初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題及對策

王建順

摘 要 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是通過學(xué)生動手操作進(jìn)行觀察、發(fā)現(xiàn)、思考、分析和歸納而最終獲得知識的一種教學(xué)方式。結(jié)合初中教學(xué)實(shí)際，在調(diào)查的基礎(chǔ)上指出數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，分析問題產(chǎn)生的原因，指出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 初中數(shù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；新課標(biāo)；數(shù)學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）09-0137-02

1 前言

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是新課標(biāo)倡導(dǎo)的一種教學(xué)方式。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》指出：“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動不能單純地依賴模仿與記憶，動手實(shí)驗(yàn)、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式”，“教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，向?qū)W生提供充分從事數(shù)學(xué)活動的機(jī)會，幫助他們在探索和合作過程中真正理解和掌握基本數(shù)學(xué)知識與技能、數(shù)學(xué)思想和方法，獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)”。由此可見，重視和加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既是課程改革的要求，又是學(xué)生發(fā)展的需要，有利于促進(jìn)學(xué)生動手動腦，加強(qiáng)自主探究與合作交流，從而加深對數(shù)學(xué)知識的理解，掌握必要的數(shù)學(xué)技能和數(shù)學(xué)思想方法，發(fā)展創(chuàng)新能力，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

雖然數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有如此的重要性，但在教學(xué)實(shí)際中的實(shí)施情況并不樂觀。為此，筆者通過對五所初中進(jìn)行問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在的問題及原因，并根據(jù)這些問題提出改進(jìn)措施。

2 存在的問題及原因

筆者對附近五所初中的50名數(shù)學(xué)教師和200名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，從中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在不少問題，歸納起來有以下幾個。

教師認(rèn)識不足，重視程度不夠 對教師的問卷調(diào)查包括對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識、實(shí)施以及看法等三個方面的內(nèi)容。從反饋的信息來看，在認(rèn)識方面，比較了解的占30%，多少了解一點(diǎn)兒的占60%，完全不了解的占10%；在實(shí)施方面，經(jīng)常用的占2%，很少用的占78%，不采用的占20%；在看法上，87%的教師認(rèn)為只適用于優(yōu)等生，13%的認(rèn)為適用于全體學(xué)生。以上調(diào)查表明，教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識還存在嚴(yán)重的分歧和不足。因?yàn)橛蟹制纾蚤_展不全面；因?yàn)檎J(rèn)識不足，所以少用或很少用，甚至不用。

經(jīng)驗(yàn)不多，缺乏指導(dǎo) 長期以來，人們都把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)放在物理、化學(xué)、生物等學(xué)科上，而對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)則比較忽視。不但教材中相關(guān)的內(nèi)容很少，而且可供參考的有關(guān)研究文章也不多。這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)，使其作用得不到重視和發(fā)揮。

應(yīng)試教育的影響和制約 由于受應(yīng)試教育思想的影響，現(xiàn)在的中考模式仍然是以分?jǐn)?shù)論英雄。中考成績好的教師可以得到“優(yōu)秀”，中考成績好的學(xué)生可以上重點(diǎn)高中。在這種模式的驅(qū)動下，教師都想得到好成績，以便在考核時拿到“優(yōu)秀”；學(xué)生都想考出好成績，以便能上重點(diǎn)高中。由于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不能取得立竿見影的效果，因而這兩種想法不謀而合，都因擔(dān)心數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)影響分?jǐn)?shù)而持抵觸情緒。

3 解決問題的對策

為解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，筆者通過與同行、學(xué)生的交流和討論，認(rèn)為可以采取以下對策。

要充分認(rèn)識數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 認(rèn)識是應(yīng)用的前提，只有認(rèn)識才能理解和應(yīng)用。因此，要想大力開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先要充分認(rèn)識到它的重要意義。

1）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合新課改精神。課程改革標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)一切教育教學(xué)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，只有深刻理解這個文件精神，并以此為指導(dǎo)，才能跟上教育形勢的發(fā)展，推動教育教學(xué)的發(fā)展。一方面，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，指出：“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人”；“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動應(yīng)當(dāng)是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程”。這就要求教師的教學(xué)活動必須改變過去那種灌輸式教學(xué)方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，積極鼓勵學(xué)生“主動參與、樂于探究、勤于動手”。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是以學(xué)生為主體的自主探究活動，這種活動有利于發(fā)展學(xué)生的動手動腦能力和創(chuàng)新能力。

另一方面，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)教師的指導(dǎo)性，指出：“教師是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者”；“內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)采用不同的表達(dá)方式，以滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求”。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是在教師的指導(dǎo)下，借助教具開展的觀察、思考、分析、歸納等活動。由此說明，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)符合新課標(biāo)的要求，它不僅有利于體現(xiàn)學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性，而且有利于加強(qiáng)師生之間以及學(xué)生之間的交流與合作。

2）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合學(xué)生全面發(fā)展的需要?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出：“堅(jiān)持全面發(fā)展，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，使學(xué)生成為德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人?！睘榇?，應(yīng)該徹底拋棄那種短視的“應(yīng)試觀”，樹立長遠(yuǎn)的人才觀，充分認(rèn)識到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生成長過程中的重要作用，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這方面，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大有作為。

①要提高學(xué)生的動手操作能力。數(shù)學(xué)中一些抽象的概念和定理等，如果單純地利用口頭講解，很難使學(xué)生明白；而利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，則能借助直觀教具，使學(xué)生在動手操作中了解其形成過程，發(fā)現(xiàn)其中的發(fā)展規(guī)律。如在教學(xué)“四邊形的內(nèi)角和”時，可先出示一張正方形紙片，讓學(xué)生觀察，并猜想其內(nèi)角和是多少度？學(xué)生根據(jù)直角的性質(zhì)，很容易得出是360°的結(jié)論。然后出示幾張不同形狀的四邊形紙片，讓學(xué)生觀察和猜想其內(nèi)角和是不是一個定值？結(jié)果，學(xué)生利用測量、剪拼、分割等形式，共同驗(yàn)證了“四邊形的內(nèi)角和都是360°”這個結(jié)論。這樣，通過實(shí)驗(yàn)，既訓(xùn)練了學(xué)生觀察、想象、動手、驗(yàn)證及歸納的能力，也讓學(xué)生經(jīng)歷了數(shù)學(xué)知識的發(fā)展過程，培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維。

②要提高學(xué)生的自主探究與合作能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)一般是以小組合作學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行的，既需要學(xué)生個體的積極參與，又需要同伴的積極合作，因而有利于發(fā)展學(xué)生的自主探究能力，形成集體意識。如在教學(xué)“垂線”一課后，可讓學(xué)生以小組為單位，分別利用直角三角板、鉛錘、量角器等教具，對身邊的桌椅、墻角等進(jìn)行測量。在這個過程中，有的測量，有的記錄，通過操作、觀察、驗(yàn)證及交流，歸納出垂線的性質(zhì)，既鞏固了所學(xué)知識，又增強(qiáng)了合作意識。

③要發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：“數(shù)學(xué)教育在這種國內(nèi)國際背景下，要求我們更新教育觀念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力，要求我們在繼續(xù)搞好基礎(chǔ)知識和基本技能教學(xué)的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生高層次數(shù)學(xué)思考的能力和創(chuàng)新精神?！币胱龅竭@一點(diǎn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是最好的選擇，因?yàn)閿?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以在學(xué)生的親身參與中更深入地掌握數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)。如“三角形三邊關(guān)系”一課教案的設(shè)計(jì)：

第一步，指導(dǎo)學(xué)生用事先準(zhǔn)備好的三根長度不等的細(xì)繩，首尾順次連接，圍成一個三角形。

第二步，提出“任意長度的三條線段是否都能首尾順次連接組成一個三角形”等問題讓學(xué)生思考。學(xué)生通過操作發(fā)現(xiàn)，有的能圍成，有的不能圍成：只有當(dāng)任意兩邊之和大于第三邊時，才能圍成；而當(dāng)任意兩邊之和小于第三邊時，則不能圍成。

第三步，指導(dǎo)學(xué)生對結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。讓學(xué)生把最短的邊剪去一小段，再去圍三角形，觀察會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？同時測量三邊并記錄。再剪去一小段，觀察又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？再剪再測量再記錄，直到不能組成三角形為止。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)和記錄，思考三邊長度的變化是怎樣影響三角形的變化的？

這樣，在教師的誘導(dǎo)下，大部分學(xué)生就能明白“三角形任何兩邊之和大于第三邊”的三角形三邊關(guān)系，從而使創(chuàng)造性思維得到有效培養(yǎng)。

④要提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。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(shí)的，有意義的，富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)容要有利于學(xué)生主動地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動?！睌?shù)學(xué)與生活密切相關(guān)，而利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生解決日常生活中的實(shí)際問題，加深學(xué)生對“人人學(xué)有價值的數(shù)學(xué)，人人都獲得必需的數(shù)學(xué)”的體會。如在教學(xué)“概率統(tǒng)計(jì)”時，可指導(dǎo)學(xué)生調(diào)查自己家里的生活垃圾來源，統(tǒng)計(jì)一周內(nèi)的垃圾重量，并通過查閱資料，了解生活垃圾的分類方法，提出解決方案。

要加大對數(shù)學(xué)教師的培訓(xùn)力度 由于不少教師對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一知半解，因此需要加大對教師的培訓(xùn)力度，以促進(jìn)廣大數(shù)學(xué)教師理解數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，掌握必要的指導(dǎo)方法，如怎樣設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，怎樣控制實(shí)驗(yàn)過程，怎樣指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作、歸納和總結(jié)等。

要注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合 新課標(biāo)指

出：“數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，特別要充分考慮計(jì)算器、計(jì)算機(jī)對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動中去?！睘榇?，在開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，要注重發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，通過模擬數(shù)學(xué)知識的發(fā)生和發(fā)展過程，讓學(xué)生在富有趣味性的教學(xué)情境中，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和加深理解。

如“勾股定理”的教學(xué)，可以先指導(dǎo)學(xué)生利用幾何畫板畫出任意一個直角三角形，再利用軟件的度量功能測量三邊的長度，然后誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行猜想和發(fā)現(xiàn)其中的變化規(guī)律，并通過改變直角三角形的形狀，對發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，最后填寫實(shí)驗(yàn)報告，用文字和數(shù)學(xué)符號對這一規(guī)律進(jìn)行闡述。

4 結(jié)語

綜上所述，雖然在目前的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中還存在不少問題，特別是在農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué)中尤為突出，但從學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展來看，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式將會具有廣闊的發(fā)展天地。這就需要教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷反思和總結(jié)，及時整改，積極探究，力爭使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)盡快普及發(fā)展和優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程改革標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011.

[2]覃思乾.論數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)[J].教學(xué)與管理，2005（34）：48-49.

[3]徐斌艷.數(shù)學(xué)教育展望[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2001.

[4]周玉仁.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)論[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2007.

[5]董林偉，魏玉華.淺析初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征[J].中國數(shù)學(xué)教育，2013（17）：2-4.