例談數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的積極作用

江蘇省海門市實(shí)驗(yàn)初級中學(xué) 何春華

意大利教育家蒙特梭利有句教育名言：“我聽見了，我就忘記了；我看見了，我就記得了；我做過了，我就理解了。”這句名言高度概括了實(shí)際操作在學(xué)生知識建構(gòu)中的重要作用。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：“學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。認(rèn)真聽講、積極思考、動手實(shí)踐、自主探究、合作交流等，都是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。學(xué)生應(yīng)有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、計(jì)算、推理、驗(yàn)證等活動?！睆亩兰o(jì)起，中國就將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種模式引進(jìn)了中學(xué)課堂，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種能夠讓數(shù)學(xué)教學(xué)變“活”的方式，它是為了幫助學(xué)生建構(gòu)某種數(shù)學(xué)理論或者驗(yàn)證某種數(shù)學(xué)猜想，通過利用一定的技術(shù)手段或借助某些工具，在數(shù)學(xué)思維的參與下進(jìn)行實(shí)際操作的探究性活動。本文筆者通過對自身的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行思考與總結(jié)，歸納出幾點(diǎn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的積極作用，以供參考，權(quán)當(dāng)是拋磚引玉。

一、激發(fā)興趣，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)

處于青少年時期的初中學(xué)生依然有著愛玩和想玩的天性，在玩中學(xué)、在學(xué)中玩是他們對學(xué)習(xí)最理想的追求。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)雖不同于游戲，但也可以提供給學(xué)生動手、動腦和展現(xiàn)自己的平臺，在一定程度上滿足了他們想玩的愿望。如“用頻率估計(jì)概率”這一課，書本提供給我們的是拋硬幣試驗(yàn)，通過征集學(xué)生的意見，我們把硬幣換成大家愛吃的mm巧克力豆，在前一天晚上布置“帶一包mm豆”這一作業(yè)使學(xué)生對第二天的課充滿了期待，試驗(yàn)進(jìn)行得很順利，學(xué)生通過往杯中逐漸增加巧克力豆的數(shù)量，記錄均勻搖晃杯子后有“m”這一面朝上的巧克力出現(xiàn)的頻率，接著教師用Excel將所有學(xué)生的數(shù)據(jù)擬合成圖象，發(fā)現(xiàn)這個數(shù)字始終在上下浮動，以此推導(dǎo)出拋硬幣、擲色子等相似事件的頻率，最后進(jìn)一步推進(jìn)形成用事件的頻率去估計(jì)概率的方法。這一堂課學(xué)生的參與熱情非常高，課堂氣氛活躍，幾乎所有的同學(xué)都積極主動，教學(xué)目標(biāo)完成良好，學(xué)生在這個過程中主動體會了知識的建構(gòu)過程，有效激發(fā)了他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和求知欲，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。因此，注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是有利于學(xué)生發(fā)展的。

二、渲染氛圍，促進(jìn)和諧師生關(guān)系

輕松愉快、活潑向上、你追我趕是師生共同追求的學(xué)習(xí)氛圍，初中數(shù)學(xué)課一直以來都背著“沉悶”“枯燥”的黑鍋，尤其是學(xué)困生，整天卷入“不想聽、聽不懂”的惡性循環(huán)中，厭學(xué)、逆反心理油然而生，每況愈下的考分使得師生關(guān)系逐漸僵化。如果我們有心在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中能根據(jù)不同學(xué)生的需求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓每個學(xué)生都有用武之地，在實(shí)驗(yàn)中找到自己的價值，找回自信，不僅能創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生覺得數(shù)學(xué)“好玩、有意思”，而且在實(shí)驗(yàn)中，師生的共同參與能有效消除師生之間的隔閡，讓學(xué)生更加接近、相信老師，從而建立相互信任、相互理解的新型師生關(guān)系。

三、促發(fā)思維，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)

新時期的數(shù)學(xué)教學(xué)要求培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是以培養(yǎng)能力為主的教學(xué)方法，在能力提高的同時也有利于數(shù)學(xué)思維的形成。如讓學(xué)生自己動手通過改變小正方體的堆疊方式形成不同的幾何體，再通過觀察畫出它們的三視圖是對直覺思維的培養(yǎng)；探究勾股定理的多種證明方法是對發(fā)散思維的培養(yǎng)；概率教學(xué)中各種不同的摸球試驗(yàn)是對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)；讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來估算全校學(xué)生“喜歡看電視劇的人數(shù)”是對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

四、提升能力，促進(jìn)學(xué)生持續(xù)生長

“問題解決”是新課標(biāo)數(shù)學(xué)教學(xué)的一個目標(biāo)，課標(biāo)要求學(xué)生初步學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度提出問題、分析問題，學(xué)會解決問題的一些方法。我們可以根據(jù)這個目標(biāo)來設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。以“中點(diǎn)四邊形”為例，首先提出問題：“在平面內(nèi)作任意四邊形，連接各邊中點(diǎn)，所得的四邊形是什么圖形？”讓學(xué)生自行探討、分析，得出結(jié)論“平面內(nèi)任意四邊形的中點(diǎn)四邊形是平行四邊形”，接著引導(dǎo)學(xué)生思考：這個結(jié)論是否具有一般性？很快就有學(xué)生提出了這個結(jié)論的證明方法，對這個猜想進(jìn)行論證；最后我們還可以追加提問：“如果這個四邊形具備某一方面的特殊性，那結(jié)論會有什么不同呢？”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生得出了“矩形的中點(diǎn)四邊形是菱形”“菱形的中點(diǎn)四邊形是矩形”“對角線相互垂直的四邊形的中點(diǎn)四邊形是矩形”等結(jié)論。在這樣以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)中，學(xué)生逐漸掌握了問題解決的基本思路和方法，最終建構(gòu)形成了自己解決問題的能力。

五、情感滲透，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)

數(shù)學(xué)來源于生活，數(shù)學(xué)服務(wù)于生活，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的最終目的是學(xué)會更好地生活，在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)發(fā)揮了較大功效，在共同實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生逐漸積淀的合作意識是對當(dāng)下和未來的一筆精神財富。除此之外，既然是實(shí)驗(yàn)，就有可能會失敗，會出現(xiàn)錯誤，數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不具備一般性是極有可能發(fā)生的，因此我們在實(shí)驗(yàn)中要鼓勵學(xué)生大膽地對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行否定、質(zhì)疑，以此培養(yǎng)學(xué)生的批判精神、質(zhì)疑精神。如上文所講的“中點(diǎn)四邊形”的例子，在實(shí)驗(yàn)過程中就有學(xué)生提出“這個結(jié)論是否適用于凹四邊形？”情感態(tài)度的培養(yǎng)初見成效。雖然凹四邊形并不在中考大綱內(nèi)，但我們?nèi)匀徽J(rèn)真探討驗(yàn)證了這一問題的答案。數(shù)學(xué)也是一門科學(xué)，這樣的情感態(tài)度對學(xué)生的學(xué)習(xí)與身心發(fā)展都是極其重要的。

數(shù)學(xué)用美麗的數(shù)字和符號展示著人類的智慧和文明，實(shí)驗(yàn)承載著智慧和文明的產(chǎn)生過程，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)凸顯的是思想的實(shí)驗(yàn)，是傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充和推進(jìn)，能夠與傳統(tǒng)教學(xué)方法相得益彰，展現(xiàn)數(shù)學(xué)的無窮魅力。

[1]中華人民共和國教育部制定．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，2012．