初中數(shù)學(xué)實驗例談

鞏玉英 劉利

摘 要 分析初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方式的主要應(yīng)用策略，以活躍初中數(shù)學(xué)教學(xué)氛圍，強(qiáng)化學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識的能力，實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞 初中數(shù)學(xué)；實驗教學(xué)；多媒體；信息技術(shù)

中圖分類號：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）05-0127-02

1 前言

長期以來，一些教師對于運用實驗的形式講解數(shù)學(xué)知識存在疑惑，很少有教師運用實驗的形式驗證數(shù)學(xué)知識。在人們的觀念中，數(shù)學(xué)是理論學(xué)科，與實驗沒有必然聯(lián)系。但目前的初中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐證明，人們的這種觀念存在誤區(qū)。實際上，數(shù)學(xué)不僅是一門很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)學(xué)科，且數(shù)學(xué)概念等理論知識都可以采用數(shù)學(xué)實驗的形式進(jìn)行驗證。

2 落實初中數(shù)學(xué)實驗的條件

以往的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，通常以歸納數(shù)學(xué)概念性知識和演繹數(shù)學(xué)知識為主要教學(xué)手段，簡化數(shù)學(xué)知識發(fā)展歷程，數(shù)學(xué)教學(xué)表現(xiàn)得過于形式化，忽視探索數(shù)學(xué)知識發(fā)展的實踐教學(xué)，限制學(xué)生探索深奧的數(shù)學(xué)知識。數(shù)學(xué)知識的發(fā)展歷程可以通過數(shù)學(xué)實驗教學(xué)重現(xiàn)，為學(xué)生營造全體參與探索數(shù)學(xué)知識的教學(xué)氛圍，為學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決數(shù)學(xué)問題開辟新的思路。同時，目前的教學(xué)中積極使用信息技術(shù)，為運用實驗開展初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供了豐富的資源和條件，使初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)得以順利落實[1]。

初中階段的學(xué)生比較喜歡自己動手實驗，將學(xué)習(xí)的知識與生活現(xiàn)象進(jìn)行有效連接，并將自身的經(jīng)驗運用在學(xué)習(xí)知識方面；對于數(shù)學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的問題，學(xué)生更喜歡有挑戰(zhàn)、新型且具有開放活性特點的問題，能夠引發(fā)自己動手實驗，驗證自己對問題的猜想。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，將數(shù)學(xué)實驗引入教學(xué)中，能夠引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題并對問題進(jìn)行猜想和驗證，從而創(chuàng)新解決數(shù)學(xué)問題的方式。初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)順利實施的主要條件是學(xué)校支持并提供實驗教學(xué)環(huán)境，學(xué)生認(rèn)可運用實驗的形式驗證數(shù)學(xué)知識；同時，教師掌握數(shù)學(xué)實驗教學(xué)技巧，并能夠發(fā)掘數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵，以此指導(dǎo)學(xué)生展開數(shù)學(xué)實驗，促使學(xué)生運用實驗驗證數(shù)學(xué)知識。

3 初中數(shù)學(xué)實驗在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師往往忽視學(xué)生的感受，直接將知識灌輸給學(xué)生，在學(xué)生沒有完全理解的情況下進(jìn)行運用、講解新的知識；而學(xué)生則長期在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)，對教師的講解沒有表現(xiàn)出不理解。教師的忽視、學(xué)生的不說，導(dǎo)致初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量不高。而新型的初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式則改變了教學(xué)狀態(tài)，教師利用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和記憶，從而提高教學(xué)質(zhì)量。初中數(shù)學(xué)實驗在數(shù)學(xué)教學(xué)中具有重要作用，具體表現(xiàn)如下。

促進(jìn)學(xué)生理解并掌握數(shù)學(xué)知識 初中數(shù)學(xué)教學(xué)中明顯的不足表現(xiàn)在學(xué)生不能很好地理解概念性知識，只能了解概念性知識的表面，而看不到其實質(zhì)。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能夠很好地解決這一問題。教師利用數(shù)學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)概念性知識；同時，學(xué)生在實驗過程中主動與教師以及其他學(xué)生交流想法，不斷驗證想法，得出準(zhǔn)確的結(jié)論，進(jìn)而了解概念性數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)，從而更好地理解并掌握數(shù)學(xué)概念性知識。

有利于驗證學(xué)生的猜想[2] 在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，學(xué)生往往會對數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生好奇心，進(jìn)而對數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生猜想。實驗教學(xué)可以滿足學(xué)生的好奇心，使其擁有驗證猜想的機(jī)會，并主動學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識的主觀能動性。只有在不斷驗證猜想的過程中，學(xué)生才會保持對數(shù)學(xué)知識的好奇心，而實驗教學(xué)有利于驗證學(xué)生的猜想。由此可知數(shù)學(xué)實驗在實際教學(xué)中的重要性。

有助于激發(fā)學(xué)生在現(xiàn)實生活中運用數(shù)學(xué)知識的意識 數(shù)學(xué)知識源于生活，應(yīng)用于生活，故而需要教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用在生活中。初中數(shù)學(xué)教學(xué)的目的不僅是學(xué)生學(xué)會知識，更要求學(xué)生能運用知識，且在運用過程中促使學(xué)生反復(fù)驗證數(shù)學(xué)知識，在運用中體現(xiàn)出實驗教學(xué)的作用。因此，初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能夠引發(fā)學(xué)生運用知識的意識，從而提高學(xué)生運用初中數(shù)學(xué)知識的能力。

4 初中數(shù)學(xué)實驗在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

基于初中數(shù)學(xué)實驗在教學(xué)中的重要作用，需要針對數(shù)學(xué)實驗在教學(xué)中的應(yīng)用策略進(jìn)行詳細(xì)介紹，從而使廣大教師在認(rèn)識數(shù)學(xué)實驗教學(xué)重要性的基礎(chǔ)上，學(xué)會如何運用數(shù)學(xué)實驗，改善初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生擁有良好的數(shù)學(xué)功底，并在實際教學(xué)中落實數(shù)學(xué)實驗教學(xué)。

初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用實驗教學(xué)，主要在數(shù)學(xué)概念性知識教學(xué)、數(shù)學(xué)規(guī)律性教學(xué)、實際應(yīng)用數(shù)學(xué)知識以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力等方面，強(qiáng)化學(xué)生的實驗操作能力，加深學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識的能力，取得較好的教學(xué)效果。下面從應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的幾個方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。

在概念教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗 初中數(shù)學(xué)概念性知識教學(xué)中，往往是教師直接講解概念，學(xué)生學(xué)習(xí)概念知識，達(dá)到可以背誦的程度。但是在這樣的教學(xué)中，很少有學(xué)生能夠理解數(shù)學(xué)概念的實質(zhì)，只能說是基本了解數(shù)學(xué)知識，而無法運用數(shù)學(xué)知識解答數(shù)學(xué)問題。數(shù)學(xué)知識只有在學(xué)生主動學(xué)習(xí)而不是強(qiáng)迫記憶的情況下，才能說是自己的知識。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)要求教師重視講解概念性知識的形成歷程，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生運用已經(jīng)掌握的知識對其進(jìn)行論證，并為學(xué)生提供論證知識的平臺以及交流的環(huán)境，使學(xué)生通過觀察數(shù)學(xué)概念、猜想、推斷等過程，了解數(shù)學(xué)概念性知識的實質(zhì)，從而在情感上認(rèn)同數(shù)學(xué)知識，進(jìn)而在腦海中形成概念。

如在教學(xué)無理數(shù)概念的過程中，教師在上課前準(zhǔn)備好驗證無理數(shù)概念的實驗材料，主要有計算器、剪刀和紙張等。要求學(xué)生利用實驗材料拼出面積為6的正方形，根據(jù)正方形面積公式，需要利用計算器計算出6的平方根。隨著年齡的增長和知識量的增加，學(xué)生的思維能力不斷提高。教師可以根據(jù)6的平方根提出具體問題，引發(fā)學(xué)生思考。通過實驗，學(xué)生了解到面積為6的正方形存在，但其邊長不是整數(shù)，從而了解到無理數(shù)的存在，初步掌握無理數(shù)的概念。

在數(shù)學(xué)規(guī)律教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗 數(shù)學(xué)知識的規(guī)律具有抽象性的特點，但又可以通過形象的方式找出規(guī)律。初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)善于運用數(shù)學(xué)實驗形象地展示數(shù)學(xué)規(guī)律，使學(xué)生了解數(shù)學(xué)規(guī)律的本質(zhì)特點，了解數(shù)學(xué)規(guī)律的發(fā)展以及相關(guān)知識點。受傳統(tǒng)教學(xué)思維的影響，教師在講解知識的過程中容易忽視學(xué)生感知思維的發(fā)展，影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)策略的形成。數(shù)學(xué)實驗強(qiáng)化教學(xué)過程，使學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，進(jìn)而更深刻地理解數(shù)學(xué)規(guī)律[3]。

如“填幻方”數(shù)字游戲，將數(shù)字0～9填寫到九個空格中，空格是三行三列的形式，每條橫線、豎線空格中數(shù)字相加之后和相等。學(xué)生通過不斷嘗試，正確填出空格中的數(shù)字，并能夠從中尋找到數(shù)字游戲的規(guī)律，進(jìn)而了解數(shù)學(xué)知識之間存在一定的規(guī)律可循。學(xué)生還可以將數(shù)學(xué)規(guī)律運用在其他數(shù)字游戲中，很快完成游戲，進(jìn)而熟練掌握數(shù)學(xué)規(guī)律。應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗開展數(shù)學(xué)規(guī)律教學(xué)，能夠提高數(shù)學(xué)規(guī)律教學(xué)的效率，并使學(xué)生熟練運用數(shù)學(xué)規(guī)律解決數(shù)學(xué)問題。

在實際應(yīng)用教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗 學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的目的是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決生活中的實際問題。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要重視提高學(xué)生實際運用知識的能力，使學(xué)生擁有運用知識解決實際問題的意識。因此，教師要為學(xué)生構(gòu)建應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的實驗環(huán)境，使學(xué)生可以在這個環(huán)境中得到訓(xùn)練，真正學(xué)會運用數(shù)學(xué)知識。教師可以將初中數(shù)學(xué)教材中的“數(shù)學(xué)活動”內(nèi)容運用多媒體的形式構(gòu)建真實的場景，引導(dǎo)學(xué)生運用掌握的數(shù)學(xué)知識解決多媒體中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)問題，根據(jù)學(xué)生提出的辦法改變多媒體中的場景，使其發(fā)生變化，觀察變化的結(jié)果是否與學(xué)生的猜想存在聯(lián)系，學(xué)生提出的辦法是否有效。通過不斷實驗，最終找到解決實際問題的數(shù)學(xué)方法，從而實現(xiàn)實際應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。

此外，教師還可以利用運動會等場景提出問題，學(xué)生則在實際情況下解決教師提出的問題，提高運用數(shù)學(xué)知識的能力。教師在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識教學(xué)中，運用簡單的生活現(xiàn)象提出問題，學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)實驗的情況下總結(jié)規(guī)律，從而解決問題。初中數(shù)學(xué)知識大多以簡單的形式出現(xiàn)在學(xué)生的生活中，只要學(xué)生運用實驗的方式去探索，便能夠有效運用數(shù)學(xué)知識解決實際生活問題。

在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維中應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗 在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，需要教師重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的好奇心。學(xué)生在長期接受教師固定講課思維的過程中，會逐漸失去探索數(shù)學(xué)知識的好奇心，思維逐漸固化，對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識則出現(xiàn)“教師講什么就是什么”的狀態(tài)，不利于創(chuàng)新思維發(fā)展。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)恰好可以改變這種教學(xué)狀態(tài)，使學(xué)生在教學(xué)中嘗試探索數(shù)學(xué)知識，擁有驗證猜想的機(jī)會。教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維特點，利用學(xué)生的思維特點引導(dǎo)數(shù)學(xué)實驗[4]。

數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中經(jīng)常會使用“假設(shè)”這個詞，對未知的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行假設(shè)，并運用已學(xué)知識進(jìn)行驗證；而有的學(xué)生則忽視教師說的“假設(shè)”，在無法解決數(shù)學(xué)問題時陷入苦惱中，執(zhí)著于假設(shè)的結(jié)果，忽視“假設(shè)”不一定成立。此時，教師要適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生，從另一個方面驗證猜想，觀察猜想是否成立。同時，教師根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，為學(xué)生布置相關(guān)的作業(yè)，在學(xué)生思維比較活躍且對數(shù)學(xué)知識點印象深刻時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。實際教學(xué)證明，在學(xué)生對數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生好奇心時運用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，能夠拓寬學(xué)生的知識面，使其學(xué)習(xí)到教材中沒有的數(shù)學(xué)知識，提高創(chuàng)新思維能力。

5 總結(jié)

初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)是利用圖片、紙等工具，指導(dǎo)學(xué)生按照數(shù)學(xué)知識的發(fā)展，對其進(jìn)行思考、分析，從而探索并證明數(shù)學(xué)知識，而不是直接將答案呈現(xiàn)在學(xué)生面前。教師在運用數(shù)學(xué)實驗開展實際教學(xué)過程中，應(yīng)注意從不同的方向使用實驗，使學(xué)生對數(shù)學(xué)實驗教學(xué)形成正確的使用思維，進(jìn)而充分運用數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)知識，促進(jìn)初中數(shù)學(xué)按進(jìn)度完成教學(xué)，并不斷提高教學(xué)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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