淺談初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

李祥翠

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“要讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過(guò)程”，數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容“應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)容要有利于學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流”。當(dāng)前的教學(xué)已不是單純的教會(huì)學(xué)生一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)和對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，更為重要的是，是通過(guò)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，學(xué)生能從中學(xué)到猜想、驗(yàn)證、探究的能力。一個(gè)有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)該是學(xué)生以積極主動(dòng)的求知欲，整合已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)自身的實(shí)踐活動(dòng)，解決新問(wèn)題并培養(yǎng)能力的過(guò)程，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以向?qū)W生提供從事數(shù)學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)，幫助他們?cè)谧灾魈剿骱秃献鹘涣髦刑剿骱屠斫鈹?shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想和方法，這讓我們教育工作者切實(shí)感受到了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性和重要性。

新教材改變了以往教材注重?cái)?shù)學(xué)理論知識(shí)、脫離生活實(shí)際的缺點(diǎn)，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)源于生活又服務(wù)于生活的新理念。新教材編寫(xiě)中，巧妙地把數(shù)學(xué)知識(shí)融入到社會(huì)生活場(chǎng)景，教材中許多有趣且富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，也激發(fā)了學(xué)生好奇心和興趣，縮短了學(xué)生和數(shù)學(xué)理論的距離。

由于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是個(gè)“年輕”的課題，以前的學(xué)習(xí)中很少涉及此類問(wèn)題，現(xiàn)在要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下自己進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生往往不知所措，第一是學(xué)生難以設(shè)計(jì)出一套完整的實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)中提不出問(wèn)題，不善于歸納和形成猜想；第二是學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能不足——這足以影響數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。因此，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，首先要做到在教學(xué)中無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是操作實(shí)驗(yàn)都盡可能給予學(xué)生設(shè)計(jì)、提問(wèn)、猜想、操作、交流、評(píng)估的機(jī)會(huì)，突出數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在能力培養(yǎng)中的載體功能；其次對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的演示操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)的歸納和總結(jié)都要有意識(shí)地增加學(xué)生參與的程度；再次是將課堂問(wèn)題“問(wèn)→答”變換為問(wèn)題的“設(shè)計(jì)→解決→應(yīng)用→再設(shè)計(jì)→再解決→再應(yīng)用”的不斷總結(jié)提高的過(guò)程。

那么在數(shù)學(xué)教學(xué)中如何更好地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來(lái)輔助教學(xué)過(guò)程呢？筆者以為以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，正是對(duì)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種大膽突破。說(shuō)到計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其實(shí)并不陌生，只是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)三種形式之一，其它兩種是操作性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、思維性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在傳統(tǒng)教學(xué)中比較常見(jiàn)。下面就以計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例說(shuō)說(shuō)其對(duì)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響。

1. 為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供有力的支持。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了許多功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件平臺(tái)，為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了有力的支持，使得數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有了質(zhì)的飛躍。其中《幾何畫(huà)板》更以其強(qiáng)大的功能，把較為抽象的數(shù)學(xué)對(duì)象形象生動(dòng)化，使學(xué)生在動(dòng)態(tài)中認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)對(duì)象的不變關(guān)系，為學(xué)生提供了一個(gè)“做數(shù)學(xué)”的虛擬實(shí)驗(yàn)室，在其中實(shí)現(xiàn)觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng)。

2. 變革學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自主探索、自主建構(gòu)，建立自己的經(jīng)驗(yàn)體系，并在教師的指導(dǎo)下對(duì)所發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行證明，形成自己的邏輯思維體系，而學(xué)生從“聽(tīng)”數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式，改變成在教師的指導(dǎo)下“做”數(shù)學(xué)。過(guò)去被動(dòng)地接收現(xiàn)成的數(shù)學(xué)知識(shí)，而現(xiàn)在象“研究者”一樣去發(fā)現(xiàn)探索知識(shí)。實(shí)踐表明，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)的印象比過(guò)去死記硬背要深刻得多。同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、猜想、驗(yàn)證、歸納、表述等活動(dòng)，學(xué)生們不僅形成對(duì)數(shù)學(xué)新的理解，也提高了學(xué)習(xí)能力。

所以，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)，而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法與途徑。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，能開(kāi)啟創(chuàng)新的大門(mén)；數(shù)學(xué)知識(shí)的探究，能開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的潛能；數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，能煉就創(chuàng)新的慧眼；猜想結(jié)論的交流，能激活創(chuàng)新的思維。總之，要讓創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。