初中數(shù)學(xué)實驗分類及其教學(xué)設(shè)計研究

江蘇省蘇州國際外語學(xué)校 張小漁

數(shù)學(xué)作為一門具有較強應(yīng)用性與實踐性的學(xué)科，教師在日常教學(xué)中需要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)。初中階段的數(shù)學(xué)主要研究的是數(shù)量之間的關(guān)系與空間的某種存在形式，無疑為實驗教學(xué)提供了便利條件。新時期下，因數(shù)學(xué)學(xué)科比較抽象且存在一定難度，所以數(shù)學(xué)教師可以采用實驗教學(xué)的方式幫助學(xué)生分析某些數(shù)學(xué)知識，強化學(xué)生對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識與概念的理解與掌握，利于學(xué)生高效實現(xiàn)學(xué)以致用。以下為筆者對初中數(shù)學(xué)實驗分類及其教學(xué)設(shè)計提出的相關(guān)分析與建議。

一、初中數(shù)學(xué)實驗分類

1．感知實驗

初中階段的數(shù)學(xué)教材中存在諸多與感知實驗相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，感知實驗的教學(xué)案主要是促使學(xué)生通過感知實驗增強對知識的認(rèn)知，便于深入學(xué)習(xí)并掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識。比如教師利用多媒體技術(shù)向?qū)W生播放某些圖形，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與圖形相關(guān)的問題，強化學(xué)生對圖形的感知，調(diào)動學(xué)生思維的靈活轉(zhuǎn)變，進而擴展學(xué)生學(xué)習(xí)視野。

2．探索實驗

初中數(shù)學(xué)教材中關(guān)于函數(shù)與方程組的問題作為探索實驗的范疇，實驗的目標(biāo)是借助實驗探索數(shù)學(xué)知識點的本質(zhì)，幫助學(xué)生了解知識點的內(nèi)在含義與應(yīng)用方式。這類實驗的教學(xué)設(shè)計需要教師事先利用實驗調(diào)動學(xué)生思維，保證課堂學(xué)習(xí)氛圍足夠活躍，且突出實驗的重點與難點，再結(jié)合對比與推理的方式歸納解決問題的方式，由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生對實驗的探索欲。

3．活動實驗

初中數(shù)學(xué)教材中與生活相關(guān)的實驗便可以理解為是活動實驗，比如概率等問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗的過程與方式，分析某種情況出現(xiàn)的可能性與概率，樹立學(xué)生自主動手實驗的思想，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力。

二、初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計思路

1．通過感知實驗，強化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知

在初中數(shù)學(xué)教材中存在諸多比較抽象的知識，若沒有及時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，會使學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩心理，因此教師可以利用教育技術(shù)帶領(lǐng)學(xué)生進行感知實驗，將抽象的知識轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w化與形象化的內(nèi)容，強化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知，保證感知實驗的教學(xué)質(zhì)量。

比如在學(xué)習(xí)關(guān)于“物體位置的確定”的內(nèi)容時，教師可以播放相關(guān)的圖片，組織學(xué)生對空間位置進行學(xué)習(xí)，以圖文并茂的形式調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生直觀感知物體位置發(fā)生變化的規(guī)律，幫助學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)知識。

2．通過探索實驗，發(fā)展學(xué)生思維能力

初中數(shù)學(xué)的教育應(yīng)盡力使學(xué)生認(rèn)知知識的形成過程，這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)中的一項教學(xué)要求，探索作為加強教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間交流的媒介，應(yīng)被教師廣泛運用在教學(xué)實踐中。教師在設(shè)計探索實驗的教學(xué)環(huán)節(jié)時，需要以學(xué)生為主體，從學(xué)生的自身經(jīng)歷出發(fā)，選取學(xué)生感興趣的事物，吸引學(xué)生注意力，引導(dǎo)學(xué)生觀察、探索數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)與現(xiàn)象，促使學(xué)生自主發(fā)揮自身學(xué)習(xí)的主觀能動性，積極參與探索實驗教學(xué)活動中，深入體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的奧秘，提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

比如初中數(shù)學(xué)關(guān)于“測量河水的寬度”的內(nèi)容，教師可以先向?qū)W生提出幾個與河水寬度相關(guān)的問題，包括河水的寬度怎樣測量、測量河水的寬度需要哪些條件等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的探索和思考。然后將學(xué)生分為若干個小組，要求學(xué)生以小組的形式對河水寬度進行探究，給予學(xué)生充足的時間與引導(dǎo)，學(xué)生可以發(fā)揮自身的潛能，全面思考河水寬度的測量方式。最后教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)測量的方式，即利用全等三角形的知識、利用等邊三角形的性質(zhì)、利用勾股定理等，由此在探索實驗中強化學(xué)生的數(shù)學(xué)技能，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

3．通過活動實驗，培養(yǎng)學(xué)生正確的思想觀念

數(shù)學(xué)情境是書本與學(xué)生之間產(chǎn)生情感共鳴的紐帶，活動是初中學(xué)生比較喜歡的一種學(xué)習(xí)方式，加之初中學(xué)生正處于身心發(fā)展與思想觀念形成的關(guān)鍵階段，所以教師要巧妙設(shè)置活動實驗，引導(dǎo)學(xué)生以活動實驗為基礎(chǔ)擴展自身學(xué)習(xí)視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)動力。同時，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生實際生活，基于學(xué)生熟知的事物鼓勵學(xué)生自主進行活動實驗，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的歡樂。

比如在學(xué)習(xí)關(guān)于“軸對稱圖形”的內(nèi)容時，教師可以組織學(xué)生以折紙或者剪紙的實驗形式開展學(xué)習(xí)活動，首先，教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境：生活中有哪些圖形？這些圖形有什么特征？看一看教師手中的圖形，怎樣變化可以得到互相對稱的兩個圖形？吸引學(xué)生眼球，使學(xué)生帶著問題進行思考與分析。然后，教師要求學(xué)生利用現(xiàn)有的學(xué)習(xí)資源，撕下一張紙，畫出自己喜歡的圖案，并要求學(xué)生想象怎樣制作出具有對稱特征的圖形，調(diào)動學(xué)生想象力與創(chuàng)造力。最后，幫助學(xué)生理清軸對稱圖形的學(xué)習(xí)框架，明確教學(xué)內(nèi)容，提高活動實驗的教學(xué)效果。

綜上所述，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)全面掌握數(shù)學(xué)知識，將其進行細(xì)致分析，結(jié)合數(shù)學(xué)實驗的具體內(nèi)容與相關(guān)教學(xué)需求，設(shè)計適合學(xué)生身心發(fā)展的教學(xué)活動，不斷激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動的積極性，自主走進數(shù)學(xué)實驗的世界，進而發(fā)展學(xué)生綜合能力。