數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

玄甲峰

摘? ?要：在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，深受學(xué)生喜愛(ài)。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做篩選處理，還要組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐操控、探究、發(fā)現(xiàn)、分析、體驗(yàn)、歸結(jié)等學(xué)習(xí)行動(dòng)中建立數(shù)學(xué)學(xué)科認(rèn)知能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)帶有直觀性、推理性、探索性等特點(diǎn)，其教學(xué)訓(xùn)練價(jià)值極高，要做好教學(xué)設(shè)計(jì)和組織，讓實(shí)驗(yàn)成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)重要助學(xué)手段。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1009-010X（2022）20/23-0057-02

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有特殊訓(xùn)練價(jià)值，教師在教學(xué)中適時(shí)滲透實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造特殊訓(xùn)練機(jī)會(huì)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有很多不同的表現(xiàn)形式，思維性實(shí)驗(yàn)、制作性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)、模擬性實(shí)驗(yàn)，都屬于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)范疇，教師要對(duì)教學(xué)內(nèi)容做深入分析，篩選出實(shí)驗(yàn)素材，組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有特殊助學(xué)價(jià)值，教師要做創(chuàng)新探索，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中建立學(xué)科認(rèn)知。

一、篩選思維性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力

所謂思維性實(shí)驗(yàn)，是指運(yùn)用思維方式探究數(shù)學(xué)知識(shí)、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的教學(xué)活動(dòng)。思維性實(shí)驗(yàn)不需要走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，也不需要借助更多實(shí)驗(yàn)器材，只是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做分析，在數(shù)學(xué)定義、定理、公式分析應(yīng)用中完成學(xué)科學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自然建立數(shù)理關(guān)系，形成系統(tǒng)性學(xué)科認(rèn)知。

教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容做深度分析，找到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，能夠?qū)⒄n堂教學(xué)帶入特定學(xué)習(xí)情境之中。如教學(xué)魯教版七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)“勾股定理”，教師借助多媒體播放一段視頻，讓學(xué)生觀看并分析：這是一個(gè)特殊的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用簡(jiǎn)單復(fù)制、粘貼等手法，演示勾股定理證明過(guò)程，仔細(xì)觀看和思考，推演出其中的原理，用自己的話介紹操作過(guò)程。學(xué)生開(kāi)始觀察這個(gè)動(dòng)態(tài)圖形的拼接，展開(kāi)多重互動(dòng)，對(duì)其中原理進(jìn)行推導(dǎo)，課堂研究氣氛逐漸形成。教師播放另一個(gè)視頻，這是一個(gè)注水實(shí)驗(yàn)，也是對(duì)勾股定理做驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。三個(gè)正方體容器圍成一個(gè)直角三角形，最大容器注滿水，轉(zhuǎn)動(dòng)容器位置，讓水流向兩個(gè)小容器，正好注滿。這其中有什么樣的原理存在？學(xué)生再度展開(kāi)觀看和思考，對(duì)勾股定理應(yīng)用原理做深入分析。教師接連推出無(wú)字證明的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，為學(xué)生深入思考創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

二、推出制作性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

制作性實(shí)驗(yàn)和操作性實(shí)驗(yàn)有太多對(duì)接點(diǎn)，教師要做好篩選和分類處理，針對(duì)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)任務(wù)，為學(xué)生提供更多實(shí)踐操作機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。學(xué)生對(duì)制作類實(shí)驗(yàn)有更高認(rèn)同感，其訓(xùn)練作用更為突出，教師要抓住學(xué)生興趣展開(kāi)設(shè)計(jì)，利用實(shí)驗(yàn)做具體調(diào)度，讓學(xué)生自然進(jìn)入到學(xué)科核心。

教師推出實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)，需要設(shè)計(jì)具體的操作要求，給學(xué)生規(guī)劃清晰的操作路線，這樣才能為學(xué)生順利進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)創(chuàng)造良好條件。如教學(xué)“圖形的全等”這部分內(nèi)容時(shí)，教師讓學(xué)生拿出剪刀，找到一些白紙，任意折疊和設(shè)計(jì)，剪裁出一些幾何圖形，然后做觀察和判斷，哪些圖形是可以完全重合的。學(xué)生快速進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，開(kāi)始制作不同的幾何圖形。在挑選相同圖形時(shí)，學(xué)生都能夠利用重合作出全等判斷。教師隨意找到一個(gè)平行四邊形圖形，讓學(xué)生將其分成相同的兩部分，看看有多少種方案。學(xué)生接受任務(wù)后，都能夠主動(dòng)展開(kāi)思考和操作，課堂研究氣氛活躍起來(lái)。成果展示階段，教師要求學(xué)生做具體介紹，學(xué)生積極響應(yīng)，對(duì)重合判斷方法做歸結(jié)。學(xué)生對(duì)剪紙之類的制作實(shí)驗(yàn)比較有感覺(jué)，說(shuō)明教師設(shè)計(jì)是有針對(duì)性的，為學(xué)生帶來(lái)了更多研究機(jī)會(huì)。

三、組織探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力

操作類實(shí)驗(yàn)相比制作性實(shí)驗(yàn)更為簡(jiǎn)單，讓學(xué)生通過(guò)擺一擺、拼一拼、畫(huà)一畫(huà)、測(cè)一測(cè)等學(xué)習(xí)活動(dòng)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作，在動(dòng)態(tài)行動(dòng)中建立數(shù)學(xué)認(rèn)知。學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單的操作性實(shí)驗(yàn)比較有興趣，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)操作條件做整合處理，讓更多學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，在實(shí)際操控中形成實(shí)驗(yàn)認(rèn)知能力。

教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容做深入分析，推出探索實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生會(huì)主動(dòng)接受，并展開(kāi)深入研究，在實(shí)踐操作過(guò)程中建立學(xué)科認(rèn)知。如教學(xué)“利用三角形全等測(cè)距離”這部分內(nèi)容時(shí)，教師設(shè)計(jì)了探索性實(shí)驗(yàn)：這里有一個(gè)軟尺，長(zhǎng)度為20米，校園花園中有水池，寬度超過(guò)20米，如何運(yùn)用這根軟尺測(cè)量出水池兩邊指定位置之間的距離？學(xué)生對(duì)實(shí)地操作性活動(dòng)有特殊參與興趣，在教師安排下快速進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，并展開(kāi)觀察和設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)一番操作，很多小組都順利完成實(shí)驗(yàn)操作，計(jì)算出測(cè)量結(jié)果。在課堂展示環(huán)節(jié)，學(xué)生踴躍發(fā)言，教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況做觀察和評(píng)價(jià)。

四、設(shè)計(jì)模擬性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

教師借助計(jì)算機(jī)或相關(guān)軟件設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，建立多種互動(dòng)功能，為學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件。學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)操作更感興趣，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)創(chuàng)意設(shè)計(jì)。模擬實(shí)驗(yàn)未必要很復(fù)雜，教師要做好合理設(shè)計(jì)。

學(xué)生對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)有特殊興趣，教師借助多媒體做輔助，能夠?yàn)閷W(xué)生帶來(lái)更多觀察機(jī)會(huì)。如教學(xué)“探索軸對(duì)稱的性質(zhì)”，教師先做示范操作：這是一片白紙，從中做對(duì)折，用針扎一個(gè)“天”字，然后將紙片打開(kāi)，這兩個(gè)“天”字分列在對(duì)折線兩邊，形成軸對(duì)稱圖形。學(xué)生對(duì)教師操作進(jìn)行細(xì)致觀察，對(duì)軸對(duì)稱圖形有了更清晰的認(rèn)識(shí)。為激發(fā)學(xué)生探索熱情，教師讓學(xué)生找到一張方格紙，隨意畫(huà)出一個(gè)圖形，并找到適當(dāng)?shù)胤疆?huà)出一根線，在這根線的另一邊畫(huà)出對(duì)稱圖。學(xué)生開(kāi)始操作，但遇到一些困難，不知道在什么位置設(shè)計(jì)這根線。教師利用多媒體做動(dòng)態(tài)展示，讓學(xué)生仔細(xì)觀看，逐漸找到實(shí)驗(yàn)操作的要領(lǐng)。多媒體展示動(dòng)畫(huà)圖形，直觀性更高，學(xué)生接受不存在障礙，助學(xué)效果更為顯著。

實(shí)驗(yàn)具有重要的應(yīng)用價(jià)值，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)有意識(shí)引入一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組織學(xué)生展開(kāi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探索行動(dòng)，不僅能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造深度學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，建立生活學(xué)習(xí)意識(shí)。初中數(shù)學(xué)學(xué)科教材中有不少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師要對(duì)這些內(nèi)容做優(yōu)化處理，提煉更多實(shí)驗(yàn)素材，組織學(xué)生展開(kāi)多種形式的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中鍛煉學(xué)科認(rèn)知能力。