發(fā)展核心素養(yǎng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂

河北省唐山市第四十九中學(xué) 朱靜軍

初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然不是一門專項(xiàng)獨(dú)立課程，但是在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中占據(jù)著極其重要的地位。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)教學(xué)的有效補(bǔ)充，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⑸願(yuàn)W抽象的數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)規(guī)律形象、直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，從而幫助學(xué)生降低理解門檻，帶領(lǐng)學(xué)生逐步體會(huì)理解數(shù)學(xué)規(guī)律的一般探究步驟，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)解決問題的方法、思路，久而久之，便能夠促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。各個(gè)初中數(shù)學(xué)教師要積極響應(yīng)初中數(shù)學(xué)新教改理念的號(hào)召，以提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)情況，采取恰當(dāng)有效的教學(xué)策略。

一、初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義及作用

1.化抽象為具體，降低學(xué)生的理解門檻

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣，都是通過具體的實(shí)物來演繹其背后隱含的自然科學(xué)規(guī)律和原理。在初中數(shù)學(xué)課堂上有很多數(shù)學(xué)理論知識(shí)都可以借助于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，將其演繹得更加生動(dòng)、形象，從而幫助學(xué)生降低理解門檻，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的消化與吸收。例如，在學(xué)習(xí)“軸對(duì)稱圖形”這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以先讓學(xué)生觀察一下我們的日常生活實(shí)際，讓學(xué)生自己總結(jié)一下哪些常見的圖形是軸對(duì)稱圖形。為了加深學(xué)生對(duì)“軸對(duì)稱”這一概念的理解，教師可以帶領(lǐng)同學(xué)們通過折紙、剪紙實(shí)驗(yàn)制作出精美的軸對(duì)稱圖形。這樣通過親自動(dòng)手實(shí)踐，要遠(yuǎn)比教師單方面講授軸對(duì)稱知識(shí)更見效。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生思維能力

教師在講解數(shù)學(xué)理論知識(shí)的同時(shí)，一定要注意理論與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，這樣才更加有助于激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，從而引導(dǎo)學(xué)生深度思考、帶領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。例如，在學(xué)習(xí)完“相似三角形”這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)后，學(xué)生對(duì)于相似三角形的概念、證明、性質(zhì)都有了一定的掌握。這時(shí)，教師可以拔高難度，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，試著將一個(gè)三角形剪成兩個(gè)相似的三角形。這是對(duì)課本知識(shí)內(nèi)涵與外延的深入挖掘與拓展，有助于培養(yǎng)學(xué)生的深度思維。

3.實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)生活化教學(xué)

數(shù)學(xué)來源于生活，又高于生活。生活中由很多有趣的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)然，數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)原理也能夠用于解決生活中的一些問題。例如，在學(xué)習(xí)完三角函數(shù)以后，教師可以讓學(xué)生在中午課余時(shí)間，以小組為單位自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量操場(chǎng)上旗桿的實(shí)際高度。這樣一來，學(xué)生就能夠切身體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，也有助于學(xué)生知識(shí)遷移及運(yùn)用能力的形成。

二、應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效策略

1.生活化教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師在安排設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，一定要立足于生活實(shí)際，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)生活化，通過創(chuàng)設(shè)更多的生活化教學(xué)情境，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，提高學(xué)生的知識(shí)遷移及運(yùn)用能力。例如，在學(xué)習(xí)“數(shù)軸”這一抽象的數(shù)學(xué)概念時(shí)，要抓住數(shù)軸的三大基本構(gòu)成要素，即“數(shù)軸原點(diǎn)”“單位長(zhǎng)度”“正方向”。由于數(shù)軸是人們抽象模擬出來的數(shù)學(xué)模型，在現(xiàn)實(shí)生活中又無法找到真正的數(shù)軸。鑒于此，教師可以采用“觀察溫度計(jì)”這一生活化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解數(shù)軸的概念，幫助學(xué)生更好地去理解數(shù)軸的三要素。首先，教師可以讓學(xué)生回家觀察溫度計(jì)，并用一只筷子做一個(gè)仿真的溫度計(jì)。在課堂上準(zhǔn)備一只溫度計(jì)，讓學(xué)生把自制的溫度計(jì)與之對(duì)比，讓學(xué)生總結(jié)不完善的地方。此時(shí)，教師要向?qū)W生提問：“溫度計(jì)是否有刻度？刻度是否均勻？ 溫度計(jì)刻度的順序怎樣？溫度計(jì)上的刻度排列是否有方向性？”再將溫度計(jì)“0”刻度線比作“數(shù)軸原點(diǎn)”，將刻度線比作“單位長(zhǎng)度”。如此一來，學(xué)生便能夠很好地理解數(shù)軸及其三要素的概念。

2.探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考

以“多邊形的內(nèi)角和”為例，筆者作了如下探究性實(shí)驗(yàn)：

課前每組準(zhǔn)備一把剪刀，給每組分發(fā)一組卡片，每組卡片包括四邊形、五邊形、六邊形等多邊形。

師：沿著對(duì)角線，可以把四邊形剪成2 個(gè)三角形，所以四邊形內(nèi)角和為180×2=360°。那么可以把五邊形按對(duì)角線剪成幾個(gè)三角形？

生：3 個(gè)。

師：所以五邊形的內(nèi)角和為？

生：180×3=540°

師：同樣的道理，六邊形呢？n邊形呢？

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)課程體系中不可或缺的重要內(nèi)容，務(wù)必高度重視。各個(gè)數(shù)學(xué)教師既要立足于數(shù)學(xué)課本實(shí)驗(yàn)，也要善于開發(fā)書本生成資源，積極聯(lián)系生活實(shí)際，取材于生活，使之更好地促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。