例談初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

朱日中

（江蘇省昆山市亭林中學(xué)）

摘 要：在素質(zhì)教育實(shí)施的今天，動(dòng)手“做”數(shù)學(xué)——數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能讓“靜態(tài)”的教學(xué)內(nèi)容“動(dòng)態(tài)化”，充分體現(xiàn)了學(xué)生把“學(xué)數(shù)學(xué)”變?yōu)椤白鰯?shù)學(xué)”的理念，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的目的。面對(duì)現(xiàn)狀以及初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，提高實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量，就顯得尤為重要與迫切。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；情境；能力；實(shí)驗(yàn)方案

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“為了幫助學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)，教師應(yīng)注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系、與學(xué)生學(xué)科知識(shí)的聯(lián)系，組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)、操作、嘗試等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、抽象概括，運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行判斷。”反復(fù)要求讓學(xué)生參與知識(shí)的探索、發(fā)現(xiàn)與歸納過程，而這一過程的最佳載體莫過于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。本文想通過一些數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)例，與大家交流數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些方法。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“三境”

“數(shù)學(xué)來源于生活，又作用于生活。”大家都知道生活情境在新課的引入、問題的提出、猜想與證明等環(huán)節(jié)有很重要的“激趣”作用。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，提出問題也要用到恰當(dāng)?shù)那榫常鶕?jù)其特點(diǎn)和用途可以分為以下幾點(diǎn)。

1.熟知而陌生情境

生活中處處皆是數(shù)學(xué)知識(shí)，有很多生活現(xiàn)象大家看起來司空見慣，但對(duì)它的原理卻未必清楚，把這些生活中的場(chǎng)景以圖片、動(dòng)畫、視頻形式展現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生有親切感的同時(shí)也很想知道其中的奧妙。例如，在講“相似三角形”第一節(jié)課時(shí)，播放技術(shù)員如何測(cè)量河寬、“珠峰”高等的視頻，然后告訴學(xué)生這節(jié)課我們也要當(dāng)“小技術(shù)員”，學(xué)生的求知欲很快被調(diào)動(dòng)起來。

2.不可思議型情境

這類情境能制造懸念，讓學(xué)生很興奮，教師利用與生活常識(shí)相沖突的內(nèi)容來制造話題，引出要學(xué)的知識(shí)。例如，學(xué)習(xí)“幾何題證明方法”時(shí)，可以給出圖片，讓學(xué)生說出圖中的兩個(gè)人是否一樣大，然后用尺子再去量一量，得出結(jié)論。這是一幅“大小恒常錯(cuò)覺”圖，意在說明，證明具有嚴(yán)密性，不可以想當(dāng)然。

3.無從下手情境

在解決問題之前先提出一個(gè)問題讓學(xué)生解決。例如，在公路的同一側(cè)有兩個(gè)村莊A和B，A村離公路1公里，B村離公路2公里，兩村到公路的垂直距離相距4公里，現(xiàn)要在公路上建一個(gè)配水站，問如何建站使鋪設(shè)的水管最短（在圖上標(biāo)出要建的配水站）？最短為多少公里？這個(gè)問題對(duì)學(xué)生之前的生活經(jīng)驗(yàn)而言是有一定難度的，但學(xué)了相關(guān)知識(shí)后就會(huì)迎刃而解。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“三增”

1.增加演示實(shí)驗(yàn)

除了重視教學(xué)大綱中所規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)外，我們還應(yīng)該增加一些演示實(shí)驗(yàn)，如“勾股定理總統(tǒng)證明”“函數(shù)概念”“盲區(qū)”等等，這要比語言文字更易記住，視覺刺激遠(yuǎn)勝于聽覺刺激。因此，為提高數(shù)學(xué)教學(xué)整體水平，我們要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的功能。

2.增加隨堂實(shí)驗(yàn)

為增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，我們?cè)黾恿嗽S多隨堂實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，對(duì)于一些結(jié)論明顯度高的實(shí)驗(yàn)，我們要讓學(xué)生自己親手做實(shí)驗(yàn)去探索和獲取知識(shí)。如，“概率中的拋硬幣實(shí)驗(yàn)”“圓柱、三棱柱、正方體等展開圖實(shí)驗(yàn)”“相似三角形中實(shí)物與影長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)”等等。

3.增加實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

學(xué)者肖川提出：“良好的教育一定致力于引領(lǐng)學(xué)生用自己的眼睛去觀察，用自己的心靈去感悟，用自己的頭腦去判別，用自己的語言去表達(dá)。”在指導(dǎo)學(xué)生過程中提出高質(zhì)量的問題和要求，激活學(xué)生思維，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ档梦覀儾粩嗵剿鳌＠纾凇把芯空襟w展開圖”的類型時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)明確要求學(xué)生“沿著正方體的棱剪開時(shí)，每面必須留下一棱與其余面共用”。否則有的學(xué)生會(huì)盲目地剪幾刀，會(huì)讓正方體展開圖散落，甚至得到錯(cuò)誤的結(jié)論，當(dāng)然這時(shí)教師也應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤的原因，放手讓學(xué)生獨(dú)立解決，從而養(yǎng)成獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣和能力。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“二自”

1.自制教具增加實(shí)驗(yàn)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上雖然提供了比較多的實(shí)驗(yàn)教具和素材，但仍有一些應(yīng)該設(shè)置或重點(diǎn)研究的地方，就算實(shí)驗(yàn)手冊(cè)對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置了實(shí)驗(yàn)，為了加深知識(shí)的理解仍可以加一些自制實(shí)驗(yàn)。例如，在研究“體展開圖”數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們是這樣做的，課前就布置學(xué)生回家用硬紙板做一個(gè)圓柱、一個(gè)圓錐、一個(gè)三棱柱、一個(gè)四面體和兩三個(gè)正方體。上課時(shí)老師就可以變演示實(shí)驗(yàn)為分組實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生更多的自主學(xué)習(xí)時(shí)間，也給能力不強(qiáng)、動(dòng)手能力弱的學(xué)生跟上的時(shí)間。這樣通過自己的剪刀裁出本堂課需要的結(jié)論，比等老師公布結(jié)論印象要深刻得多。

2.自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

在探究“正方體展開圖的實(shí)驗(yàn)”中，主要是讓學(xué)生考慮好實(shí)驗(yàn)原理和方法，怎樣通過剪開不同的路徑棱使展開的圖不重復(fù)、不遺漏，當(dāng)我們到學(xué)生中去搜集實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果時(shí)，基本上全部驗(yàn)證了教材上的方案和結(jié)論，我們認(rèn)為的“不可能”，學(xué)生是可以通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決的……這樣變限制實(shí)驗(yàn)為開放探究實(shí)驗(yàn)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維。

四、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生“二不”

一不限定實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)的目的是要得到或驗(yàn)證我們的結(jié)論，中間的步驟和實(shí)驗(yàn)方案可以由學(xué)生自行設(shè)計(jì)和安排。正如上面講的鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，讓實(shí)驗(yàn)步驟和方案更加具有開放性，達(dá)到殊途同歸的效果，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維。二不定向?qū)嶒?yàn)結(jié)論，在探究“正方體展開圖的實(shí)驗(yàn)”中，學(xué)生得到相近或相同的展開圖結(jié)論，老師則用磁鐵把剪開的不同結(jié)果貼在白板上，學(xué)生也努力地想找出不同于白板上的種類，這個(gè)過程學(xué)生是開心的，然而我們知道就憑一節(jié)課要找全所有的正方體展開圖是不可能的，如果這時(shí)教師由于課堂教學(xué)時(shí)間緊張，等不及學(xué)生找齊所有的結(jié)果就和盤托出所有的結(jié)論，我想這時(shí)學(xué)生是不開心的。所以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論我們不定向地要求一定得到，給學(xué)生以開放的空間。

總之，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將各種“有趣”的數(shù)學(xué)現(xiàn)象生動(dòng)展現(xiàn)在學(xué)生面前，可以改變以往沉悶和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评恚龑W(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的畏難情緒，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。中學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，由于知識(shí)和自我控制能力有限，在實(shí)驗(yàn)操作過程中不能放任自流，課堂要活躍但不可以混亂，教師應(yīng)當(dāng)做引導(dǎo)者而不是看客，只有嚴(yán)格維持教學(xué)秩序，我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課才會(huì)精彩呈現(xiàn)“有趣”和“有效”。

參考文獻(xiàn)：

董林偉，魏玉華.淺析初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育，2013（17）.

編輯 任 壯