創(chuàng)設(shè)初中數(shù)學(xué)實驗課的意義

李曉艷

摘 要： 在初中數(shù)學(xué)課程中創(chuàng)設(shè)實驗課，通過實物演示、操作及多媒體軟件給數(shù)學(xué)課提供探究平臺，使學(xué)生由“聽數(shù)學(xué)”變?yōu)椤白鰯?shù)學(xué)”，將數(shù)學(xué)知識和現(xiàn)實生活中的問題緊密聯(lián)系，用數(shù)學(xué)知識解決實際問題，另外通過一些課外實踐活動，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力及數(shù)學(xué)素養(yǎng)。關(guān)鍵詞： 數(shù)學(xué)實驗課 學(xué)習(xí)興趣 學(xué)習(xí)方式 數(shù)學(xué)能力

著名數(shù)學(xué)家G.波利亞曾指出：“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面，一方面它是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，從這個方面看，數(shù)學(xué)像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)，但另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)，看起卻像是一門試驗性的歸納科學(xué)?！?/p>

數(shù)學(xué)實驗指以數(shù)學(xué)問題為載體，為獲得某種數(shù)學(xué)理論，檢驗?zāi)硞€數(shù)學(xué)猜想，解決某類教學(xué)問題，實驗者運用一定物質(zhì)手段，在數(shù)學(xué)思維活動的參與下，在特定實驗環(huán)境下進(jìn)行的探索研究活動。

在初中數(shù)學(xué)課程中創(chuàng)設(shè)實驗課，通過實物演示、操作及多媒體軟件給數(shù)學(xué)課提供一個探究平臺，另外通過一些課外實踐活動，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，對推動新課程改革進(jìn)一步深化具有非常重要的現(xiàn)實意義，新課改期待著數(shù)學(xué)實驗教學(xué)。

1.創(chuàng)設(shè)初中數(shù)學(xué)實驗課是實施新數(shù)學(xué)課程的需要

新數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實的、有意義的，有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動不能單純依賴模仿記憶，動手實踐、自主探索是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式，還指出利用現(xiàn)代信息技術(shù)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多精力投入現(xiàn)實的、探索性的數(shù)學(xué)活動中。因此開展數(shù)學(xué)實驗課充分體現(xiàn)了素質(zhì)教育要求，有力地促進(jìn)教學(xué)方式的改革。

2.創(chuàng)設(shè)初中數(shù)學(xué)實驗課是知識建構(gòu)的需要

學(xué)習(xí)者對于知識的真正理解是由學(xué)習(xí)者基于自身的經(jīng)驗背景建構(gòu)起來的，取決于特定情況下的學(xué)習(xí)活動過程。七年級下冊開始引入變量和變量之間關(guān)系的內(nèi)容，學(xué)生從常量世界進(jìn)入變量的世界，若按照傳統(tǒng)教學(xué)那樣，機械地把概念從教師的頭腦中傳遞到學(xué)生的本子上，讓學(xué)生被動地復(fù)制知識，那么學(xué)生對于知識的認(rèn)識是模糊的、不清晰的，不能達(dá)到真正意義上的理解。為了更好地幫助學(xué)生理解這一比較抽象的概念，教學(xué)中設(shè)計實驗《小車下滑的時間》，讓學(xué)生在具體情境中理解什么是變量、自變量、因變量，探討小車下滑時間與支撐物高度的聯(lián)系，使學(xué)生初步體會到變量之間的相依關(guān)系。學(xué)生通過實驗，對變量之間關(guān)系有直觀體驗，從而使自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到完善。

3.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生主體作用

在傳統(tǒng)初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，由于數(shù)學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)條件等的限制，學(xué)生的學(xué)習(xí)大多是簡單接受，以及枯燥的邏輯思維證明。利用數(shù)學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生動手操作演示，創(chuàng)造一個猜想、驗證的探索過程，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極發(fā)揮學(xué)生的主體作用。如在“同位角相等，兩直線平行”教學(xué)中，學(xué)生可以利用卡紙、圖釘制作實驗學(xué)具，如圖（1）。課堂中教師引導(dǎo)學(xué)生完成操作：固定紙條b、c，轉(zhuǎn)動紙條a。在此過程中觀察∠2的變化及與∠1大小關(guān)系；觀察紙條a與紙條b的位置關(guān)系發(fā)生了什么變化，何時兩者平行？改變∠1的大小，按照上述方式再做一做。在整個實驗活動中，學(xué)生通過對操作過程的觀察、思考，感悟到紙條a，b的位置關(guān)系與∠1、∠2的大小關(guān)系密切相關(guān)。即當(dāng)∠1=∠2時，紙條a，b所在直線平行。由此直觀認(rèn)識到“同位角相等，兩直線平行”。

4.改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)理解、探究、想象能力及合作交流能力

數(shù)學(xué)課堂上教師的教學(xué)習(xí)慣是“重灌輸，輕探究”，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式單一，學(xué)習(xí)過程只是一個被動接受、強化儲存的過程。學(xué)生雖學(xué)到不少的數(shù)學(xué)知識，卻依然感覺“不會學(xué)”數(shù)學(xué)。在數(shù)學(xué)實驗課中，學(xué)生不再單純接受教師的講解，而是可以有自己的設(shè)想，可以自己做數(shù)學(xué)實驗。如探索“一次函數(shù)增減性”時，教師利用幾何畫板畫出如圖（2）的兩個函數(shù)圖像，并在直線上任意取一點向X軸及Y軸作垂線。

（1）學(xué)生拖動點A（或點P）在直線上運動，此時點A（或點P）的橫坐標(biāo)x在x軸上從左向右運動，點A（或點P）的縱坐標(biāo)y在Y軸上從下到上運動（或從上到下運動），同時度量的橫坐標(biāo)x和縱坐標(biāo)y的數(shù)值相應(yīng)發(fā)生變化并且對應(yīng)表示出來；

（2）學(xué)生觀察得出：對于正比例函數(shù)y=kx（x≠0），k﹥0時，y隨x的增大而增大；k<0時，y隨x的增大而減小。

數(shù)學(xué)實驗課可以讓學(xué)生通過實驗、觀察、猜想、驗證，體驗知識獲取的過程。有效改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，推動教師教學(xué)方式的改變，優(yōu)化教學(xué)。

5.強化學(xué)生運用數(shù)學(xué)的意識，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力

數(shù)學(xué)教學(xué)的根本目的和任務(wù)是提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的綜合能力，包括思維能力、運算能力、空間想象能力、推理能力等基本數(shù)學(xué)能力。更側(cè)重于從實際問題中提出并表達(dá)數(shù)學(xué)問題的能力，運用并構(gòu)建模式的能力，對數(shù)學(xué)結(jié)果進(jìn)行檢驗、評價和處理的能力。而在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，往往不夠重視。數(shù)學(xué)實驗課可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)方式和形式的不足，達(dá)到學(xué)以致用的目的，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。如學(xué)習(xí)初中概率統(tǒng)計知識時，設(shè)計實驗：以家庭為單位調(diào)查每天的生活垃圾的來源。通過調(diào)查生活中垃圾的來源與多少，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境要從自我做起，并提出一些建設(shè)性意見。實驗步驟如下：

（1）教師引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，了解生活垃圾的主要來源和分類方法。

（2）每個學(xué)生統(tǒng)計自己家里一周內(nèi)每天的垃圾來源，并對垃圾進(jìn)行分類統(tǒng)計重量，完成表1。