融入數學實驗 發展核心素養

麥少雄

摘 要：數學實驗是初中數學教學中的重要組成部分，能夠提升學生數學學習核心素養。初中數學教師在教學過程中要善于利用數學實驗對學生進行核心素養提升教育。本文重點講述了數學實驗對學生核心素養的培養作用，主要介紹了數學實驗在提升學生推理能力、數據分析觀念及創新意識等方面的作用。

關鍵詞：初中數學;數學實驗;核心素養

課程改革逐漸走向深入，對學生的學科素養培養提出了更多要求。初中階段的數學教學不能僅是知識教學，還要在教學中加重數學實驗的比例。數學實驗是數學知識實際操作的過程，學生在進行數學實驗過程中能夠動手驗證數學知識，增加對數學知識的觀察，從中總結出數學知識的規律。數學課堂中增加數學實驗的比例，有利于培養學生對數學學習的興趣，提高學生的數學實踐的能力，實現數學核心素養的培養目標。以下是數學實驗提高學生數學核心素養能力的具體闡述。

一、數學實驗提升學生推理能力

數學實驗是對某方面數學知識的完整驗證過程。學生在進行數學實驗過程中，對相關數據進行采集，將數據進行集中分析，得到一定結果。學生在進行數學實驗過程中，對即將得到的結果進行預判，形成對實驗結果的一般性推斷。數學實驗結束后，學生將在數學實驗中得到的實驗結果反應出的數學知識與已有的數學知識結論與對照，能夠發現自己在實驗過程中的推理是否合理，及時發現其中的問題，對自身的推理能力進行完善提高。初中數學教學中，數學實驗的開展能夠有效提升學生的推理能力。

例如，在進行“勾股定理”教學內容時，教師為學生展示不同的證明方法。有關勾股定理的不同證明方法都是進行數學實驗的素材，教師組織學生選擇自己感興趣的方法進行勾股定理的驗證。由于學生缺乏自主驗證數學定理的學習經驗，在利用不同方法證明勾股定理過程中會對全程步驟在腦海中進行每一步及下一步的推演，以得到最后正確的結果。學生在證明過程中對步驟的推演就是在利用推理能力進行數學實驗，在反復鍛煉的過程中，學生的數學邏輯推理能力得到逐漸提高。

二、數學實驗提升學生數據分析能力

初中數學課程中包含的實驗類型非常豐富，按照數學知識的不同進行劃分，有代數實驗、圖形與幾何實驗、統計與概率實驗等不同類型。在代數實驗和圖形與幾何實驗中學生能夠進行公式定理的推演，在統計與概率實驗中學生能夠對數學數據進行分析，提煉出具有一般性的數學知識結論。因此，教師在教學過程中為學生提供有關數據分析的數學實驗能夠鍛煉學生的數據分析能力。

例如，在“隨機事件與概率”的教學過程中，教師給學生提供動手實驗的機會。教師讓學生提前準備好一枚一元硬幣，在課堂上進行實際的拋硬幣概率統計實驗。學生在進行完拋硬幣實驗后，會得到有關硬幣正反面的次數統計，這些數據就是鍛煉學生數據分析能力的素材。學生在分析硬幣概率的過程中對硬幣正反面次數進行比較，在不同數據的對比中得到有關隨機事件概率的相關結論。由于學生們的實驗都是在同樣環境下進行的，因此，還可以將學生們的數據進行匯總，在足夠多的數據中進行數據分析工作，得到的數學結論與教材中的一般性結論能夠更加接近。

三、數學實驗提升學生創新意識

數學實驗是靈活的教學活動，學生在數學實驗中對一定的數學知識進行驗證。在這個過程中，學生的思維沉浸在數學環境中，對其中的要素進行聯合分析，有利于學生在實驗過程中迸發出奇思妙想，探索出數學實驗的不同角度，提升學生的創新意識。教師在數學教學過程中，要對學生的創新意識進行有意識的引導，利用數學實驗的方式鍛煉學生的數學敏銳度，使學生對數學知識的掌握逐漸趨于成熟，能夠在實驗中發現知識的共同點，在知識的結合中進行數學學習探索。

例如，在數學教學過程中，教師利用多媒體技術為學生展示數學實驗相關步驟，引發學生對數學實驗的深入思考，激發學生的數學創新意識?！岸魏瘮档膱D像和性質”與“點和圓、直線和圓的位置關系”歷來是初中教學中的重點與難點，是需要教師為學生反復講解的部分。教師在教學過程中利用多媒體技術為學生展示二次函數圖像生成的過程，還能夠為學生提供點、圓、直線與圓的相對位置關系的動態展示，使學生對形成直觀印象。在學生觀察多媒體技術帶來的數學實驗過程中，數學思維得到正確啟發，得到數學知識與數學規律的雙重教育，對學生的數學創新意識具有很好的教育作用。

綜上所述，教師在初中階段利用數學實驗對學生的數學核心素養進行培養具有便利性。在教學過程中，教師可以利用數學實驗培養學生的推理能力;可以利用數學實驗培養學生的數據分析能力;可以利用數學實驗培養學生的創新意識。數學實驗的更多作用有待教師在教學中挖掘。

參考文獻：

[1]羅綿景.融入數學實驗，發展核心素養——初中數學實驗教學的實踐與思考[J].中學數學，2019（12）：81-82.

[2]錢程.實驗融入數學課堂——初中數學實驗教學策略探討[J].課程教育研究，2019（17）：137-138.