初中數(shù)學(xué)如何開展實驗教學(xué)

段培亮

摘要：實驗在數(shù)學(xué)教學(xué)中具有非常重要的作用，不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。結(jié)合初中數(shù)學(xué)教學(xué)分析數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計原則，并對數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的具體開展進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);實驗教學(xué);信息技術(shù);幾何畫板

中圖分類號：A ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：（2021）-18-122

一、初中數(shù)學(xué)實驗設(shè)計原則

（一）數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有目標(biāo)性

數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有較強的目標(biāo)性，數(shù)學(xué)教師在設(shè)計數(shù)學(xué)實驗時應(yīng)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計實驗?zāi)繕?biāo)、形式、方法、評價等各方面內(nèi)容，充分考慮實驗應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)和應(yīng)發(fā)揮的作用。數(shù)學(xué)實驗的取材要小，確保問題結(jié)論清晰明了。只有遵循目標(biāo)性設(shè)計原則，才能讓數(shù)學(xué)實驗各個環(huán)節(jié)更加合理有序，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，從而達(dá)到提高教學(xué)效率的目的。

（二）數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有整體性

數(shù)學(xué)實驗不但是一種有效的教學(xué)方法，更是對課堂教學(xué)的有益補充。所以在設(shè)計數(shù)學(xué)實驗時應(yīng)遵循整體性原則，即不能只局限于某一節(jié)課，而是要依托于整個單元或一個章節(jié)，設(shè)計分層目標(biāo)，或?qū)嶒灢僮鬟^程進(jìn)行分解，在單元或章節(jié)范圍內(nèi)對某一數(shù)學(xué)實驗的目標(biāo)、內(nèi)容、方法、策略進(jìn)行具體規(guī)劃和選擇，以實現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗效益的最大化。尤其是在教學(xué)內(nèi)容的選擇上要注重各個實驗之間的轉(zhuǎn)化和具體聯(lián)系，確保實驗過程流暢無障礙，強調(diào)螺旋上升，充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的整體性與系統(tǒng)性。

（三）數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有多樣性

數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計不能拘泥于某一種方式和方法，而是要采用豐富多彩、形式多樣的實驗方式，體現(xiàn)實驗的多樣性，如動手操作類實驗、推理演繹類實驗、猜想驗證類實驗等，還可以借助計算機輔助實驗教學(xué)。在數(shù)學(xué)實驗中，教師不要限制學(xué)生的興趣和需求，而是要在直觀形象、生動有趣的基礎(chǔ)上留給學(xué)生豐富的想象空間，引導(dǎo)學(xué)生自主選擇實驗方法，提高學(xué)生的自主分析和實踐能力。

二、初中數(shù)學(xué)實驗的具體開展策略

（一）借助信息技術(shù)演示實驗過程

通過信息技術(shù)演示實驗過程，可以創(chuàng)設(shè)真實的實驗情境，模擬數(shù)學(xué)實驗的演繹過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生視野，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，促使學(xué)生學(xué)會從數(shù)學(xué)角度思考問題。如在判定“垂直平分線”時，當(dāng)學(xué)生已經(jīng)掌握垂直平分線的性質(zhì)后，教師提出問題：“與一條線段兩個端點距離相等的點是否在線段的垂直平分線上呢？”利用幾何畫板的度量功能構(gòu)建平面內(nèi)線段AB，在線段外點一點P，使得PA=PB;借助幾何畫板的軌跡追蹤功能，能夠動態(tài)演示點P的移動軌跡，促使學(xué)生更好地掌握垂直平分的判定方法?？梢?，借助信息技術(shù)可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究性實驗情境，有助于激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，促使學(xué)生主動參與實驗活動。此外，要注重揭示數(shù)學(xué)核心問題的實驗活動。數(shù)學(xué)核心知識往往抽象難懂，將抽象難懂的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為直觀形象、簡單明了的信息非常重要，需要數(shù)學(xué)教師用心為之?？茖W(xué)合理地運用數(shù)學(xué)實驗可以化抽象為形象、化煩瑣為簡單，能夠讓晦澀難懂的數(shù)學(xué)概念、定理等知識變得形象化、具體化。如在教學(xué)“二次函數(shù)圖象的平移”時，傳統(tǒng)教學(xué)中教師一般用實物在黑板上進(jìn)行平移，而在信息技術(shù)條件下，教師可以利用電腦拖動屏幕上的圖象，雖然與黑板上的移動一樣，但是電腦技術(shù)可以在屏幕上留下圖象移動的軌跡，更能直觀展示圖象的平移特點。實際上，圖象的平移與解析式中的某個自變量之間存在直接聯(lián)系，怎樣正確呈現(xiàn)自變量變化和圖象變化之間的關(guān)系，是揭示問題的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)在，教師可以用計算機和大屏幕呈現(xiàn)數(shù)軸，然后在數(shù)軸上做出一個點作為自變量，點在數(shù)軸上的移動表示自變量的變化過程，然后建立自變量與圖象之間的鏈接。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)數(shù)軸上的自變量移動時，與之對應(yīng)的圖象就會發(fā)生變化。通過這樣的設(shè)計，不但可以揭示問題本質(zhì)，而且可以加速學(xué)生對知識的理解，促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力的轉(zhuǎn)化。

（二）積極開展有效的小組實驗活動

小組合作討論活動也是數(shù)學(xué)實驗的一種，通過開展小組討論可以活躍課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生參與實驗活動的熱情。實際上，課堂討論可以在最短的時間內(nèi)吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生表達(dá)欲望，促使學(xué)生間主動交流，說出自己的想法和見解，同時能讓學(xué)生在討論過程中獲得學(xué)習(xí)的樂趣。小組合作應(yīng)在實驗之前進(jìn)行，將學(xué)生分為若干小組，告知學(xué)生實驗?zāi)康?、實驗方法、實驗環(huán)節(jié)等，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗過程，通過這一過程鍛煉思維能力、分析能力、實踐能力和歸納能力。如在教學(xué)“立體幾何中點到線之間最短距離”時，就可以采用小組合作討論的方式完成。先將學(xué)生按照四人一組進(jìn)行分組，引導(dǎo)學(xué)生分工協(xié)作，選出組長、觀察員、操作員、記錄員;當(dāng)學(xué)生完成實驗之后，由組長進(jìn)行總結(jié)匯報。值得注意的是，教師要在學(xué)生匯報實驗結(jié)論之后，對學(xué)生的實驗活動進(jìn)行鼓勵性評價，因為這不僅僅是對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的認(rèn)可，也可以激發(fā)學(xué)生的成就感，調(diào)動學(xué)生的參與興趣，讓學(xué)生對下次實驗充滿期待。通過學(xué)生反饋，教師還可以看出學(xué)生的不足之處，應(yīng)及時給予指導(dǎo)和糾正，這樣才是完整的實驗活動，最終才能取得高效的教學(xué)效率。

（三）以思維培養(yǎng)為中心開展實驗

為了培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣，教師可以創(chuàng)設(shè)生動的問題情境，設(shè)計趣味性問題，引導(dǎo)學(xué)生對同一個數(shù)學(xué)知識的不同表現(xiàn)形式進(jìn)行仔細(xì)觀察與深入探究，經(jīng)歷分析、辨析、猜想、歸納總結(jié)的思維過程，最終達(dá)到驗證知識和掌握知識的目的。這樣的實驗教學(xué)形式比較適用于探索解題方法的教學(xué)中，也叫作“思想實驗”，雖然看似簡單，但是內(nèi)在過程比較復(fù)雜，因為整個實驗過程都在學(xué)生的腦海中進(jìn)行，屬于思想的運作，雖不受具體條件的限制，卻需要學(xué)生具有較強的抽象思維能力。思維實驗的數(shù)學(xué)思想方法源自數(shù)學(xué)知識又高于數(shù)學(xué)知識。通過這樣的思維訓(xùn)練，有助于進(jìn)一步拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思想，是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的更高境界。

結(jié)束語

從上述分析可以看出，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展實驗教學(xué)，能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)數(shù)學(xué)知識，并幫助學(xué)生在觀察和操作過程中鍛煉思維等能力素質(zhì)。因此，初中數(shù)學(xué)教師必須要加強數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計和開展，實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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