數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中課堂教學(xué)中的應(yīng)用

王海波

【摘要】隨著社會的不斷發(fā)展和教育理念的更新，我國的教育體制也在不斷改革.為提高教育質(zhì)量、培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，教育部門倡導(dǎo)采用更多實(shí)驗(yàn)性教學(xué)方法.將“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂的教學(xué)策略，需要教師在教學(xué)過程中著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力.基于此，文章主要從引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、給學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會、強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、鼓勵學(xué)生合作學(xué)習(xí)、建立學(xué)習(xí)評價機(jī)制這五個方面進(jìn)行詳細(xì)的研究分析.

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)策略

【基金項(xiàng)目】文章系蘇州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“初中數(shù)學(xué)‘云·微實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐研究”（2022/JK/02/040/10）；本文系蘇州高新區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“基于數(shù)學(xué)文化的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)工具開發(fā)研究”（SND-2021-ZD-031）

引 言

數(shù)學(xué)是一門理性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科.很多學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣不高、知識應(yīng)用能力不強(qiáng)的問題.為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果，引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣和熱愛，文章從“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂教學(xué)的角度，探討如何有效地提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和知識應(yīng)用能力，同時為教師在課堂教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供一些實(shí)用的策略.

一、自主發(fā)現(xiàn)問題，利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是將抽象的數(shù)學(xué)知識具象化、形象化的有效手段之一.通過實(shí)際操作和考查，學(xué)生能夠更深入地理解數(shù)學(xué)知識，并發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題.在將“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生探究和發(fā)現(xiàn)問題的能力.

首先，教師可以通過實(shí)數(shù)的運(yùn)算引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題.實(shí)數(shù)的加、減、乘、除是初中數(shù)學(xué)的基本運(yùn)算，但許多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中常常會混淆或者不理解這些運(yùn)算的規(guī)律.在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行簡單的數(shù)值計(jì)算，并引導(dǎo)他們分析計(jì)算過程中出現(xiàn)的問題.例如，教師可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以下結(jié)論：“兩個正數(shù)相乘，積為正數(shù)；兩個負(fù)數(shù)相乘，積為正數(shù)；一個正數(shù)和一個負(fù)數(shù)相乘，積為負(fù)數(shù).”教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)際計(jì)算來驗(yàn)證結(jié)論，并自主發(fā)現(xiàn)其中的問題.例如，當(dāng)一個正數(shù)和一個負(fù)數(shù)相乘時，學(xué)生應(yīng)該如何計(jì)算？

其次，教師可以鼓勵學(xué)生提出自己的猜想.在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會遇到很多數(shù)學(xué)問題，而這些問題往往需要一定的數(shù)學(xué)知識來解決.為了讓學(xué)生更好地理解這些問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出自己的猜想，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或推翻這些猜想.例如，教師可以給學(xué)生提供以下問題：兩個負(fù)數(shù)相加，結(jié)果一定是負(fù)數(shù)嗎？通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以得出結(jié)論：兩個負(fù)數(shù)相加，結(jié)果可能是正數(shù)、負(fù)數(shù)或者零.這樣的實(shí)驗(yàn)過程不僅可以讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生的探究和發(fā)現(xiàn)問題的能力.

再次，教師可以在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注數(shù)學(xué)中的常見錯誤.在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能會出現(xiàn)一些常見的錯誤，例如計(jì)算錯誤、符號混淆等.教師可以在實(shí)驗(yàn)中提醒學(xué)生注意這些常見錯誤，并幫助他們糾正這些錯誤.例如，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)數(shù)的乘法計(jì)算，但他們可能會混淆加法和乘法的符號.教師可以通過實(shí)際操作和分析，幫助學(xué)生糾正這些錯誤，并讓他們更加熟練地掌握數(shù)學(xué)知識.

最后，教師可以在實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié).實(shí)驗(yàn)是一種探究性學(xué)習(xí)的過程，學(xué)生需要通過實(shí)際操作和觀察發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題，并從中歸納總結(jié)出數(shù)學(xué)知識.在實(shí)驗(yàn)過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，幫助他們將實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)知識，并鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果.例如，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了實(shí)數(shù)乘法中符號的特殊規(guī)律，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中歸納總結(jié)出實(shí)數(shù)乘法中符號的規(guī)律，并通過課堂講解加深學(xué)生對這個規(guī)律的理解.

二、深入理解概念，利用多種實(shí)驗(yàn)實(shí)踐

提供學(xué)生實(shí)踐機(jī)會是將“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂教學(xué)的關(guān)鍵一步.實(shí)踐機(jī)會不僅可以幫助學(xué)生更深入地理解數(shù)學(xué)知識，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識.

首先，提供有理數(shù)與無理數(shù)的實(shí)踐機(jī)會.在初中數(shù)學(xué)中，有理數(shù)與無理數(shù)是一個重要的知識點(diǎn).然而，大部分學(xué)生都很難理解這個抽象的概念.在實(shí)際教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生通過實(shí)際的操作更好地理解有理數(shù)和無理數(shù).例如，教師可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中使用尺子和直角尺等工具，測量不同長度的線段，并用分?jǐn)?shù)、小數(shù)和無理數(shù)表示.學(xué)生通過親自操作，感受和理解有理數(shù)和無理數(shù)的實(shí)際意義.

其次，通過模擬實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解.在某些情況下，真實(shí)的實(shí)驗(yàn)可能會受到條件限制，難以進(jìn)行.這時教師可以采用模擬實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念.例如，在學(xué)習(xí)三角函數(shù)的時候，教師可以使用三角函數(shù)模擬器，讓學(xué)生模擬不同角度下三角函數(shù)值的變化，深入了解三角函數(shù)的性質(zhì)和應(yīng)用.同時，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行真實(shí)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，提升他們的探究能力.在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程中，學(xué)生往往被動地接受知識，缺乏主動探究的機(jī)會.通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以親身體驗(yàn)和探究數(shù)學(xué)知識，發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造力.例如，在學(xué)習(xí)平方根和立方根時，教師可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究不同數(shù)值的平方根和立方根的特點(diǎn)和性質(zhì).

最后，借助信息技術(shù)手段，增加實(shí)踐機(jī)會.在現(xiàn)代社會中，信息技術(shù)已經(jīng)深入人們的生活和工作中，為教學(xué)提供了新的實(shí)踐機(jī)會.例如，教師可以使用教學(xué)軟件和網(wǎng)站，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn).這些軟件和網(wǎng)站可以提供豐富的數(shù)學(xué)資源和模擬實(shí)驗(yàn)工具，讓學(xué)生更加深入地理解數(shù)學(xué)知識.教師也可以引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分享和交流.

三、培養(yǎng)探究精神，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的作用不僅是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐更好地理解數(shù)學(xué)知識，更重要的是通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識，并培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實(shí)踐能力.因此，在將初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入課堂教學(xué)的過程中，教師需要清晰地強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的，從而幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義和價值.

首先，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.學(xué)生通過做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、猜想并驗(yàn)證結(jié)論，這一過程培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和探究能力.例如，在角的相關(guān)知識中，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)探究同角的性質(zhì)，通過改變角度大小、角的位置等實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)同角在平面幾何中具有的性質(zhì).這樣的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更好地理解同角的定義和性質(zhì)，并培養(yǎng)學(xué)生的探究能力.

其次，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生在實(shí)踐中更好地理解數(shù)學(xué)知識.在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生只能通過講解來練習(xí)數(shù)學(xué)知識，但是這樣的學(xué)習(xí)方式難免會讓學(xué)生產(chǎn)生疑問和困惑.而通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在實(shí)踐中更直觀、更深入地理解數(shù)學(xué)知識，從而更好地掌握知識.例如，在角的相關(guān)知識中，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證同角的性質(zhì)，從而更深入地理解同角的定義和性質(zhì)，提高學(xué)生對知識的理解.

再次，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力.學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行實(shí)際操作，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動手能力.例如，在角的相關(guān)知識中，學(xué)生需要自己動手畫角、移動角度.這樣的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在實(shí)踐中培養(yǎng)動手能力和實(shí)踐能力，從而更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識.

最后，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)熱情.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有趣味性和實(shí)用性，可以讓學(xué)生在實(shí)踐中感受到數(shù)學(xué)的魅力，從而提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)熱情.對于初中學(xué)生來說，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使他們從枯燥乏味的課本知識中獲得新的體驗(yàn)和感受，讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一件有趣的事情.例如，在角的相關(guān)知識中，實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在操作中感受到同角的性質(zhì)，從而激發(fā)他們對數(shù)學(xué)的興趣和熱情，提高他們的學(xué)習(xí)積極性.在強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的時，教師需要注重引導(dǎo)學(xué)生的思考和總結(jié).通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以獲得更直觀、更深入的數(shù)學(xué)知識，但同時需要學(xué)生進(jìn)行自主思考和總結(jié)，從而將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際問題中.因此，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考和總結(jié).例如，教師可以讓學(xué)生通過討論和演練來鞏固所學(xué)知識，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得更多的收獲，進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平和思維能力.

四、鼓勵合作實(shí)驗(yàn)，激發(fā)自主學(xué)習(xí)能力

合作學(xué)習(xí)是一種讓學(xué)生通過相互合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)的教育方法，可以幫助學(xué)生更好地理解知識、提高學(xué)習(xí)效果.在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，鼓勵學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)是非常重要的.

一方面，鼓勵學(xué)生合作學(xué)習(xí)可以提高學(xué)習(xí)效果.在學(xué)習(xí)“平行與垂直”的相關(guān)知識時，教師可以設(shè)計(jì)一些小組合作任務(wù)，讓學(xué)生合作完成一些有關(guān)平行與垂直的實(shí)驗(yàn).例如，教師可以讓學(xué)生分組，在一張白紙上畫出幾條平行線和垂直線，然后用尺子和量角器測量角度，并歸納總結(jié)規(guī)律.通過這種方式，學(xué)生可以互相交流和分享自己的想法，從而更深入地理解“平行與垂直”的相關(guān)知識.另一方面，合作學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作.通過合作學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地溝通和交流，共同解決問題，從而增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和協(xié)作能力.在實(shí)驗(yàn)中，教師可以給學(xué)生分配任務(wù)，讓他們分工合作，各自負(fù)責(zé)一部分，最后將結(jié)果匯總.例如，教師可以讓學(xué)生組成一個小組，分別測量一張紙的不同角度和邊長，并互相比較、檢查，然后討論和歸納規(guī)律.通過這種方式，學(xué)生可以共同解決問題，互相支持和幫助，從而增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識和協(xié)作能力.

另外，教師可以在合作學(xué)習(xí)中加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.例如，在實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以讓學(xué)生自行安排實(shí)驗(yàn)步驟、制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并且自主探究規(guī)律.教師只需要提供必要的指導(dǎo)和幫助，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究.通過這種方式，學(xué)生可以更好地發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力和興趣.除此之外，教師還需要在合作學(xué)習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生注重個人貢獻(xiàn)和團(tuán)隊(duì)合作.例如，教師可以通過小組評價的方式評估每個學(xué)生的個人貢獻(xiàn)和團(tuán)隊(duì)合作精神.通過這種方式，學(xué)生可以更好地了解自己在小組中的作用和表現(xiàn)，并且學(xué)習(xí)如何在團(tuán)隊(duì)中更好地合作和協(xié)調(diào).同時，教師可以及時給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，幫助學(xué)生更好地發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢和不足，從而提高個人能力和整體團(tuán)隊(duì)效果.

五、建立評價機(jī)制，提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)效果

學(xué)習(xí)評價是學(xué)習(xí)過程中不可或缺的一部分.在將“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂教學(xué)的過程中，建立適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)評價機(jī)制可以幫助學(xué)生更好地了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握情況，同時可以幫助教師及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以便調(diào)整教學(xué)策略.

一方面，評價的目的是幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.評價需要根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容確定評價的側(cè)重點(diǎn)，評價的形式也需要根據(jù)具體情況來進(jìn)行選擇.例如，如果是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價，可以采用實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)演示的形式；如果是對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行評價，可以采用考試和作業(yè)的形式.評價的目的不僅是對學(xué)生進(jìn)行評價，還是幫助教師了解教學(xué)的效果，及時調(diào)整教學(xué)策略.評價的形式可以根據(jù)具體情況選擇.例如，教師可以采用平時表現(xiàn)、課堂測驗(yàn)、考試、實(shí)驗(yàn)報告、作業(yè)等多種形式進(jìn)行評價.在選擇評價形式時，教師需要考慮到不同形式對學(xué)生的影響以及評價的可靠性和有效性.除此之外，評價的時機(jī)也需要合理安排.評價時機(jī)可以分為定期評價和隨堂評價兩種.定期評價通常是在學(xué)期末或?qū)W年末進(jìn)行，其目的是對學(xué)生進(jìn)行全面評價，以幫助他們更好地掌握數(shù)學(xué)知識.隨堂評價是在課堂上進(jìn)行的，其目的是對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行及時評價，幫助他們及時發(fā)現(xiàn)和糾正問題.

另一方面，評價的效果需要在教學(xué)實(shí)踐中得到驗(yàn)證.評價的效果包括促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)興趣、幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和糾正問題、增強(qiáng)學(xué)生的自信心和合作精神、促進(jìn)教師和學(xué)生的交流和互動等.通過建立科學(xué)有效的評價機(jī)制，教師可以最大限度地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.因此，教師要將“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂教學(xué)需要建立學(xué)習(xí)評價機(jī)制，評價的目的、形式、時機(jī)和效果等方面需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮，以達(dá)到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生自信心和合作精神、促進(jìn)教師和學(xué)生交流和互動的效果的目的.同時，評價機(jī)制的建立需要考慮教學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況，要注重個性化評價和因材施教，幫助學(xué)生發(fā)揮自己的優(yōu)勢和克服自己的不足.評價機(jī)制的建立也需要注重與家長的溝通和協(xié)作，幫助家長了解孩子的學(xué)習(xí)情況，共同促進(jìn)孩子的學(xué)習(xí)進(jìn)步.

結(jié) 語

綜上所述，通過將“初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”融入課堂教學(xué)，不僅可以提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣和熱愛，還能加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和知識應(yīng)用能力.為了實(shí)現(xiàn)這一目的，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和課程特點(diǎn)，靈活運(yùn)用教學(xué)方式，幫助學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)知識，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果.

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