初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的若干思考

趙維坤，馬 敏

（1．江蘇省鹽城市毓龍路實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 鹽城 224001；2．江蘇省連云港教育局 教研室，江蘇 連云港 222006）

初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的若干思考

趙維坤1，馬 敏2

（1．江蘇省鹽城市毓龍路實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 鹽城 224001；2．江蘇省連云港教育局 教研室，江蘇 連云港 222006）

初中建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合初中學(xué)生自身發(fā)展的需要；學(xué)校育人理念的轉(zhuǎn)變、信息技術(shù)的發(fā)展、教師觀念的轉(zhuǎn)變使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為可能；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要體現(xiàn)“做”數(shù)學(xué)的環(huán)境，它是教師自我發(fā)展的載體，也是學(xué)生主動發(fā)展的場所；學(xué)生通過在實(shí)驗(yàn)室的活動，既提升了認(rèn)知能力，又培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造、創(chuàng)新的品質(zhì)．

初中數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室；建設(shè)

1 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性

長期以來，數(shù)學(xué)教學(xué)除了計算就是證明．無論是概念的導(dǎo)入、定理的證明還是公式的推導(dǎo)，教師主要是憑借粉筆、直尺等教學(xué)輔助工具為學(xué)生講授，這樣的口頭講授，單一乏味，很難勾起學(xué)生的想象、激發(fā)學(xué)生的思維，更缺乏數(shù)學(xué)的情感體驗(yàn)；教學(xué)過程中，由于教師畫出的靜態(tài)圖形不能很好地展現(xiàn)變化過程中圖形的基本特征，影響了學(xué)生的觀察和理解，影響了教學(xué)效果．因此，改善數(shù)學(xué)內(nèi)容的處理方式和呈現(xiàn)方式，成為數(shù)學(xué)教學(xué)的當(dāng)務(wù)之急[1]．國內(nèi)外的有關(guān)研究表明，將數(shù)學(xué)中的實(shí)驗(yàn)作為一個系統(tǒng)并且建立實(shí)驗(yàn)室，是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種方法和手段，可以有效地改變學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式．

1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)的要求

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出了“學(xué)生應(yīng)當(dāng)有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、計算、推理、驗(yàn)證等活動過程”，明確了“動手實(shí)踐也是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要方式”．并提出“有條件的學(xué)?？梢越ⅰ?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室’供學(xué)生使用，以拓寬他們的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力，發(fā)展其個性品質(zhì)與創(chuàng)新精神，促進(jìn)不同的學(xué)生在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”[2]．而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是通過手腦并用“做”數(shù)學(xué)的一種學(xué)習(xí)活動，是學(xué)生運(yùn)用有關(guān)工具（如紙張、剪刀、模型、測量工具、作圖工具以及計算機(jī)等），在數(shù)學(xué)思維活動的參與下，通過動手動腦，用觀察、模仿、實(shí)驗(yàn)、猜想等手段獲得經(jīng)驗(yàn)，逐步建構(gòu)并發(fā)展數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的活動[3]．由此看出，《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》對數(shù)學(xué)教學(xué)的方法手段提出的新要求，可以通過構(gòu)建“做”數(shù)學(xué)的教學(xué)環(huán)境，建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，使學(xué)生的數(shù)學(xué)潛能得到最大的開發(fā)[4]．

1.2 初中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的要求

初中數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容既包括數(shù)學(xué)的結(jié)果，也包括數(shù)學(xué)結(jié)論的形成過程和蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法．因此，教學(xué)中應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，注意使學(xué)生在獲得間接經(jīng)驗(yàn)的同時也能夠有機(jī)會獲得直接經(jīng)驗(yàn)，即從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐、思考、探索、交流等，獲得數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗(yàn)．依據(jù)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》編寫的蘇科版數(shù)學(xué)教科書將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引進(jìn)教材，設(shè)計了章頭活動以及“做一做”、“操作”、“實(shí)踐與思考”等欄目，還專門設(shè)置了“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室”、“數(shù)學(xué)活動”、“課題學(xué)習(xí)”等，為教師開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了素材和基本線索．著名的數(shù)學(xué)家弗賴登塔爾在20世紀(jì)就做出如下預(yù)言：“要實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)學(xué)教育，必須從根本上以不同的方式組織教學(xué)，否則是不可能的．它要求有個實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在那兒個別活動或是小組活動．”[5]開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，讓學(xué)生去觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從中獲得數(shù)、形的觀念，逐步對其適度抽象，進(jìn)行更高層次上的“再實(shí)驗(yàn)”或“再創(chuàng)造”，有利于揭示和概括知識的內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)知識的自我構(gòu)建，加深對知識的理解．

1.3 初中學(xué)生自身發(fā)展需要

初中學(xué)生的認(rèn)知水平處于由具體運(yùn)算到形式演算階段，思維水平還處于直覺經(jīng)驗(yàn)型思維向邏輯思維的過渡期，學(xué)生的抽象思維水平還比較低，因此，初中學(xué)生對概念的理解、判斷、推理在很大程度上離不開直觀形象的支撐．而實(shí)驗(yàn)注重實(shí)測與直觀，具有可操作性和實(shí)踐性，能有效促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)．在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生對所研究問題的“可視”，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生逐步學(xué)會數(shù)學(xué)思維的物質(zhì)實(shí)踐方法，并掌握數(shù)學(xué)研究的規(guī)律，形成理性思維的習(xí)慣．

初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)還決定他們喜歡動手，喜歡把新的知識跟現(xiàn)實(shí)生活、自己的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，喜歡富有挑戰(zhàn)性、新穎性、開放性的問題．因此，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生通過操作、實(shí)踐、試驗(yàn)，來進(jìn)行探索學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、思維能力的有效途徑．?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程其實(shí)就是一個科學(xué)研究的過程、探索真理的過程，它能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神及創(chuàng)新意識．

2 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的可行性

2.1 學(xué)校育人理念的轉(zhuǎn)變

近年來，隨著全國范圍內(nèi)義務(wù)教育基本均衡的實(shí)施，教育現(xiàn)代化的推進(jìn)，各類學(xué)校教育裝備條件得到明顯提升，學(xué)校各類實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)已基本完成．現(xiàn)在學(xué)校育人的側(cè)重點(diǎn)更多的是提升學(xué)生的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力，因此各類學(xué)校也都在關(guān)注其它學(xué)科功能室的建設(shè)，這為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了可能．

2.2 信息技術(shù)的發(fā)展

信息技術(shù)的發(fā)展，新產(chǎn)品新技術(shù)的出現(xiàn)，為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的內(nèi)涵注入新的內(nèi)容．如信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日漸完善，幾何畫板、圖形計算器的逐步普及使用，計算機(jī)數(shù)據(jù)處理和計算的強(qiáng)大功能，各種數(shù)學(xué)教學(xué)軟件的開發(fā)應(yīng)用，為數(shù)學(xué)教學(xué)手段提供了多樣化的選擇，為學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全面提升提供了有力的支撐．

2.3 教師觀念的轉(zhuǎn)變

課程改革十多年來，廣大的數(shù)學(xué)教師都能自覺更新教學(xué)觀念，提高教育教學(xué)能力，這些都為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了保證，特別是廣大的數(shù)學(xué)教師在實(shí)施新課程以來都能重視對學(xué)具、教具的利用與開發(fā)，重視對圖表、信息的收集．教師課程資源的開發(fā)能力，更為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展提供了保障．

3 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的內(nèi)涵

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是讓學(xué)生借助于一定的實(shí)物工具或技術(shù)手段，并在數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)思想的指導(dǎo)下，進(jìn)行數(shù)學(xué)化操作的專有教室．

實(shí)踐與探究是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要特征，也是學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的新要求．從實(shí)踐與探究的過程看，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室就是一個新型的“課堂”，它依據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，注重學(xué)科內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，形成開放、創(chuàng)新、互動的教學(xué)創(chuàng)新載體．它將現(xiàn)代科學(xué)知識、科學(xué)技術(shù)、科技手段和最新材料運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，特別是將學(xué)生學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)內(nèi)容通過建立直觀的、動態(tài)的、生成的結(jié)構(gòu)模型呈現(xiàn)給學(xué)生，以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)．這些都是建設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的挑戰(zhàn)，也是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的難點(diǎn)和創(chuàng)新所在．

3.1 初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室與其它學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的異同

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室與其它實(shí)驗(yàn)室相比較危險性較?。诔踔械奈锢?、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)中，需要防止失火、中毒、灼傷、觸電等，而在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，不可能出現(xiàn)此類問題．

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的選材比較容易．在中學(xué)的物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)時，需要電源、藥品、生物體和一些專門的設(shè)備才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的專門儀器和設(shè)備相對較少，很多實(shí)驗(yàn)器材都可以自己制作．同時實(shí)驗(yàn)的下腳料和廢料比較好處理，有的還可以繼續(xù)使用，不會造成污染．

初中物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)的目的基本上是定律和結(jié)論的驗(yàn)證以及實(shí)驗(yàn)方法的規(guī)范化；而初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的就是通過實(shí)驗(yàn)對數(shù)學(xué)定理的發(fā)現(xiàn)過程進(jìn)行重現(xiàn)、對數(shù)學(xué)公式進(jìn)行推導(dǎo)和驗(yàn)證，對已有的數(shù)學(xué)定理、公式進(jìn)行推廣，把數(shù)學(xué)的個案進(jìn)行歸納，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和辯證思維的目的[6]．

3.2 初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室與其它學(xué)段數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的區(qū)別

簡單來說，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室就是借助于實(shí)物及計算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)踐和探索的場所．隨著科學(xué)的發(fā)展和教育科研水平的提高，越來越多的大學(xué)、中小學(xué)都在探索對數(shù)學(xué)這一看似抽象和枯燥的學(xué)科開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)．實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計及實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容形式與實(shí)驗(yàn)主體（即學(xué)生）的年齡階段及學(xué)習(xí)內(nèi)容是直接相關(guān)的．大學(xué)及高中階段的學(xué)生進(jìn)入了以抽象思維發(fā)展為主體的學(xué)習(xí)階段，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容更多地側(cè)重于數(shù)學(xué)建?；驍?shù)學(xué)探究活動，因此高校及高中的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要是以網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)為主要平臺，利用相關(guān)的數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建?；驍?shù)學(xué)探究[7]．而初中數(shù)學(xué)內(nèi)容中增加了大量的直觀幾何和變換幾何等內(nèi)容，且初中階段的學(xué)生正好處在由形象思維向抽象思維的過渡階段，因此初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室既要重視利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的加工和處理，更要注重讓學(xué)生通過紙張、剪刀、模型、測量工具、作圖工具等操作，既動手又動腦，逐步建構(gòu)并發(fā)展數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，獲得數(shù)學(xué)活動的經(jīng)驗(yàn)．

3.3 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境建設(shè)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室要從體現(xiàn)學(xué)科環(huán)境的硬件建設(shè)入手，重視實(shí)體建設(shè)，要突出課程的要求，體現(xiàn)課程意識、特點(diǎn)和質(zhì)感，切忌將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成一般的活動、演示場所，同時實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)還要以數(shù)學(xué)學(xué)科為原點(diǎn)，對實(shí)體不斷進(jìn)行添加和更新．教師是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主體責(zé)任人，因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的具體方案和要求，如用何材質(zhì)的桌子、桌子如何擺放、是否設(shè)置教師講臺、如何呈現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科文化、基本的器材配備等，都要經(jīng)一線的數(shù)學(xué)教師們反復(fù)討論，并提出建議后才能確定．實(shí)驗(yàn)室要體現(xiàn)區(qū)域性，要依托不同文化傳統(tǒng)，充分體現(xiàn)學(xué)校的個性特色和學(xué)科的文化特征．實(shí)驗(yàn)室的基本配備主要包括幫助學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模擬的計算機(jī)、教學(xué)軟件（如幾何畫板、虛擬軟件、拓展軟件）、計算器（或圖形計算器）及傳感器；激發(fā)學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的圖書、掛圖及雜志；結(jié)合課程有代表性的實(shí)物教具或模型（如立方體、圓球、圓板、正方形、三角形、梯形、直尺、量角器、圓規(guī)、七巧板、幻方、圍棋、象棋、撲克、九連環(huán)、組合積木、魔方、魔球、拼圖玩具、剪刀、漿糊、訂書器、量筒、托盤、支架、小木棒、曲線的模板等）．

常見的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室有以下幾種的類型：一是操作類實(shí)驗(yàn)室．操作類數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要陳設(shè)一些數(shù)學(xué)模型類、組合類、測量類、模板類等工具．二是驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)室．驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)室主要陳列一些計算機(jī)、圖形計算器及各種數(shù)學(xué)軟件．三是計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室．計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室可與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室合為一體，也主要陳列一些計算機(jī)、圖形計算器及各種數(shù)學(xué)軟件，它的布置相當(dāng)于一個網(wǎng)絡(luò)教室，學(xué)生在試驗(yàn)方案的引導(dǎo)下或在自行設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案中自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的場所．

4 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用

初中的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，不同于高中、大學(xué)階段的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，有些初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于片斷性的，它穿插于內(nèi)容教學(xué)之中，有些初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)則需要一節(jié)課甚至更長的時間．片斷性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生通過觀察等手段獲得結(jié)論，直接為本課的教學(xué)主題服務(wù)，它可以直接在教室完成．非片斷性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)則需要學(xué)生觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)、分組討論實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的現(xiàn)象（或進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理）、提出結(jié)論、給出合理的數(shù)學(xué)解釋，寫出完整的實(shí)驗(yàn)報告，并就實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題做出說明或給出證明，這樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)最好在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成．

4.1 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用定位

4.1.1 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是教師自我發(fā)展的載體

初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為全新的教學(xué)形式，需要教師去探索與實(shí)踐，因而對教師提出新的要求，必將促進(jìn)教師的自我發(fā)展．

教師要具有現(xiàn)代的數(shù)學(xué)觀和數(shù)學(xué)教育觀．實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，教師要創(chuàng)造讓學(xué)生“做”的場景，創(chuàng)設(shè)師生互動、生生互教互學(xué)的生機(jī)勃勃的場面，讓學(xué)生通過“做”，自己去發(fā)現(xiàn)并探索知識[8]．

教師要不斷研究、開發(fā)與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資源，要挖掘教材中可以“做”的內(nèi)容，依據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的途徑；同時，在實(shí)施教學(xué)時，教師還要和學(xué)生一起共同分析實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的不同結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生解決在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的疑惑，使學(xué)生形成正確的觀點(diǎn)．

教師要加強(qiáng)對計算機(jī)技術(shù)軟件應(yīng)用的學(xué)習(xí)．如有些初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要計算機(jī)技術(shù)，這就要求教師在掌握計算機(jī)操作技術(shù)的基礎(chǔ)上能熟練運(yùn)用相關(guān)的軟件．

在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)活動的指導(dǎo)者、實(shí)驗(yàn)活動的組織者、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計者和學(xué)生學(xué)習(xí)成就的評價者．為此，教師要不斷的學(xué)習(xí)和反思，發(fā)展自己，成就自己，從而達(dá)到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最佳狀態(tài)．

4.1.2 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生主動發(fā)展的場所

每一次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，或分小組或個人通過各種途徑和方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計、實(shí)施實(shí)驗(yàn)，主動探究數(shù)學(xué)結(jié)論．每一次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都要先分析實(shí)驗(yàn)中涉及的實(shí)驗(yàn)工具、實(shí)驗(yàn)的操作步驟，在實(shí)驗(yàn)過程中，還要嚴(yán)格按基本要求去做，這樣才能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，每次實(shí)驗(yàn)后要?dú)w納總結(jié)，并分析成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)．

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有時還要求學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求，制作必要的實(shí)驗(yàn)工具，有時還要求學(xué)生能正確使用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或圖像加工，因此，要求學(xué)生能根據(jù)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備．

4.2 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用形式

根據(jù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的不同類型，結(jié)合初中數(shù)學(xué)的特點(diǎn)，可在不同的實(shí)驗(yàn)室中開展活動．

操作類實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動常常是與圖形相關(guān)知識、定理、公式的探索．這類實(shí)驗(yàn)一般先創(chuàng)設(shè)問題情境，通過對工具、材料的動手操作，引導(dǎo)學(xué)生自主探索數(shù)學(xué)知識、得出數(shù)學(xué)結(jié)論．如乘法公式與因式分解是數(shù)與代數(shù)中的一個重要內(nèi)容，但學(xué)生常常將這兩塊內(nèi)容混淆，那么教師可以讓學(xué)生在操作類實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行拼圖活動或操作二項(xiàng)式模型，通過“數(shù)”與“形”的結(jié)合加深理解．

驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動一般是把一些知識形成過程的典型材料，設(shè)計為驗(yàn)證性的問題，這類問題可以是數(shù)學(xué)概念、公式、定理、法則的提出過程，結(jié)論的推導(dǎo)分析和論證過程，知識的發(fā)生、發(fā)展和形成過程，解題思路的探索過程、解題方法和規(guī)律的概括過程等．

計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動是借助于計算機(jī)的快速運(yùn)算功能和圖象處理能力，模擬再現(xiàn)問題情境，學(xué)生自主探究數(shù)學(xué)知識、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論．例如，在學(xué)習(xí)函數(shù)時，函數(shù)的圖象與性質(zhì)對學(xué)生來說比較抽象，教師可指導(dǎo)學(xué)生借助計算機(jī)，通過點(diǎn)的運(yùn)動演示，使靜止的圖象“動”起來，這樣化抽象為直觀，降低了難度，便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)并歸納函數(shù)的性質(zhì)[9]．

4.3 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用效果

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供了一個感受、體驗(yàn)、活動的最佳場所．“始于歡樂，終于智慧”，使學(xué)生在學(xué)到知識和技能的同時，經(jīng)歷了科學(xué)探究的過程，體驗(yàn)了科學(xué)探究的方法，積累了豐富的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)，也增強(qiáng)了熱愛科學(xué)、尊重事實(shí)的科學(xué)精神．

首先，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室鮮明的數(shù)學(xué)發(fā)展文化元素，是傳播數(shù)學(xué)文化的場所，為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了文化氛圍；其次，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)的物態(tài)和非物態(tài)相結(jié)合的模型，為學(xué)生的觀察、操作、試驗(yàn)等實(shí)踐活動提供了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，在這個環(huán)境中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)活動，增強(qiáng)了對抽象內(nèi)容的直觀理解和對具體事物的抽象概括，提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效能；再次，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境為學(xué)生的主動探究和建構(gòu)知識提供了可能，在實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生不再是被動接受課本上的或教師敘述的結(jié)論，而是從自己的“數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”出發(fā)，通過自己動手、動腦，用觀察、模仿、實(shí)驗(yàn)、猜想等手段獲得經(jīng)驗(yàn)，突破學(xué)習(xí)的時空瓶頸，逐步建構(gòu)并發(fā)展自己的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)科精神[10]；第四，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室自由開放的時間，成為不同潛質(zhì)、不同水平學(xué)生個性化發(fā)展的平臺，學(xué)生通過在實(shí)驗(yàn)室的活動，加強(qiáng)了對數(shù)學(xué)的體驗(yàn)和感知，既提升了認(rèn)知能力，又在實(shí)際動手的過程中培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造、創(chuàng)新的品質(zhì)[11]．

5 結(jié) 束 語

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的問題情境中自主探索、合作交流，親歷從直觀想象到發(fā)現(xiàn)猜想、給出驗(yàn)證及理論證明的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生“看到了數(shù)學(xué)建造過程的腳手架，而不是簡單的現(xiàn)成品”．同時，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為抽象的數(shù)學(xué)思維提供了直觀的動態(tài)背景，使靜態(tài)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為時空的動態(tài)過程，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的探索性的數(shù)學(xué)活動中去．?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)必將會以其獨(dú)特的教育功能，在數(shù)學(xué)教育中呈現(xiàn)出旺盛的生命力．學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，必將找到了屬于自己學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的又一途徑，也找到了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的快樂．

[1] 曹一鳴．?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)摸式探究[J]．課程·教材·教法，2003，（1）：46-48．

[2] 中華人民共和國教育部．義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M]．北京：北京師范大學(xué)出版社，2011．

[3] 董林偉．?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊（七年級上冊）[M]．南京：江蘇科技出版社，2013．

[4] 馬斌．課程基地領(lǐng)跑學(xué)習(xí)的革命[J]．江蘇教育研究，2010，（35）：7-8．

[5] 弗賴登塔爾．作為教育任務(wù)的數(shù)學(xué)[M]．陳昌平，唐瑞芬譯．上海：上海教育出版社，1995．

[6] 張曉磊，郭華光．試論數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)教育功能[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報，2003，12（2）：38-41．

[7] 王桂霞，斯欽孟克，何滿喜．關(guān)于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的一些探討[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報，2001，10（1）：94-96．

[8] 殷紅，李忠海．中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式探討[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報，2001，10（3）：73-75．

[9] 隋鳴，許敏慧．?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動與數(shù)學(xué)教學(xué)[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報，2004，13（2）：93-94．

[10] 常麗艷．中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)計范式及其主體認(rèn)識分析[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報．2005，14（2）：47-49．

[11] 尚春虹．?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報．2002，11（3）：66-68．

Thoughts about Junior High School M athematics Laboratory Construction

ZHAO Wei-kun1, MA M in2
(1. Yulong Road Experimental School, Jiangsu Yancheng 224001, China; 2. Laboratory of Primary and Secondary Teaching, Jiangsu Lianyungang 222006, China)

Junior high school Mathematics Laboratory Construction (MLC) is required by curriculum standards, which also meets the needs of their own development of junior high school students. Transformation of educating conception, development of information technology and changes of teaching idea make MLC possible. MLC should reflect the objective of building a sound environment for mathematics teaching and learning an environment which provides not only the carrier of teachers’self-development, but also platform for students’ self-improvement. Students can not only enhance the cognitive abilities but also the capacities of discovery, creativity and innovation by making use of laboratory.

junior high school mathematics; mathematics laboratory; construction

G622

：A

：1004–9894（2015）01–0029–04

[責(zé)任編校：周學(xué)智]

2014–09–04

江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)資助課題——初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論與實(shí)踐研究（B-a/2013/02/083)

趙維坤（1963—），男，江蘇鹽城人，特級教師，主要從事數(shù)學(xué)教學(xué)研究．