìn)行觀察，并畫出視角中不同物體所展現(xiàn)的圖形。為了避免學(xué)生無法順利參與數(shù)學(xué)實驗的情況出現(xiàn)，在實驗教學(xué)開始前，教師可引導(dǎo)學(xué)生畫出日常生活和學(xué)習(xí)中常見物體的圖形，如“電視”“汽車”“樓房”“黑板”“蘋果”等。

在學(xué)生畫出以上物體的圖形的同時，教師可以從互聯(lián)網(wǎng)中搜索不同視角下以上物體的圖形，而后將其引入數(shù)學(xué)課堂。當(dāng)學(xué)生畫出他們眼中以上物品的圖形后，教師再向?qū)W生提問：“為什么教師準(zhǔn)備的圖形，與同學(xué)們畫出來的圖形不同呢？”以電視機(jī)為例，學(xué)生畫出的電視機(jī)普遍都是長方形，而教師所展示的圖片，雖然也是長方形，但卻是長條狀，與學(xué)生畫出的圖形并不相同。經(jīng)過教師的引導(dǎo)，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)，原來觀察物體的視角不同，所看到的東西也就不同。此時，教師再引導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)學(xué)實驗，從不同角度觀察物體，學(xué)生就會站在尊重事實的角度上，客觀地呈現(xiàn)自己視角中不同物體的圖形。

（三）創(chuàng)設(shè)實驗情境，提升學(xué)生體驗

創(chuàng)設(shè)實驗情境是為了給學(xué)生創(chuàng)造一個具有情感氛圍的學(xué)習(xí)活動。這樣，教師不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也能借助教學(xué)情境啟發(fā)學(xué)生，發(fā)展學(xué)生的思維，開發(fā)學(xué)生的智力。強(qiáng)調(diào)實驗教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，則是借助教學(xué)情境的引導(dǎo)，讓學(xué)生發(fā)揮自身的主觀能動性，積極、自主地參與并完成實驗。

以北師大版四年級數(shù)學(xué)上冊課程“線與角”為例，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相交與垂直時，通過教學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生已然明確垂直是一種特殊的相交。但垂直為什么會是一種特殊的相交，在現(xiàn)實生活中又有何種意義，從理論層面，教師很難幫助學(xué)生形成具象的認(rèn)知。因此，在數(shù)學(xué)實驗的構(gòu)建中，數(shù)學(xué)教師可以基于垂直的特殊性，創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境，讓學(xué)生在實際操作中，感受垂直的特殊性。

例如，教師可以利用希沃白板中的畫板功能，先畫一條直線AB，以此來表示河流。之后，教師在直線外尋找一點P，將點P作為學(xué)生的位置。此時，教師可以向?qū)W生提問：“如果要過河，最短的路線是哪條？”此時，教師可以邀請一部分學(xué)生，在畫板中畫出他認(rèn)為的最短路徑。學(xué)生畫完之后，教師再過點P做直線AB的垂線，并說明垂線所在的路徑，是過河的最短路徑。為了讓學(xué)生能直觀地意識到垂線所在路徑為最短的事實，數(shù)學(xué)教師還需要引入其他方式進(jìn)行證明。

譬如，教師可以過點P做其他直線，并使之與直線AB相交，此時垂線、直線AB，以及過點P的直線之間形成一個直角三角形，教師可以借助直角三角形斜邊大于任意直角邊的性質(zhì)，說明過點P的垂線所在的路徑為最短。當(dāng)然，數(shù)學(xué)教師也可以借助希沃白板，將過點P的不同直線所對應(yīng)的路徑，單獨從圖形中提取出來做對比，從而讓學(xué)生在對比中意識到垂線距離為最短的事實。

（四）豐富實驗類型，滿足教學(xué)需求

數(shù)學(xué)實驗是指以探索數(shù)學(xué)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、驗證數(shù)學(xué)結(jié)論、解決數(shù)學(xué)問題為目的，運用有關(guān)工具（如紙筆、數(shù)學(xué)模型、測量工具、作圖工具、計算機(jī)、圖形計算機(jī)等），在數(shù)學(xué)思維活動的參與下，以學(xué)生數(shù)字化操作為特征的數(shù)學(xué)探究活動[5。在此定義下，小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的類型并不局限于某一類實驗。為了全面提升數(shù)學(xué)實驗對學(xué)生成長和發(fā)展的促進(jìn)效果，數(shù)學(xué)教師可以從豐富實驗類型的角度出發(fā)，用豐富、多樣的實驗類型，滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。

以北師大版小學(xué)六年級數(shù)學(xué)上冊課程“小數(shù)除法”課程教學(xué)為例，本章節(jié)內(nèi)容中小數(shù)除法的計算方式有三種。一是利用轉(zhuǎn)化法，將小數(shù)除法轉(zhuǎn)化為整數(shù)除法。如 20.4÷4 ，可以轉(zhuǎn)化為 204×0.1÷4 ，進(jìn)一步調(diào)整可得204÷4×0.1 。二是豎式除法，學(xué)生可用筆算的方式，逐步解出除法算式的商。三是利用計算機(jī)完成求解。

為了提升數(shù)學(xué)實驗效果，數(shù)學(xué)教師可以從發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的角度，讓學(xué)生分別用三種不同的計算方法，解決小數(shù)除法的問題，以驗證第一種、第二種小數(shù)除法計算方法的正確性。當(dāng)學(xué)生掌握小數(shù)除法的計算方式之后，教師可以給出一組小數(shù)除法算式，先讓學(xué)生利用第一種方法解出除法算式的商。之后再讓學(xué)生利用第二種方法進(jìn)行驗證，對比確認(rèn)第一種計算方法驗證答案的正確性。當(dāng)學(xué)生用第二種方法驗證計算結(jié)果后，數(shù)學(xué)教師還可以引導(dǎo)學(xué)生用計算機(jī)進(jìn)行第三次驗證。

除了發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的角度之外，數(shù)學(xué)教師也可以從實踐的角度思考。具體而言，教師可先利用Flash動畫展示第一種、第二種小數(shù)除法計算的方式和邏輯，而后再引導(dǎo)學(xué)生基于第一種、第二種小數(shù)除法計算的邏輯，利用信息技術(shù)，在數(shù)學(xué)實驗中對數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行驗證。這樣，教師不僅可以借助動畫提升學(xué)生對小數(shù)除法的認(rèn)識，同時也能借助這種方式，讓學(xué)生接觸數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)，為數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提升提供支持。

（五）降低實驗成本，發(fā)展學(xué)生能力

對于小學(xué)數(shù)學(xué)教師和學(xué)生而言，實驗成本一直是影響數(shù)學(xué)實驗效果的關(guān)鍵因素之一。一方面，過高的數(shù)學(xué)實驗成本會讓教師盡可能地規(guī)避數(shù)學(xué)實驗，防止數(shù)學(xué)實驗在課堂教學(xué)中占用過多的時間。另一方面，過高的實驗成本也會降低學(xué)生在課余時間做數(shù)學(xué)實驗的興趣，影響數(shù)學(xué)實驗教學(xué)價值的發(fā)揮。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中，數(shù)學(xué)教師有必要基于數(shù)學(xué)實驗成本的問題進(jìn)行探究，提升信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果。讓數(shù)學(xué)實驗不僅能靈活地出現(xiàn)在數(shù)學(xué)課堂，還可以從數(shù)學(xué)課堂走進(jìn)學(xué)生生活。

以人教版小學(xué)六年級數(shù)學(xué)上冊課程“數(shù)據(jù)的處理”為例，為了加深學(xué)生對扇形統(tǒng)計圖、柱狀統(tǒng)計圖和折線統(tǒng)計圖等的理解，在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，數(shù)學(xué)教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用Excel，完成對上述三種數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的理解。如在教學(xué)實踐中，數(shù)學(xué)教師可以基于學(xué)生的實際生活，以學(xué)生衣服的尺寸、學(xué)生的早餐類型、學(xué)生的性別、學(xué)生的年齡、學(xué)生身高的變化等數(shù)據(jù)，先制作一張數(shù)據(jù)統(tǒng)計表。而后再根據(jù)統(tǒng)計表中各樣數(shù)據(jù)的特征，利用Excel表格一鍵制作扇形統(tǒng)計圖、柱狀統(tǒng)計圖和折線統(tǒng)計圖。

為鞏固“數(shù)據(jù)的處理”的學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)教師還可以基于微課教學(xué)模式，圍繞三種統(tǒng)計圖的特征和所反映數(shù)據(jù)的類型制作教學(xué)視頻，而后將其推送給學(xué)生，讓學(xué)生在教學(xué)視頻的引導(dǎo)下，加深對基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識的理解。然后，教師再借助教學(xué)視頻給學(xué)生布置數(shù)學(xué)實驗任務(wù)，讓學(xué)生在實際生活中尋找數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)，并制作簡單的統(tǒng)計圖。

例如，教師可以要求學(xué)生統(tǒng)計家中餐具的類型、周圍朋友的出行方式、家人的興趣愛好，以及小區(qū)內(nèi)的動物類型及數(shù)量等。這樣，教師不僅可以降低數(shù)學(xué)實驗的成本，同時也能提升數(shù)學(xué)實驗的趣味性，讓數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌驈臄?shù)學(xué)課堂走進(jìn)學(xué)生生活，實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的有效培養(yǎng)，提升數(shù)學(xué)課程的育人效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，在小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)，可以有效提升數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的實效。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須提升自身信息素養(yǎng)，積極探索信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的融合創(chuàng)新應(yīng)用，以提升整體數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

作者單位：高文燕 白銀區(qū)第十二小學(xué)

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