基于循證理論的初中數(shù)學實驗教學模式探究

摘?要：數(shù)學實驗的目的是提高學生在數(shù)學方面的素養(yǎng)和能力，讓學生能夠在實驗的過程中體會數(shù)學的奧秘和快樂，幫助學生養(yǎng)成終身研究的良好思維習慣。但是因為沒有理論的有力引導(dǎo)，導(dǎo)致在初中數(shù)學實驗的實施過程存在一些問題。近年來，在教育領(lǐng)域中逐漸開閘詢證理論，這為初中數(shù)學的實驗教學提供了良好的指引和方向，也為初中數(shù)學實驗教學提供了可探究和借鑒的全新模式。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學;實驗教學;詢證理論

一、 引言

所謂數(shù)學實驗，就是在特定條件下以數(shù)學作為研究對象，通過教師帶領(lǐng)學生來操作和研究數(shù)學中的現(xiàn)象和規(guī)律，從而得出結(jié)論的過程。在實驗的過程中，會激發(fā)學生對數(shù)學的求知欲和探索以及創(chuàng)造的欲望，學生在學習數(shù)學的過程中，通過自己動手操作和觀察對數(shù)學有關(guān)的知識結(jié)構(gòu)和猜想進行驗證，在原有知識的基礎(chǔ)上構(gòu)建新的知識理論體系，學習新的數(shù)學理念，總結(jié)數(shù)學新規(guī)律，逐漸形成學生勇于探索、科學求知的良好品質(zhì)，鍛煉學生的思維能力，促進學生的綜合發(fā)展。

二、 初中數(shù)學實驗教學的目的和意義

（一）傳統(tǒng)數(shù)學教學的弊端

傳統(tǒng)的教學方式以單純講解為主，同時引入新的知識，機械的復(fù)習學過的知識，講解新課程并帶領(lǐng)學生不斷練習，導(dǎo)致學生非常缺少獨立自主學習的機會，學生和老師之間的溝通和交流也比較少，內(nèi)容單調(diào)，教學的知識性和系統(tǒng)性比較突出，但脫離了學生的實際情況。為了考試來進行教學和為了應(yīng)對考試而學習，這兩種思維觀念都是落后的、腐朽的。所以，應(yīng)該注重培養(yǎng)學生的素質(zhì)、能力、而不是一味被動地接受知識，不主動學習，不了解數(shù)學的重要性，應(yīng)摒棄學會四則運算一生足矣的思想。

（二）順應(yīng)新課程改革的潮流趨勢

在新課標中明確規(guī)定：處于義務(wù)教育階段，數(shù)學教學應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，強化教學的基礎(chǔ)性與發(fā)展型。確保學生可以獲得優(yōu)質(zhì)數(shù)學基礎(chǔ)教育，根據(jù)學生特點及學習能力，強調(diào)數(shù)學學習的現(xiàn)實性，并應(yīng)當引起學生主動觀察與分析，積極猜想與推理。另外，還建議教學中應(yīng)當讓學生不斷構(gòu)建數(shù)學知識，引導(dǎo)學生對數(shù)學知識進行自主探究。強化數(shù)學知識與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。數(shù)學教材編寫也注重從自然、社會科學等方面尋找素材，為學生提供自主挖掘與探索的空間。由此可見，數(shù)學實驗教學是新課程改革的必然趨勢。

三、 初中數(shù)學實驗教學的分類

（一）操作性數(shù)學實驗教學

數(shù)學實驗教學需要學生自己動手操作，同時借助一些材料和工具來實施，教師通過情景教學模式引導(dǎo)學生探索數(shù)學知識，檢驗數(shù)學結(jié)論。

（二）思維性數(shù)學實驗教學

思維性實驗是一種思維活動，具有一定的復(fù)雜性，主要是通過真實的實驗方式為展開方式，思維性數(shù)學實驗教學通過展示各種不同的數(shù)學對象和創(chuàng)建教學情境，通過提問等方式引導(dǎo)學生探究數(shù)學知識，檢驗教學活動。

四、 初中數(shù)學實驗教學的設(shè)計原則

自主性原則：尊重學生在數(shù)學實驗中的主導(dǎo)型地位。

協(xié)調(diào)性原則：注重引導(dǎo)學生在認識的同時提升情感能力。

探究性原則：對知識產(chǎn)生的過程進行重視，多探討解決問題的方法和步驟。

量力性原則：數(shù)學實驗過程應(yīng)和學生的身心發(fā)展水平和認知能力相符合，滿足學生在這一年齡段的需求。

趣味性原則：數(shù)學實驗形式應(yīng)吸引學生的興趣，促進學生更加積極地參與進來。

實用性原則：數(shù)學實驗應(yīng)遵循以下原則，分別是簡單、便捷、效率高和實際意義。學生能利用實驗感受數(shù)學價值，促進自主學習數(shù)學。

五、 初中數(shù)學實驗?zāi)Ｊ教骄?/p>

（一）借助教學用具，開展數(shù)學實驗

在數(shù)學實驗中，各種各樣的教學工具使用的頻率比較高，借助教具不單單保存了數(shù)學的學科特征，同時有利于學生加強對數(shù)學知識的學習。在實際教學實驗的開展過程中，教師可以根據(jù)教學用于促進實驗活動的順利完成，學生也能夠通過使用教學工具對數(shù)學這門學科背后的意義和本質(zhì)進行分析，促進學生對數(shù)學有更深層次地理解。與此同時，相比傳統(tǒng)的單純講解的教學方式，多利用各種教學工具能夠促進學生學習主動性和積極性地提高。

比如在學習《用尺規(guī)作三角形》時，在開展教學實驗的過程中，老師可以通過教學用具的使用來協(xié)助開展這門課的學習，尺規(guī)也就是直尺和圓規(guī)。教師在教課的過程中可以把尺規(guī)展示給學生，并且教授學生怎么使用尺規(guī)來進行具體的作畫，接下來，教師應(yīng)該鼓勵學生使用尺規(guī)自己鍛煉畫三角形和圓形，從一個點出發(fā)畫出一條線段，之后讓學生以線段兩端為圓心自己設(shè)定半徑，使用圓規(guī)畫弧，兩條弧相交于一點，將原始線段的兩端點和相交點連接在一起，這就完成了一個三角形。

我們非常明顯地發(fā)現(xiàn)，在初中數(shù)學實驗課的過程中，教師使用教學工具協(xié)助教學，學生通過自己動手更好地利用教學工具，深化對數(shù)學知識的認知。

（二）應(yīng)用探究問題，引導(dǎo)學生思考

在講解傳統(tǒng)數(shù)學課的時候，教師和學生之間可以通過提問和解答疑惑的方式來進行思想交換，通過提問的方式，了解學生對知識的掌握情況和程度，同時以此為基礎(chǔ)并結(jié)合學生自身的學習情況來安排教學任務(wù)和教學方法，確保教師能夠提升課堂講解效率和教學質(zhì)量。在初中數(shù)學實驗課的開展過程中，教師可以利用探究問題，引導(dǎo)學生深入思考在數(shù)學實驗教學中有哪些具體的內(nèi)容是我們需要知道的，進而對數(shù)學實驗中出現(xiàn)的問題加以解決，保障整個數(shù)學實驗?zāi)軌蛴行У亻_展。

以《等可能事件的概率》這一門課程的講解為例，教師可以根據(jù)提出一個探究性的問題來促進學生思考。學習《等可能事件的概率》這節(jié)課主要是為了讓學生對古典概型的求解方法進行了解和掌握，幫助學生對簡單事件概率的計算方式進行掌握和了解，在以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教師可以開展數(shù)學實驗活動，如抓小球，所謂的抓小球就是先準備四個小球，其中有兩個紅色，一個藍色還有一個黃色，把他們放在一個密閉的小箱子里面，教師提出問題，如，一次拿出一個球，不是紅色的概率有多少？如果一次拿出兩個球，都是紅色的概率有多少？如果一次拿出兩個球，拿出黃色球的概率有多少？通過增強實驗的趣味性，引發(fā)學生對數(shù)學知識的思考，促進學生學習計算概率的大小。

根據(jù)以上案例可以發(fā)現(xiàn)，教師在數(shù)學實驗的過程中對學生進行指導(dǎo)，以問題為媒介，促進學生的自主思考，讓學生在數(shù)學實驗中更加積極主動地參與，促進完成數(shù)學實驗。

（三）利用多媒體技術(shù)，深化學生認知

自從上個世界末開始，世界上出現(xiàn)了第一臺電子計算機，社會開始逐漸朝著信息化的方向發(fā)展。當前的教育領(lǐng)域中，在教師講解數(shù)學知識的過程中也開始應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)來進行講解，轉(zhuǎn)變了教學形式，提高了講解的效果。在教師進行數(shù)學實驗的過程中，可以充分借助多媒體，構(gòu)建直觀動態(tài)的教學情境，幫助學生對數(shù)學知識有更好地了解。然而在現(xiàn)代教育資源中有各種各樣的工具，能夠幫助教師簡化教學過程，改善數(shù)學實驗教學效果。

例如在講解《利用軸對稱進行設(shè)計》這門課程時，教師可以充分利用多媒體技術(shù)開展數(shù)學實驗。在數(shù)學實驗的開展過程中，教師首先使用多媒體播放器來向?qū)W生投放學剪紙的視頻，在播放過程中能夠讓學生初步對剪紙藝術(shù)有一個簡單地了解。之后，教師可以組織學生使用事先準備好的小刀、剪紙等通過折疊和裁剪制作成軸對稱的花邊團，之后使用Word進行復(fù)制粘貼、旋轉(zhuǎn)等，重復(fù)粘貼和旋轉(zhuǎn)，促進學生在參與實驗的同時，深化對軸對稱圖形特點等知識的認知。不難發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的進步推動了教學模式的改革和轉(zhuǎn)變，在開展初中數(shù)學實驗教學的過程中，教師可以充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)，簡化實驗流程，引導(dǎo)學生在參與實驗的過程中學好數(shù)學知識。

（四）應(yīng)用思維導(dǎo)圖，構(gòu)建玩完整的教學體系

思維導(dǎo)圖有助于建立知識和知識之間的連接，便于學生理解和學習。在初中數(shù)學實驗開展過程中，借助思維導(dǎo)圖能夠?qū)⒅R整理成框架，進而構(gòu)建完整的數(shù)學知識體系，促進對數(shù)學知識的記憶和理解。比如在學習“投影和視圖”時，教師可以通過思維導(dǎo)圖的構(gòu)建，以投影和視圖為中心點進行知識地延伸和擴展，在自主構(gòu)建知識導(dǎo)圖之后，學生能夠建立起這部分知識的完整體系，進而加深對這部分知識的印象和記憶。

六、 結(jié)語

綜上所述，初中數(shù)學實驗教學的開展，不僅可以為學生積極參與數(shù)學活動提供了機會，更為重要的是通過數(shù)學實驗，使學生的思維打開了，同時他們對數(shù)學的理解、在數(shù)學方面發(fā)現(xiàn)問題的能力與創(chuàng)造的本領(lǐng)均得到了顯著提高，同時對學生良好觀察能力的形成也非常有利，此外，學生的數(shù)學素養(yǎng)也得到了發(fā)展。數(shù)學實驗是當前課堂教學改革中的重要組成部分，只有準確把握數(shù)學實驗的本質(zhì)，科學合理地進行實驗設(shè)計，才能充分發(fā)揮數(shù)學實驗的教學價值，提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]倪志敏.給力數(shù)學實驗發(fā)展學生理性思維[J].數(shù)學教學通訊，2018（16）.

[2]洪新華.巧構(gòu)參數(shù)問題發(fā)展理性思維[J].中學數(shù)學教學，2012（4）.

[3]賴啟茂.數(shù)學課堂教學貴在立意高遠：以《加減消元法》的教學為例[J].中學教學參考（中），2018（14）.

[4]徐永清.提高數(shù)學實驗教學效率策略[J].中學生數(shù)理化：教與學，2014（3）.

[5]陳福勤.借助實驗提高數(shù)學課堂的效率[J].文理導(dǎo)航，2011（6）.

[6]葉璟.數(shù)學實驗讓數(shù)學課堂更有趣：九年級數(shù)學實驗“用折紙做特殊三角形”[J].中學數(shù)學月刊，2019（4）：31-33.

[7]尤曉珍，黃陸珍.實驗融入數(shù)學課堂：對初中數(shù)學實驗教學設(shè)計的策略探討[J].數(shù)學教學通訊，2018（14）：62-63.

[8]蔣鈴.提高初中數(shù)學實驗手冊在教學中的有效應(yīng)用：以蘇教版初中數(shù)學為例[J].數(shù)學教學通訊，2017（32）：26-27，76.

作者簡介：田佳旺，甘肅省慶陽市，甘肅省合水縣樂蟠初級中學。