論數(shù)學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

隨著時(shí)代的發(fā)展，數(shù)學(xué)教學(xué)的不斷深入，數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系越來(lái)越緊密，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和應(yīng)用能力已成為數(shù)學(xué)教育的新趨勢(shì)。那么，如何使數(shù)學(xué)成為真正有用的數(shù)學(xué)呢？《中國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革指導(dǎo)綱要》指出：“實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐是學(xué)校教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力主要在實(shí)驗(yàn)中獲得”。學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力越來(lái)越受到社會(huì)和教育部的關(guān)注。中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力起著舉足輕重的作用。

傳統(tǒng)教育，教學(xué)方式機(jī)械化、模式化，甚至僵化。只重視結(jié)果、輕過(guò)程；重知識(shí)鞏固、輕能力培養(yǎng)。這樣的學(xué)生可以是一個(gè)解題的高手，但卻缺少觀察生活的意識(shí)與解決身邊簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力難以得到發(fā)揮，數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)可謂舉步為艱，課堂教學(xué)失去了真正的生命活力。學(xué)生在不斷反復(fù)機(jī)械地操作下，雖然能熟練地掌握各種題目的解題技能、技巧，但一碰到實(shí)際生活卻顯得不知所措。特別是一些中、差的學(xué)生在一堆反復(fù)操作的數(shù)據(jù)符號(hào)前，自然而然產(chǎn)生了一種乏味、厭學(xué)的情緒。長(zhǎng)此以往，學(xué)生就有可能產(chǎn)生一種對(duì)數(shù)學(xué)的恐懼感。在這種教學(xué)思想指導(dǎo)下，我們只能培養(yǎng)出少數(shù)適應(yīng)考試的解題能手。

所以，在轉(zhuǎn)變“應(yīng)試教育”為“素質(zhì)教育”的今天，有必要讓學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用中、在生活實(shí)踐中使知識(shí)得以驗(yàn)證、得以完善。因此，要使實(shí)驗(yàn)課實(shí)現(xiàn)多重教學(xué)目標(biāo)，就必須改革、完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的的轉(zhuǎn)變。學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，變被動(dòng)為主動(dòng)。讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定。這樣有利于加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的了解、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的理解，使學(xué)生變要我做實(shí)驗(yàn)為我要做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，在一系列參與過(guò)程中，手、腦的結(jié)合可使學(xué)生在掌握知識(shí)、方法、技能的同時(shí)，也得到態(tài)度、意識(shí)、能力的培養(yǎng)，即獲得綜合性、協(xié)調(diào)性的發(fā)展。同時(shí)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自己嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方法或?qū)嶒?yàn)材料，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

那么，對(duì)于那些生活實(shí)踐中不能真正觸摸到的，就可以用虛擬實(shí)驗(yàn)加以補(bǔ)充和替代。虛擬實(shí)驗(yàn)是從計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它將實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等全部由計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)來(lái)完成，既可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)，也可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法涉及的條件要求很苛刻的實(shí)驗(yàn)。例如，數(shù)學(xué)中有些可以應(yīng)用幾何畫(huà)板來(lái)演示完成。幾何畫(huà)板的運(yùn)用為我們創(chuàng)設(shè)了一個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，提供了一個(gè)理想的做數(shù)學(xué)的環(huán)境。首先，它可以極大地?cái)U(kuò)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，涉及以前教學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法涉及的領(lǐng)域，給予學(xué)生更大的學(xué)習(xí)空間，激發(fā)他們的想象力、創(chuàng)造力。其次，通過(guò)教師的指導(dǎo)，學(xué)生可以任意拖動(dòng)圖形、觀察圖形，猜測(cè)并驗(yàn)證，在觀察、探索、發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中增加對(duì)各種圖形的感性認(rèn)識(shí)，形成豐厚的幾何背景，從而更有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，有助于發(fā)揮學(xué)生主體性、積極性和創(chuàng)造性。第三，它可以方便地對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)充，只用少量的資金去購(gòu)買(mǎi)相關(guān)軟件而不必用大量的資金去添置實(shí)際設(shè)備，從而給實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身以更大的自由度。第四，它可以作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的事前準(zhǔn)備，使學(xué)生在做真實(shí)實(shí)驗(yàn)之前就對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和內(nèi)容有深刻的了解，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和減少不必要的設(shè)備損失等。學(xué)生可以從“聽(tīng)”數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)變到“做”數(shù)學(xué)，即以研究者的方式，參與包括發(fā)現(xiàn)、探索在內(nèi)的獲得知識(shí)的全過(guò)程。它打破了傳統(tǒng)的用尺規(guī)教學(xué)的方法，具有動(dòng)態(tài)直觀、數(shù)形結(jié)合、色彩鮮明、變化無(wú)窮的特點(diǎn)，能極大地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是一只點(diǎn)石成金的金手指。

知識(shí)是前人在生活中積累的經(jīng)驗(yàn)或是揭示出的規(guī)律，而教學(xué)目標(biāo)是為了掌握規(guī)律及學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法。我們老師如果只是讓學(xué)生掌握知識(shí)，那就是把學(xué)生頭腦當(dāng)成了知識(shí)的容器。“頭腦不是一個(gè)要被填滿的容器，而是一把需被點(diǎn)燃的火把”。因此，教學(xué)中必須讓學(xué)生了解知識(shí)發(fā)生的過(guò)程。因此，關(guān)注課堂教學(xué)生活化、切實(shí)提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)已經(jīng)成了當(dāng)務(wù)之急。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂教學(xué)力圖體現(xiàn)“生活——數(shù)學(xué)——生活”的回歸，體現(xiàn)“教、學(xué)、做合一”的理念和方法，通過(guò)親自實(shí)踐、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生生活與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)地思考周邊事物和解決問(wèn)題的能力、運(yùn)籌優(yōu)化的意識(shí)。

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生交流的最好橋梁，是引導(dǎo)學(xué)生深入思考、探索未知、敢于創(chuàng)新的最好環(huán)境，有益于學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，堅(jiān)韌不拔、尋根究底的科學(xué)意志和勇于攀登、不斷創(chuàng)新優(yōu)良品質(zhì)的培養(yǎng)。

作者簡(jiǎn)介：王亞男，吉林省四平市鐵東區(qū)石嶺中學(xué)。