初中數(shù)學(xué)實驗情境的創(chuàng)設(shè)與實施研究

金英

摘 要：實驗探究教學(xué)模式是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生探究與創(chuàng)造能力的重要途徑。創(chuàng)設(shè)實驗情境是進行初中數(shù)學(xué)實驗探究教學(xué)的首要條件，文章以“圓錐側(cè)面積”為例，對初中數(shù)學(xué)實驗情境的創(chuàng)設(shè)與實施進行探究。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實驗;情境創(chuàng)設(shè);興趣;發(fā)散思維

中圖分類號：G633.6文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2019）16-0077-01

實驗教學(xué)模式有其特別的優(yōu)勢與意義，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，促進學(xué)生的自主探究能力發(fā)展，從而有效提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效果。本文以“圓錐側(cè)面積”為例對初中數(shù)學(xué)實驗情境的創(chuàng)設(shè)與實施展開論述。

一、引入生活情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

相對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂的單調(diào)枯燥，數(shù)學(xué)實驗則趣味性較強。教師若善于利用生活中的情境來創(chuàng)設(shè)實驗，能收到意想不到的效果。例如，在教學(xué)“圓錐的側(cè)面積”這一內(nèi)容時，為了更好地創(chuàng)設(shè)情境，筆者戴著事先準(zhǔn)備好的圣誕帽，表情夸張地進入教室。學(xué)生馬上被這一舉動所吸引，筆者接下來馬上提問：“同學(xué)們，這個帽子漂亮嗎？你們看看與圖形有什么聯(lián)系？”問題一拋出，課堂氣氛一下活躍起來，學(xué)生爭先恐后地回答：“漂亮，是圓錐。”“大家能用發(fā)給你的長方形紙折疊出圓錐帽子嗎？試一試！”筆者的鼓勵讓學(xué)生躍躍欲試，但是學(xué)生發(fā)現(xiàn)用長方形的紙片制作不出圓錐形的帽子，筆者乘勢引導(dǎo)：“怎樣的圖形能制作出圓錐帽呢？學(xué)完本節(jié)課你就能得到答案了。”

創(chuàng)設(shè)這樣的生活實驗情境，是以學(xué)生的年齡、心理、喜好等來激發(fā)學(xué)生的好奇心，引發(fā)他們?nèi)L試，去實驗，造成認(rèn)知沖突，產(chǎn)生懸念，從而激活學(xué)習(xí)熱情。

二、創(chuàng)設(shè)實物探索情境，突破課程重點

實驗教學(xué)強調(diào)學(xué)生通過實驗主動地探究知識。教師在創(chuàng)設(shè)實物探索情境的過程中，能使數(shù)學(xué)概念、公式、定理等由模糊變清晰，思維的過程由猜測到證明，從而讓學(xué)生掌握最核心的內(nèi)容，教學(xué)重點自然被一一突破。

筆者在教學(xué)“圓錐側(cè)面積公式”這一重點內(nèi)容時就創(chuàng)設(shè)了實物探索型實驗情境。教師：請大家把我發(fā)給你們的圓錐模型沿著它的母線剪開，看看得到一個什么平面圖形？學(xué)生：扇形。教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、比較展開的扇形與圓錐的關(guān)系。教師：得到的扇形與原來的圓錐有哪些內(nèi)在聯(lián)系？學(xué)生1：得到的扇形其實就是原來圓錐的側(cè)面。學(xué)生2：扇形的半徑就是圓錐的母線。學(xué)生3：扇形的弧長就圓錐的底面周長。這樣，學(xué)生通過將圓錐展開這一親身體驗，再通過觀察、比較，很容易得出上述結(jié)論。教師：很好，根據(jù)大家的回答，我們能得一個什么樣的等式？學(xué)生4：nπR/180=2πr。教師：我們可以知道圓錐的側(cè)面就等于展開扇形的面積，那么能用圓錐的圓心角n、底面半徑r來表示圓錐的側(cè)面嗎？學(xué)生通過主動探索后得出：S側(cè)=nπr2/360。學(xué)生5：老師，我還有一個新發(fā)現(xiàn)，我得到了這樣一個式子：r/R=n/360。

整個過程，教師都放手讓學(xué)生自己觀察、實驗、探究、證明，教師的作用只是適時給予啟發(fā)、提示、點撥，這樣不僅很好地突破了本節(jié)課的重點，還成功地讓學(xué)生體驗到實驗探索活動的樂趣和成功的喜悅。

三、創(chuàng)設(shè)合作情境，培養(yǎng)發(fā)散性思維

數(shù)學(xué)實驗很多都是在學(xué)生的相互合作中完成的，學(xué)生在實驗中相互依賴又相互約束，形成了良性的合作互動學(xué)習(xí)模式。這樣學(xué)生能體驗到合作的快樂，形成團隊意識，互相帶動，同時，不同思維角度的碰撞也培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維。例如，教師要求學(xué)生進行分組合作實驗：同桌合作，請大家取出準(zhǔn)備好的含30度的直角尺，以它的一邊為軸進行旋轉(zhuǎn)，你們能得到一個怎樣的幾何體？假如直角尺的兩直角邊分別為3cm、4cm，你會算這個幾何體的表面積嗎？把你們的實驗結(jié)果記錄下來，然后大家一起分享，比一比哪組最快。

通過合作實驗，學(xué)生直觀感受到了“二維平面圖形”至“三維立體圖形”的轉(zhuǎn)化，這樣不僅鞏固了本課“圓錐側(cè)面積”知識點，而且培養(yǎng)了學(xué)生思維的變通性、創(chuàng)造性，鍛煉了學(xué)生的發(fā)散思維。

四、創(chuàng)設(shè)應(yīng)用型實驗情境，檢測教學(xué)效果

著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾對數(shù)學(xué)精彩地描述道：宇宙之大，粒子之微;火箭之速，化工之巧;地球之變，生物之謎;日用之繁，無處不用數(shù)學(xué)。學(xué)以致用，這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的終級目標(biāo)。教師要通過數(shù)學(xué)學(xué)科幫助學(xué)生樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，從而檢測學(xué)生掌握新知的程度。設(shè)計應(yīng)用型實驗情境是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的有效途徑。這要求教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，努力創(chuàng)設(shè)實驗情境，為學(xué)生的實驗訓(xùn)練提供平臺。例如，筆者在教授“圓錐側(cè)面積”一課的尾聲部分，向?qū)W生提問：“同學(xué)們記得我們還有一個任務(wù)嗎？制作圣誕帽。馬上要到圣誕節(jié)了，請大家每人制作一頂圣誕帽，它的底面半徑為8cm，母線為24cm，大家能完成這個任務(wù)嗎？”學(xué)生們高興地說：“能。”“誰能介紹一下，做這頂帽子的關(guān)鍵是什么？”“關(guān)鍵就是圣誕帽的側(cè)面，我們要在準(zhǔn)備的材料上剪出一個扇形，通過r/R=n/360計算出扇形的圓心角，扇形的半徑就是24cm，再把它圍起來就可以了。”學(xué)生通過動手操作、親身體驗，利用本節(jié)課的知識去制作圓錐圣誕帽。這樣就在實踐中檢測了學(xué)生掌握本節(jié)課重點知識的程度，還能讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)以致用的成就感，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

參考文獻：

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