2023年11月，教育部基础教育司委托教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)组织研制，发布《中小学实验教学基本目录(2023年版)》，共涉及到了小学数学实验活动69个，在数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践四个领域不同主题不同学段均提供了适合开展实验教学的内容并提示了基本实验活动过程。
图形与几何板块1-2年级段《图形的认识与测量》，数学实验共设有4个实验教学，分别是：辨认简单的立体图形和平面图形并描述图形的特征；用立体图形教具感受立体图形之间的关系；用简单图形拼组并观察平面图形之间的关系；用不同的工具测量物品的长度并经历统一长度单位的过程。小学数学实验教学内容设计，在教材例题的基础上增加了动手实验、思维拓展和提升。下面具体谈谈“用立体图形教具感受立体图形之间的关系”实验设计的几点思考。
一、适当开发数学实验，拓展学生思维
1. 依据教材内容适度开发数学实验。《认识图形》（一）中例1对立体图形分类和基本特征的认识，数学教材中的这个内容并不全部适合实验教学。在教学过程中重新审视教学内容，深入研究其特性，通过深挖实验素材，将教材上 没有的知识点融人进去，有效集中小学生的课堂注意力，促使他们积极主动地 完成实验教 学 ，培养学生的实际操作能力和思维发散能力。在这节实验教学活动（一）：探究平平的面和曲面在平面上能否动起来，以及拓展到在斜面上能否动起来，怎样能更快地动起来。当然这个实验深入探究涉及的知识较多，对于一年级的小朋友要求直观感知即可，能够把观察到的直观现象表达清楚，对积木搭建和主题乐园设计有初步认知和帮助，同时为将来更深入探究力学等相关知识埋下好奇的种子。
2. 依据教材实际与解决问题设计数学实验。根据实际情况设计数学实验，使学生通过实际操作，可以更深入地理解立体图形在实际生活中的运用，探寻解决问题的策略并培养空间观念。在这节实验教学活动（二）：通过实验活动不同的立体图形怎样才能搭得又稳又高，以及积木搭建设计自己的主题乐园，来感受立体图形之间的关系。进一步理解长方体、正方体、圆柱、球的基本特征，通过实验活动思考解决圆柱、球放不稳的情况，思考如何将积木搭得更高，提升问题解决能力和空间思维创造能力。
二、设计数学实验方案，明确问题解决方向
数学实验需要进行周密的设计，才能使数学实验有效实施。在设计数学实验方案时，紧密围绕研究的核心问题，梳理实验的步骤、方法和工具以及实验中需要特别关注的事项。这样的数学实验方案不仅可以为学生指明解决问题的方向，而且能解决具体的数学问题。
1. 明确实验目标。确定明确的实验目标，是有效进行实验教学的基础，更是确保学生数学学习成效的关键。
实验教学目标：（1）通过使用立体图形教具实验，让学生直观地理解立体图形的形状、大小、空间位置关系等。 (2)通过对立体图形的认识和操作，可以有效提高学生的空间想象力、创新思维能力。(3)探索和理解立体图形之间的内在联系。
实验假设验证： (1)通过实验操作，观察学生对立体图形的之间关系和认识是否有所提升。 (2)通过测试，检验学生的空间想象力和解决问题思维能力是否得到提高。 (3)通过讨论和总结，分析学生对立体图形之间关系理解的深度。
2. 预设实验活动。为了实现实验教学的目标，需要细致地规划实验活动，确保实验教学能够有条不紊地进行，在实验教学开始前，教师应确立清晰的流程，以引导学生积极地参与实验活动。
实验活动一：驱动问题 谁能动起来？（按4人小组准备长方体、正方体、圆柱、球（模型）滑滑梯可以调节坡度）1.将立体图形放在平平的桌面上，谁能动起来？2.将立体图形放在滑滑梯上，谁能动起来？怎样可以动得更快？
实验活动二：驱动问题 看谁搭得又稳又高？（按4人小组准备长方体三种不同类型的7个，正方体1个，圆柱体1个，球体1个）1.这里准备了7个三种不同类型的长方体，1个正方体，1个圆柱体，1个球体；2.把这些立体图形都用上，看谁搭得又稳又高？3.搭好后和小组其他成员说一说，你们是怎么搭的？为什么这样搭呢？
三、组织实施实验活动，感受理解创作过程
在实验活动中，鼓励学生勇于动手实践，设计实验活动时，要注重学生的参与性和主动性，应该让学生成为实验活动的主角和决策者，学生能够随心所欲地进行操作、实验、观察和思考。通过这样的过程，学生将有机会发现和总结规律，深刻体验知识的形成与发展过程。
本节实验活动“用立体图形教具感受立体图形之间的关系”。第一节环节：设计一个“心心相应”的游戏。老师指出或拿出各种形状的物体，就快学生很快举起和老师一样的立体图形模型，并大声喊出它们的名字。直观感知立体图形特征，并能从物体中抽象出立体图形。第二个环节：分组完成两个实验活动，学生在实验活动通过触摸、观察感知发现立体图形的特征，以及它们之间的关系，逐步理解怎样可以搭得更稳，怎样可以搭得更高。第三个环节：链接未来建设者课程，出示创意主题乐园设计作品，并引导学生自主设计、自主创作。
通过这样的实验，学生不仅掌握立体图形的特征及关系，更深入地培养空间思维能力和问题解决能力。实验教学的学习方法能够使学生直观地感受到数学的魅力，增强了学生的学习兴趣和动力。“在设计和选择实验内容时，教师应从学生的角度出发，充分考虑他们的认知水平和动手能力，确保实验内容与学生的学习需求相匹配。同时，教师还需要思考如何有效地引导学生进行实验学习活动，确保学生能够真正参与进来，实现手脑并用。只有当“做”与“想”相互融合时，学生才能形成深刻的数学学习体验，加深对知识的理解。通过优化小学数学实验教学，教师可以丰富学生的数学活动经验，锻炼和发展他们的抽象思维能力，从而构建高效、有趣的数学课堂环境。”[1]
参考文献
[1]高敏.优化小学数学实验教学，丰富学生数学活动经验[J].数学大世界(下旬),2024,(03):100-102.
