數(shù)學(xué)實驗在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用

【摘 要】數(shù)學(xué)實驗不僅能驗證學(xué)生已經(jīng)掌握的知識，科學(xué)且合理的實驗還能夠增加課堂教學(xué)活躍性，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識、分析能力、邏輯思維能力、抽象意識以及探索能力等。利用數(shù)學(xué)實驗進行有效教學(xué)有利于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和素養(yǎng)，從而實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)實驗;初中數(shù)學(xué);運用策略

【中圖分類號】G633.6? 【文獻標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）12-0169-03

數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式應(yīng)用的根本意義在于，引導(dǎo)學(xué)生通過主動操作的方法對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行深度探究，結(jié)合具體問題發(fā)現(xiàn)其中的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)概念，進而實現(xiàn)增強學(xué)生學(xué)習(xí)效果、強化學(xué)生探索能力的發(fā)展目的。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)體系中應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式，可以有效促進學(xué)生創(chuàng)新意識、分析能力、邏輯思維等多項綜合素質(zhì)水平的提高。

1? ?借助數(shù)學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

全面強化初中階段學(xué)生創(chuàng)新思維意識是當(dāng)前教學(xué)體系中的重要發(fā)展目標(biāo)，同時也是幫助學(xué)生進一步探索多元學(xué)習(xí)內(nèi)容的重要途徑。為了實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新意識發(fā)展目標(biāo)，進一步提升初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平，教師可以充分利用數(shù)學(xué)實驗對學(xué)生進行引導(dǎo)，促使學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，并能通過對實驗過程進行分析而解決相關(guān)問題，以此達到強化學(xué)生創(chuàng)新思維能力的教育目的。在此過程中，數(shù)學(xué)教師要以培養(yǎng)學(xué)生好奇心和積極探索意識為條件，使學(xué)生積極參與到數(shù)學(xué)實驗探索過程中，從而完成根本教育目的。

如在初中數(shù)學(xué)實驗與探究課程“填幻方”教學(xué)方案設(shè)計過程中，數(shù)學(xué)教師可結(jié)合本課教學(xué)過程中的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生進行引導(dǎo)，促使學(xué)生全面認識幻方，并了解幻方的起源及基本概念，同時可以在實驗學(xué)習(xí)過程中進一步探索三階幻方的構(gòu)造方法。數(shù)學(xué)實驗的基本教學(xué)流程便是實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新意識發(fā)展的有效方式，學(xué)生可以在不斷分析及嘗試過程中進一步了解奇階幻方填寫的方法。除此之外，在用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的具體方案構(gòu)建過程中，數(shù)學(xué)教師可以為學(xué)生構(gòu)建多元化的教學(xué)方案，促使學(xué)生從多角度分析相關(guān)數(shù)學(xué)知識，避免學(xué)習(xí)方法局限化，從而推動學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此，在初中階段數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方法設(shè)計及應(yīng)用過程中，教師要注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)學(xué)生多途徑探索問題，從而實現(xiàn)拓展學(xué)習(xí)方向和學(xué)習(xí)內(nèi)容的發(fā)展目標(biāo)。

2? ?通過數(shù)學(xué)實驗強化學(xué)生分析能力

就初中學(xué)生的身心發(fā)展特點與思維方式角度而言，大部分學(xué)生對于數(shù)據(jù)分析觀念的認知主要是以螺旋上升的形式為主，這是全面強化學(xué)生理解能力和探索能力的根本原因。初中階段是學(xué)生累積基礎(chǔ)知識、提升基礎(chǔ)素養(yǎng)的重要時期，全面發(fā)展學(xué)生分析能力是十分重要的教學(xué)發(fā)展目標(biāo)。對此，數(shù)學(xué)教師可以充分利用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式。對學(xué)生進行引導(dǎo)和培養(yǎng)，促使學(xué)生在實驗探究過程中主動建立數(shù)據(jù)及分析理念，從而在自主探索過程中掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，強化數(shù)據(jù)分析水平。

如在初中數(shù)學(xué)實驗與探究課程“無限循環(huán)小數(shù)化分數(shù)”教學(xué)方案設(shè)計過程中，教學(xué)目標(biāo)在于引導(dǎo)學(xué)生進一步探究無限循環(huán)小數(shù)化分數(shù)過程中滲透的轉(zhuǎn)化思想、無限逼近思想及相關(guān)方程的具體作用。在此目標(biāo)實現(xiàn)過程中，數(shù)學(xué)教師可充分利用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式對學(xué)生進行引導(dǎo)，使學(xué)生體會到實驗方法的多樣性，同時深度領(lǐng)悟?qū)嶒炋骄繉W(xué)習(xí)方法的具體應(yīng)用策略。除此之外，教師還要拓展學(xué)生數(shù)據(jù)分析探索方向，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合基礎(chǔ)實驗學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)主動探究更加全面廣泛的學(xué)習(xí)內(nèi)容，進一步提升學(xué)生數(shù)學(xué)實驗水平，強化其數(shù)據(jù)分析能力。總之，加強數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式的應(yīng)用是全面提升學(xué)生數(shù)學(xué)分析能力及綜合思維能力的有效措施。

3? ?結(jié)合數(shù)學(xué)實驗發(fā)展學(xué)生邏輯思維

邏輯思維能力的發(fā)展是保障學(xué)生智力發(fā)展的重要基礎(chǔ)條件。從初中階段數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系的基本特點來看，教師應(yīng)當(dāng)以發(fā)展邏輯思維為核心，為學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)方案和教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生根據(jù)思維活動探索學(xué)習(xí)方法，強化學(xué)習(xí)效果，從而實現(xiàn)思維結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。然而發(fā)展學(xué)生的思維能力一直是教育過程中的難點。為了幫助學(xué)生突破這一難點，全面提高綜合邏輯思維水平，數(shù)學(xué)教師可以利用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式為學(xué)生構(gòu)建完善的教學(xué)體系，促使學(xué)生在實驗探究過程中全面感受邏輯思維給學(xué)習(xí)帶來的積極影響，從而提升學(xué)生的綜合思維水平。

如在初中數(shù)學(xué)“瓶子中有多少粒豆子”課程教學(xué)過程中，為了幫助學(xué)生進一步了解抽樣調(diào)查收集數(shù)據(jù)的方法，同時幫助學(xué)生初步感受抽樣的必要性，并體會用樣本估計總體的思想，數(shù)學(xué)教師可應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式，促使學(xué)生通過實驗了解運用統(tǒng)計知識解決實際問題的具體方法，同時讓學(xué)生感受統(tǒng)計的一般過程，初步建立統(tǒng)計觀念，并實現(xiàn)邏輯思維能力發(fā)展。除此之外，為了進一步拓展數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，全面強化學(xué)生綜合思維水平，教師可以將合作交流教學(xué)方法融入其中，這樣可以幫助學(xué)生突破單一化的思維模式，領(lǐng)悟?qū)W習(xí)其他同學(xué)及教師的思維方法，進而強化學(xué)生綜合思維水平和合作探究能力。總之，加強應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方法對學(xué)生進行引導(dǎo)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力和學(xué)習(xí)能力。

4? ?借助數(shù)學(xué)實驗提升學(xué)生抽象意識

很多學(xué)生由于缺乏抽象意識，學(xué)習(xí)效果達不到既定目標(biāo)。為此，數(shù)學(xué)教師可以加強應(yīng)用實驗教學(xué)模式，促使學(xué)生在動手實踐和分析探索過程中，進一步認識數(shù)學(xué)內(nèi)容中的抽象元素，進而更好地理解數(shù)學(xué)知識。

如在初中數(shù)學(xué)“三角形中邊與角之間的不等關(guān)系”教學(xué)設(shè)計過程中，數(shù)學(xué)教師可結(jié)合實驗探究和推理論證，促使學(xué)生全面探索三角形中邊與角之間的不等關(guān)系，提升學(xué)生分析問題的能力和理解抽象知識的能力。與此同時，通過探索總結(jié)，學(xué)生可以全面認識數(shù)學(xué)活動中的新穎元素，進一步激發(fā)學(xué)習(xí)幾何的興趣?？傊?，借助數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式，為學(xué)生構(gòu)建教學(xué)方案，可以幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點，在探究過程中進一步強化抽象思維能力，提高學(xué)生綜合學(xué)習(xí)水平。

5? ?利用數(shù)學(xué)實驗提高學(xué)生探索能力

為了全面提升學(xué)生探索能力，教師在教案設(shè)計過程中，可以充分利用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式及鼓勵教育方法對學(xué)生進行引導(dǎo)，促使學(xué)生充滿探索的信心，體會及享受成功的喜悅，從而提升綜合學(xué)習(xí)水平。如初中數(shù)學(xué)“豐富多彩的正方形”的主要教學(xué)目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)菱形的定義和性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。在制定教學(xué)方案時，數(shù)學(xué)教師可使用實驗教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生通過動手實踐掌握平行四邊形的性質(zhì)及基本證明方法，進而學(xué)習(xí)菱形的定義及性質(zhì)。在此過程中，教師要有針對性地對其進行鼓勵，使學(xué)生充滿探索信心。總之，利用數(shù)學(xué)實驗為學(xué)生構(gòu)建完善的教育方案，可以全面提高學(xué)生探索能力，幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點。

6? ?應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生自主意識

很多學(xué)生缺乏良好的自我管理能力和自主探究意識。數(shù)學(xué)教師為此可以加強數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的自主意識，促使學(xué)生根據(jù)實驗任務(wù)和實驗?zāi)繕?biāo)主動探索，并完成學(xué)習(xí)發(fā)展目標(biāo)。

如在初中數(shù)學(xué)“設(shè)計跑道”教學(xué)方案設(shè)計過程中，為了激發(fā)學(xué)生自主意識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，數(shù)學(xué)教師可以應(yīng)用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法及辯證唯物主義思想，促使學(xué)生在類比及聯(lián)想等多元化學(xué)習(xí)方法的探索過程中領(lǐng)悟公式推導(dǎo)的過程，進一步強化自主學(xué)習(xí)意識和主動學(xué)習(xí)能力。與此同時，數(shù)學(xué)教師可以在實驗教學(xué)中構(gòu)建任務(wù)探索情境，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合具體公式正確熟練地應(yīng)用知識，并完成計算?？傊?，加強應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方法，可以全面強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

7? ?依托數(shù)學(xué)實驗構(gòu)建良好教學(xué)氛圍

初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師十分重視教學(xué)環(huán)境及教學(xué)氛圍的構(gòu)建工作，這是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的根本，同時也是幫助學(xué)生深度理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，掌握學(xué)習(xí)重點的關(guān)鍵因素[1]。在初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式應(yīng)用過程中構(gòu)建良好教學(xué)氛圍，對學(xué)生課堂學(xué)習(xí)有較大作用。

如初中數(shù)學(xué)“概率與中獎”的主要教學(xué)目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生體會統(tǒng)計推斷的合理性，進一步掌握概率與統(tǒng)計之間的聯(lián)系及概率的一般應(yīng)用模式。在教學(xué)設(shè)計過程中，教師可以依托數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方法，并融入趣味游戲，使學(xué)生在參與數(shù)學(xué)實驗的過程中體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性。另外，無論是精神環(huán)境氛圍還是物質(zhì)環(huán)境氛圍的構(gòu)建，都要在結(jié)合學(xué)生的基礎(chǔ)水平和身心發(fā)展特點的基礎(chǔ)上進行。

8? ?借助數(shù)學(xué)實驗發(fā)展學(xué)生實踐能力

實驗教學(xué)有利于發(fā)展學(xué)生的實踐能力，能夠引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生充分利用所掌握的知識解決問題，體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的實用性。隨著學(xué)生對數(shù)學(xué)實驗的興趣越來越高，教師可以拓寬實驗的維度和范圍，使數(shù)學(xué)實驗不再局限在課堂教學(xué)中，而是能夠合理地延伸到課外，增加實驗的操作空間，并且豐富實驗素材。教師可以充分挖掘教材中的知識點，從生活中選擇合適的案例設(shè)計實驗，讓學(xué)生以合作的方式進行實驗[2]。

如在教學(xué)關(guān)于“打折銷售”的問題時，教師可以設(shè)計課外實踐活動，以便了解學(xué)生對打折銷售的看法。教師首先要將學(xué)生分組，對每組組員進行明確分工，然后讓其利用課余時間進行社會調(diào)查。整個實驗要讓多個小組共同進行，有的小組負責(zé)調(diào)查問卷，有的小組負責(zé)攝像……然而各小組匯總收集的信息，并得出自己的結(jié)論，并利用自己掌握的知識進行判斷。這樣的實驗具有很強的開放性，沒有標(biāo)準答案，學(xué)生只要能夠找到符合自己觀點的依據(jù)即可。這樣的開放性數(shù)學(xué)實驗不僅具有趣味性，還有利于發(fā)展學(xué)生的實踐能力，并且能夠在一定程度上提升學(xué)生的分析和歸納能力，對于學(xué)生而言是一種具有積極意義的教學(xué)活動。

9? ?利用數(shù)學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)興趣

數(shù)學(xué)知識具有嚴謹、抽象等特點，因此很多學(xué)生都對數(shù)學(xué)“敬而遠之”，無法激發(fā)學(xué)生興趣，進而影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，最終影響數(shù)學(xué)教學(xué)效果。適當(dāng)利用數(shù)學(xué)實驗進行教學(xué)，能夠有效地解決以上問題，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

如在教學(xué)“全等三角形的判定”時，教師可以指導(dǎo)學(xué)生提前準備好剪刀、量角器、刻度尺等工具，然后讓學(xué)生按要求制作內(nèi)角確定的三角形、邊長確定的三角形，并讓學(xué)生討論這樣的三角形是否具有全等性。學(xué)生通過實驗驗證三角形全等的條件，既能夠使學(xué)生深入理解本節(jié)知識，又能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時，為保證教學(xué)的有效性和學(xué)生的積極性，教師可以應(yīng)用分組教學(xué)方法，讓每個小組證明相應(yīng)條件下三角形是否全等，最先完成任務(wù)且答案準確的小組可以獲得獎勵。與傳統(tǒng)死記硬背定義等教學(xué)方式相比，數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方法能夠提高課堂教學(xué)的活躍性、提高學(xué)生的參與度和積極性。同時，在實驗過程中，學(xué)生對定理、公式等內(nèi)容的理解更加深入，對數(shù)學(xué)的興趣被有效激發(fā)出來，有利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)?？傊诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)中積極且合理地應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗，可以有效激發(fā)學(xué)生興趣。

將實驗教學(xué)科學(xué)地應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，可以使學(xué)生在主動實踐及探索過程中進一步提升創(chuàng)新意識、分析能力、邏輯思維、抽象意識等核心素養(yǎng)，從而幫助學(xué)生在有效的學(xué)習(xí)體驗過程中掌握科學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法，進而提升整體教學(xué)效率。

【參考文獻】

[1]王家賓.“數(shù)學(xué)實驗”在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用[J].當(dāng)代家庭教育，2021（33）.

[2]黃心怡.數(shù)學(xué)實驗在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實踐探索[J].文理導(dǎo)航（中旬），2021（11）.

【作者簡介】

陳兵（1975～），男，山東鄒平人，本科，一級教師。