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

馬穎

（江蘇省常熟市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，江蘇常熟 215500）

同其他學(xué)科相比，數(shù)學(xué)的知識更加抽象化，對于學(xué)生的思維能力以及理解能力有著非常高的要求，怎樣才能讓學(xué)生對概念有清晰的認(rèn)知，并且在這個基礎(chǔ)上合理提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績以及學(xué)習(xí)能力，是目前數(shù)學(xué)教師在教學(xué)的過程中需要加強(qiáng)重視的一點(diǎn)，這就要求數(shù)學(xué)教師在具體教學(xué)的過程中，能夠充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，將數(shù)學(xué)的理念滲透到其中，使學(xué)生能夠更好地理解數(shù)學(xué)知識，并且掌握相應(yīng)的技巧，提升自身學(xué)習(xí)的能力[1]。

1 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本內(nèi)涵

近幾年，我國逐漸加強(qiáng)了對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，在《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中明確指出： 在教育中有效的數(shù)學(xué)活動不能單純地依靠記憶以及模仿，需要將動手實(shí)驗(yàn)、自主探索與合作交流，作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主要方式。由此可以看出，動手實(shí)驗(yàn)成為初中數(shù)學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要形式之一，在對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行理解的過程當(dāng)中，學(xué)生通過親自動手實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生之間的合作與交流。目前對于實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的理念理解以及闡述，還沒有形成統(tǒng)一的界定，部分學(xué)者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)：“為了能夠更好地獲得某種數(shù)學(xué)理論，對某種數(shù)學(xué)思想進(jìn)行檢驗(yàn)，合理解決某類數(shù)學(xué)問題，實(shí)驗(yàn)人員需要采用一定的物質(zhì)手段，在數(shù)學(xué)思維活動的積極參與之下，與特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境當(dāng)中對數(shù)學(xué)理念進(jìn)行探索以及研究。”還有部分學(xué)者認(rèn)為：“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是利用數(shù)學(xué)軟件接觸計(jì)算機(jī)技術(shù)合理處理數(shù)學(xué)問題的一門學(xué)科。”結(jié)合初中數(shù)學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)以及中學(xué)生的心理特征，可以對初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作出以下定義： 為了能夠使初中數(shù)學(xué)獲得某個數(shù)學(xué)理念，對某種數(shù)學(xué)理念進(jìn)行檢驗(yàn)，合理解決實(shí)際教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，教師或者學(xué)生在數(shù)學(xué)思維活動參與之下，通過預(yù)先的設(shè)計(jì)以及組織借助計(jì)算機(jī)軟件對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分析與假設(shè)，并且驗(yàn)證相應(yīng)的數(shù)學(xué)理念，這樣使學(xué)生在動手實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，能夠激發(fā)自身學(xué)習(xí)的興趣，更好地掌握數(shù)學(xué)知識的一種教學(xué)方式[2]。

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

2.1 初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教師存在的問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理、 化學(xué)教學(xué)的過程中使用的次數(shù)比較多，但是在數(shù)學(xué)教學(xué)過程當(dāng)中并不常見。為此，大部分?jǐn)?shù)學(xué)教師在講課的過程當(dāng)中，對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是很重視，在具體備課的時候會忽略數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，這樣會直接影響到數(shù)學(xué)教師的教學(xué)水平。因?yàn)槌踔袛?shù)學(xué)在具體教學(xué)過程當(dāng)中不采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，學(xué)校對于教師的這一方面也并沒有加強(qiáng)重視，這樣就會導(dǎo)致學(xué)校找不出幾個能夠獨(dú)立對學(xué)生學(xué)習(xí)起到幫助的教師，這樣不利于學(xué)校開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。即使學(xué)生不能夠合理的理解實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程當(dāng)中的數(shù)學(xué)知識，數(shù)學(xué)教師無法及時地對學(xué)生給予相應(yīng)的指導(dǎo)[3]。

2.2 學(xué)生存在的問題

因?yàn)槭艿郊议L以及各任科教師的壓力，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中認(rèn)為，只有提升成績才能夠達(dá)到最終的目標(biāo)，為此他們在上課的過程當(dāng)中，并沒有加強(qiáng)對知識理念學(xué)習(xí)的重視，甚至不想?yún)⑴c到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中。在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程當(dāng)中，需要學(xué)生進(jìn)行過程體驗(yàn)，但是大部分學(xué)生不愿參與整個實(shí)驗(yàn)過程，聽課不認(rèn)真，不能積極地參與到課堂活動當(dāng)中，這樣會影響聽課的效率。

2.3 教學(xué)的模式較為老套，很難設(shè)立有效的教學(xué)情境

隨著我國社會科學(xué)技術(shù)水平的逐漸進(jìn)步，教師需要及時地適應(yīng)時代發(fā)展的要求，在教學(xué)的過程當(dāng)中采用先進(jìn)的教學(xué)工具，合理的構(gòu)建信息化教學(xué)理念，這樣才能夠更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率以及教師教學(xué)的質(zhì)量。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式當(dāng)中，教師只能依靠板書的方式來講解知識理念，但是課堂教學(xué)的時間又非常短，這樣會影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教師在具體教學(xué)的過程當(dāng)中，可以使用多媒體等設(shè)備來輔助進(jìn)行教學(xué)，開展一些具有意義的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[4]。

3 初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略思考

初中數(shù)學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)非常重要的階段，在這個過程當(dāng)中學(xué)生的心理發(fā)展不平衡，教師需要從中學(xué)生的心理特點(diǎn)出發(fā)，制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。通常情況下，一節(jié)好的實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)教學(xué)課程需要從以下幾個方面進(jìn)行考慮。

3.1 轉(zhuǎn)換教學(xué)模式，提供學(xué)生實(shí)操機(jī)會

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，教師如果想要使學(xué)生能夠真正地投入到學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中，有效提升課堂教學(xué)的效果，不僅需要教師合理地進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時還應(yīng)該要求學(xué)生積極地參與到整個實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中。在傳統(tǒng)教學(xué)的過程當(dāng)中，主要是由教師掌握教學(xué)的主權(quán)，大部分時間都是教師對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行講解，在課堂上留給學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時間比較少。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)的過程中，不能更好地體現(xiàn)主體的地位，在具體教學(xué)的過程中，教師與學(xué)生之間的關(guān)系不對等，這樣就會導(dǎo)致學(xué)生無法更好地掌握數(shù)學(xué)的知識以及合理的應(yīng)用。為此在初中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，教師必須提供學(xué)生實(shí)踐的時間，讓學(xué)生能夠參與到實(shí)踐的過程當(dāng)中，通過動手實(shí)驗(yàn)充分了解數(shù)學(xué)原理，提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效果[5]。

3.2 實(shí)驗(yàn)過程助力創(chuàng)新思維

在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程，合理的孕育創(chuàng)新思維，讓學(xué)生的“獨(dú)創(chuàng)”能夠來自實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中。在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的活動當(dāng)中，學(xué)生需要主動地觀察、思考、學(xué)習(xí)、推理，主動提出學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的問題。從某種意義上來講，學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種創(chuàng)造性思維的過程。比如，在具體實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生合理解決“不過河測量河寬”這一個問題的時候，學(xué)生通過主動探索、積極思考、相互交流，產(chǎn)生了多種解題思路。有的學(xué)生利用全等三角形、有的學(xué)生利用相似三角形的性質(zhì)、 有的學(xué)生則利用等邊三角形的性質(zhì)，還有部分學(xué)生提出利用勾股定理合理的對長和寬進(jìn)行測量……不同的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中采用了不同的方法，學(xué)生從自身已經(jīng)掌握的知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，得出不同解決問題的方法，這是學(xué)生在實(shí)踐過程當(dāng)中，從不同視角以及不同經(jīng)驗(yàn)出發(fā)而形成的各種各樣的探究。

3.3 分小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中，一個實(shí)驗(yàn)僅靠一個學(xué)生是無法完成的，需要多名學(xué)生共同協(xié)作完成。為此初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)的過程當(dāng)中，可以將班級里面的學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中，讓學(xué)習(xí)小組內(nèi)的學(xué)員進(jìn)行相互交流，互幫互助。這樣才能夠讓每一名學(xué)生都能夠積極地參與到實(shí)踐教學(xué)的活動當(dāng)中，這樣能夠更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率以及動手能力。比如，在對初中數(shù)學(xué)知識“三角形的內(nèi)角和”進(jìn)行講解的過程當(dāng)中，這一章教學(xué)的主要目的是為了能夠讓學(xué)生明白以及充分了解三角形的內(nèi)角和都是180 度。數(shù)學(xué)教師在具體教學(xué)的過程當(dāng)中，可以通過實(shí)驗(yàn)小組來進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。教師可以為學(xué)生提供幾個形狀各異的三角形，通過合理計(jì)算不同形狀三角形的內(nèi)角和，讓學(xué)生能夠更加清楚地了解到對于任何一個形狀的三角形來講，它的內(nèi)角和都是180 度。通過采用這樣一個合作探究學(xué)習(xí)的方法，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，不僅能夠積極的參與到具體的活動當(dāng)中，同時還能夠更好地提高學(xué)習(xí)的效率，提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量[6]。

3.4 根據(jù)課題內(nèi)容制定合適的實(shí)驗(yàn)活動

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容也是最為核心的部分，教師需要根據(jù)數(shù)學(xué)知識對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)活動的執(zhí)行者，教師根據(jù)數(shù)學(xué)知識提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生可以根據(jù)教師提出的要求，合理的完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動。在義務(wù)教學(xué)的過程當(dāng)中，課程標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及具體要求，《初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程》 對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容作出了明確的規(guī)劃，表明了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基本目的是為了能夠幫助學(xué)生更好的理解數(shù)學(xué)知識，完成課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。為此，在對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì)的過程中，首先需要分析目前學(xué)習(xí)內(nèi)容在課程標(biāo)準(zhǔn)中的定位及要求，尤其需要分析結(jié)果性知識當(dāng)中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想，還原數(shù)學(xué)知識的發(fā)展過程，這樣能夠通過明確數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)來實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。同時在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中，還應(yīng)該分析學(xué)生對于知識的認(rèn)知情況，合理把握在教學(xué)過程當(dāng)中，學(xué)生不能很好理解的部分，這樣能夠針對學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)來合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，更好的幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識，化解學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的難點(diǎn)?？偠灾?，在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容需要設(shè)定的符合數(shù)學(xué)知識本身的要求，同時還要從初中學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā)，設(shè)計(jì)出更加符合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

3.5 引入新課標(biāo)教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在教育過程當(dāng)中，因?yàn)槭艿缴鐣枨笠约叭瞬虐l(fā)展需求的相關(guān)要求，教師在具體教學(xué)的過程當(dāng)中，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使課堂教學(xué)能夠更加適應(yīng)學(xué)生活潑好動的特點(diǎn)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。在傳統(tǒng)教學(xué)的過程當(dāng)中，教師沒有給予學(xué)生足夠的思考空間，大部分的解題思路都是教師自己想出的，學(xué)生在課堂上只需要遵守教師的相關(guān)要求，長此以往，學(xué)生在解決沒有教師講解的難題時，不能更好地發(fā)揮自主學(xué)習(xí)到的數(shù)學(xué)思維，這樣非常不利于學(xué)生對于數(shù)學(xué)的實(shí)際運(yùn)用。為此在初中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更好地利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生能夠積極地通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果。比如，教師在進(jìn)行“平移”章節(jié)相關(guān)知識教學(xué)的過程當(dāng)中，可以讓學(xué)生自己帶一副三角板，讓其隨意繪制多邊圖形，并且使其向左、向右、向下移動，讓學(xué)生切實(shí)體會到平移的相關(guān)理念，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，這樣能夠提高學(xué)生實(shí)踐的能力，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高課堂教學(xué)的效果。

3.6 運(yùn)用信息技術(shù)教學(xué)，深化數(shù)學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)

經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，合理的利用多媒體技術(shù)，能夠使數(shù)學(xué)教學(xué)變得更加快捷、輕松，更好地實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識的共享，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，使學(xué)生能夠從復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算過程當(dāng)中解脫出來，將更多的時間放到創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的研究過程當(dāng)中，比如，“利用幾何畫板探究一次函數(shù)圖像及其性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程當(dāng)中，可以借助計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算以及圖形處理功能，模擬相應(yīng)的問題情境，完成學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的過程，使學(xué)生在具體操作的過程當(dāng)中，能夠充分掌握一次函數(shù)的性質(zhì)，并且合理的利用到相應(yīng)的解題過程當(dāng)中。

4 初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分析

在初中教學(xué)的過程當(dāng)中，大部分?jǐn)?shù)學(xué)知識都可以采用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行教學(xué)，幾何與代數(shù)是非常重要的教學(xué)內(nèi)容，可以說占據(jù)著初中數(shù)學(xué)的半壁江山。下面將采用安利的方式來分析初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。采用全等三角形的概念作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對象，讓學(xué)生充分掌握全等三角形的概念，是目前學(xué)生學(xué)習(xí)集合內(nèi)容的基礎(chǔ)。只有更好地掌握這部分內(nèi)容，才能夠使學(xué)生對全等三角形的證明以及相似三角形的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，甚至對高中數(shù)學(xué)幾何的學(xué)習(xí)帶來深刻的影響。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：學(xué)生在進(jìn)行動手學(xué)習(xí)之前，教師可以根據(jù)該章節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的問題，問題：通過相應(yīng)的動手實(shí)驗(yàn)，能否利用數(shù)學(xué)語言來概述全等三角形的理念？全等三角形具有什么特征？任何一個三角形通過怎樣的變化能夠成為全等三角形？

要求：在解決前面兩個問題時，學(xué)生需要獨(dú)自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且從實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中獲得相應(yīng)的看法。在解決第三個問題的時候?qū)W生可以動手實(shí)驗(yàn)，通過相互交流的方式來解決這個問題。具體的實(shí)驗(yàn)工具有：直尺、量角器、鉛筆、橡皮等。

實(shí)驗(yàn)過程為：（1）學(xué)生需要在一張紙上畫出任意一個三角形，用剪刀將其剪下，并且放到另外一張紙上，再用剪刀在另外一張紙上剪出與三角形重合的部分，在這個過程中，學(xué)生可以知道兩個三角形是一樣的?？梢圆孪氤鋈热切蔚母拍睢澳軌蛲耆睾系膬蓚€三角形是全等三角形”。（2）為了能夠更好地確認(rèn)第一步的觀點(diǎn)，讓學(xué)生獨(dú)自分別測量兩個三角形的邊長角度，這樣可以判斷出第一步的觀點(diǎn)是正確的。（3）學(xué)生通過自己的測量能夠回答出第二個問題。（4）學(xué)生之間可以進(jìn)行相互合作交流探索第三個問題，并找出答案。

學(xué)生可以通過平移、 旋轉(zhuǎn)等不同方式做出與其全等的三角形。通過上述幾步，可以將書中的知識轉(zhuǎn)化為具體實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中能夠更好地了解全等三角形的概念，充分掌握書本的知識，激發(fā)學(xué)生對于學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生對幾何問題的解決能力。

5 結(jié)語

綜上所述，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式是非常重要的一個手段。初中數(shù)學(xué)教學(xué)，需要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師需要認(rèn)真?zhèn)湔n，圓滿地完成各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，提高課堂的教學(xué)質(zhì)量。