初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論探索與教學(xué)設(shè)計(jì)研究

鐘龍新

【摘 要】 初中是學(xué)生學(xué)習(xí)的過度階段，數(shù)學(xué)教學(xué)是初中教學(xué)的重要部分，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使數(shù)學(xué)的理論知識(shí)更加生動(dòng)形象，讓學(xué)生更加容易接受，有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深入理解，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。本文對(duì)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論探索與教學(xué)設(shè)計(jì)研究進(jìn)行探討分析，以有效促進(jìn)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】 初中數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；理論探索；教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】 G63.23 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 2095-3089（2016）36-0-01

在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，如果只是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行死板的講解，學(xué)生不能對(duì)相應(yīng)的概念知識(shí)進(jìn)行全面掌握，而運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就可以讓學(xué)生透過現(xiàn)象掌握知識(shí)的本質(zhì)，以對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。所以老師在實(shí)施教學(xué)的過程中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行充分利用，有助于對(duì)問題情景進(jìn)行設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

1 操作性實(shí)驗(yàn)

操作性實(shí)驗(yàn)是對(duì)相應(yīng)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。操作性實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作后需要進(jìn)行歸納總結(jié)，在直觀理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)。運(yùn)用操作性實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)、結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升其理性思維能力。對(duì)實(shí)驗(yàn)所需工具進(jìn)行適當(dāng)選取，而實(shí)驗(yàn)方法以及模型的選取不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。所以在進(jìn)行操作性實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，以對(duì)自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證，從而更好地對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如：對(duì)三角形面積的計(jì)算進(jìn)行講解時(shí)，老師可以用三角形內(nèi)角和的驗(yàn)證為例進(jìn)行操作性實(shí)驗(yàn)講解，首先選用鉛筆，筆頭由C指向A，鉛筆與邊AC平行。然后以鉛筆的中點(diǎn)作為中心，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)∠A，此時(shí)鉛筆筆頭由B指向A，并與邊BA平行。然后依次轉(zhuǎn)動(dòng)∠B與∠C，結(jié)果發(fā)展鉛筆的方向與開始時(shí)相反，由此得出三角形內(nèi)角和為180°。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程中可以吸引學(xué)生進(jìn)行觀察分析，然后讓學(xué)生根據(jù)自己的理解對(duì)相應(yīng)理論進(jìn)行驗(yàn)證。這樣不僅可以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生的良好發(fā)展。

2 思維性實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行思維性實(shí)驗(yàn)時(shí)需要進(jìn)行人為控制，以更好地完成觀察與測(cè)算。思維性實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在思考的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)進(jìn)行了解，可以對(duì)學(xué)生的理性思維、思考能力進(jìn)行培養(yǎng)。同時(shí)思維性實(shí)驗(yàn)所需要的素材與數(shù)學(xué)事實(shí)具有密切聯(lián)系，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中對(duì)相應(yīng)概念所具共性進(jìn)行分辨。例如：對(duì)角的關(guān)系知識(shí)進(jìn)行講解時(shí)，老師可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)對(duì)角與角之間的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行教授。首先，老師需要在開展課堂教學(xué)之前制作好三角形卡片，三個(gè)內(nèi)角分別為50°、60°、70°。在開始教學(xué)時(shí)將制作好的卡片發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生選擇任意一個(gè)內(nèi)角，假設(shè)其為∠A，然后對(duì)其進(jìn)行折疊，使∠A置于三角形的內(nèi)部。假設(shè)此時(shí)點(diǎn)A與邊AB形成的角為∠1，點(diǎn)A與邊AC形成的角為∠2。然后讓學(xué)生對(duì)∠1、∠2進(jìn)行分別測(cè)量，再對(duì)兩個(gè)角的和進(jìn)行計(jì)算。在得出結(jié)果后，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)∠1+∠2=2∠A，此時(shí)學(xué)生會(huì)對(duì)結(jié)果進(jìn)行探討分析，然后運(yùn)用自己所掌握的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)算、推理，進(jìn)而得出結(jié)論。通過這種方法可以對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力進(jìn)行有效培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的良好發(fā)展。

3 模擬實(shí)驗(yàn)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，模擬實(shí)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛運(yùn)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)圖形進(jìn)行處理的功能，可以對(duì)數(shù)學(xué)問題的相應(yīng)情景進(jìn)行模擬，通過此種方法可以增添課堂教學(xué)的生動(dòng)性，使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)更加形象化，以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。此外，模擬實(shí)驗(yàn)的操作較為簡(jiǎn)便，并且更加形象直觀，有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)所具備的規(guī)律進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。例如：對(duì)圓心角與圓周角的關(guān)系進(jìn)行講解時(shí)，老師可以以圓心角與圓周角之間的數(shù)量關(guān)系為例運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教授。首先，讓學(xué)生應(yīng)用幾何畫板對(duì)弧AB所對(duì)應(yīng)的圓周角與圓心角進(jìn)行制作，分別標(biāo)記為∠ACB與∠AOB，然后運(yùn)用量角尺對(duì)兩個(gè)角的度數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)兩個(gè)角之間存在的關(guān)系進(jìn)行分析。學(xué)生還可以對(duì)C點(diǎn)的位置進(jìn)行更改，之后再次對(duì)∠ACB與∠AOB的度數(shù)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)兩者之間的關(guān)系進(jìn)行分析。通過多次模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以對(duì)圓心角與圓周角之間存在的關(guān)系進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。所以在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，老師運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)施教學(xué)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提升學(xué)生的自主性，從而顯著提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性，使初中數(shù)學(xué)教學(xué)順利進(jìn)行。

隨著新課程改革的順利進(jìn)行，為了更好地完成新課改的教學(xué)任務(wù)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，符合學(xué)生的成長(zhǎng)特點(diǎn)，老師需要在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分運(yùn)用，為學(xué)生創(chuàng)建良好的問題情景。通過對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用，可以使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行更為深入地學(xué)習(xí)，對(duì)數(shù)學(xué)概念進(jìn)行深化，從而顯著提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以充分吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的積極性，使其能夠自主地參與教學(xué)活動(dòng)，為學(xué)生以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)，使學(xué)生得到更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊育池.基于“再創(chuàng)造”理論的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐——《拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)數(shù)學(xué).2011（01）：25-25.

[2]董林偉.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)：促進(jìn)初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種有效方式[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育.2012（09）：123-123.