挖掘固有德育元素，落實數學實驗育人

劉巧紅

摘?要?數學實驗是學生學習數學的一種重要方式，它給學生的數學學習帶來全方位的影響。教師不要刻意追求課堂中每個環節的育人價值，但精心設計數學實驗活動，通過數學實驗用數學的方式將德育元素慢慢的融入數學的教學中，從而達到數學育人的目標。

關鍵詞?數學實驗;德育;中心對稱圖形

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2020）24-0033-02

《數學課程標準》指出，數學學習的內容要“有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動”，而且還明確指出動手實驗、自主探究與合作交流是學生學習數學的重要方式。所以，數學學習無論是內容還是方式都要重視“實驗”的作用。數學實驗的積極倡導者董林偉老師說：“數學實驗是通過動手、動腦做數學的一種學習活動，是學生運用有關工具，在數學思維參與下進行的一種人人參與的實際操作為特性的數學驗證或探究活動。因此，中小學數學課程中的數學實驗，不僅為了用數學解決問題，“做數學”是其精義和主旨所在，既有領悟數學知識的追求，又有學習方式變革的考慮，簡而言之是在數學育人價值上的追求。下面筆者結合自己執教的一節公開課“中心對稱圖形”談幾點體會。

一、教材分析

“中心對稱圖形”是浙教版八年級下冊第四章“平行四邊形”中的內容，是“平移、翻折、旋轉”三種基本幾何變換中旋轉的一種特殊情況，是用運動觀點和思想研究圖形位置變化或圖形性質的數學問題，因而本節課在教學中適合用數學實驗的方式組織教學。學生通過動手實踐與操作發現問題、解決問題，不僅能夠牢固掌握所學知識，同時在學習過程中獲得一些實驗的方法、技能和作風。這些數學實驗教學的特點，正是數學課程發揮教書育人作用的有利條件。

二、數學實驗設計與數學固有的德育元素有機結合

（一）創設適切的實驗情境，激發學生的求知欲

古人云：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”教師在課堂教學中不僅要向學生傳授知識，更應靈活運用各種教學方法激發學生學習興趣，增強學生的求知欲望。通過創設適切的實驗情境，巧妙地為學生設置問題，讓學生通過疑問產生好奇，在好奇中激發興趣，從而對新知識的學習表現出躍躍欲試的最佳心理狀態，自覺自愿地投入到數學學習中去。

教學片斷1：（準備的8張撲克牌：紅桃2，紅桃3，紅桃5，黑桃3，黑桃7，黑桃9，梅花5，梅花7）

教師：“同學們你們都知道大魔術師劉謙吧？今天老師帶著大家一起來體驗一下當魔術師的樂趣。現在請一位同學從老師手中隨意抽一張撲克牌（教師牌面朝向學生），然后在不被我看到的情況下將抽到的牌旋轉180°后放入剩下的牌中，重新洗牌，我能很快地從中找出你剛才抽到的這張牌。”

學生表現出驚訝的表情，紛紛舉手示意要參與活動，學習的積極性高漲。……

教師：“同學們想了解這個魔術的原理是嗎？那就跟著老師一起來學習《中心對稱圖形》來探索其中的奧秘……”

從學生熟悉的撲克魔術創設問題情境，貼近學生的生活實際，通過師生之間的互動激疑引趣，不僅引出了課題，還在于學生通過對所創設的實驗情境的深入細致的觀察分析，發現問題，激發他們探究學習的主體意識，促進了他們探究愿望的形成，變數學學習“要我學”為“我要學”。

（二）經歷動態的模擬實驗，體驗數學學習的過程性

皮亞杰指出，在邏輯——數學領域，兒童只對那種他親身創造的事物才有真正的理解。教科書呈現在學生面前的大多是嚴格的系統的科學，它們直截了當地寫出結果，隱去了發生、發展、形成過程。教師在教學中應盡可能多地根據實際情況，創設實驗平臺，通過實驗操作，讓學生主動參與知識的發生發展過程，在循序漸進地探究過程中激發學生的數學思維。

片斷2：1.下面的圖案繞中心旋轉多少度就可以與本身重合？

生1：可旋轉60°，120°，180°，……只要是60°的倍數。

教師請生1上臺操作展示，旋轉演示驗證回答的結論。

2、生活中，我們經常見到一些美麗的圖案，下列圖案有什么共同特點？

生2：這些圖形旋轉180°后都能與自身重合。

生2上臺演示驗證之后教師和學生一起歸納中心對稱圖形定義。

借助計算機中的幾何畫板動畫功能，通過學生自己的操作演示驗證猜想，發現規律提煉本質。學生在探究的過程中感受了中心對稱圖形的概念，體會了中心對稱圖形的特點，從而進一步理解中心對稱圖形的本質含義。計算機模擬實驗，將數學知識或問題的呈現更加直觀、形象，讓學生經歷了知識的發生，發展過程，提高了理解能力。

（三）設計探究性的數學實驗，養成科學的探究精神

數學實驗的設計不僅可以在引入中創設，其實在一些教學環節中同樣需要設計一些探究性的數學問題用數學實驗的方法驗證他們的猜想，解釋他們的疑惑，培養他們的數學探究意識和能力。

片斷3：問題3：等邊三角形和平行四邊形是中心對稱圖形嗎？如果是，請找出它的對稱中心，并設法驗證你的結論。

生3：我們可以根據中心對稱圖形的定義，想像繞中心旋轉180°之后的情況。

師：方法很好，會抓住定義解決問題了，但你們能夠想象出來嗎？

生4：有點困難，所以我們組制作一個等邊三角形和一個平行四邊形紙片，通過動手旋轉發現等邊三角形不是中心對稱圖形，而平行四邊形是中心對稱圖形。

師：能上來驗證一下嗎？

學生上臺演示他們的操作，清晰地展示了他們的判斷過程。

師：你們的方法太精彩了！但每個圖形都用這樣的方法去判斷，費時費力，而且有的時候也行不通，有沒在更簡潔的方法？

生5：通過剛才的實驗我們發現判斷一個圖形是否是中心對稱圖形，其實可以想象它倒過來的情況是否和原圖形一樣。

這個意外的生成，體現了數學從繁到簡的本質，最后歸納出判斷中心對稱圖形的方法實質，突破了教學的重難點，深化了對知識的學習。這樣的探究激發了學生的學習積極性，促進了學生主動參與數學知識的探索發現過程，也正是這樣的探究情境讓學生樂于動手、樂于想像、樂于創造，才讓教師們在每節課中都能體會到用數學的方式立德樹人的價值。

（四）構造合理貫通的數學實驗，體會數學學習的整體性

新課標要求數學知識的教學，要注重知識的“生長點”與“延伸點”，把每堂課教學的知識置于整體知識的體系中，注重知識的結構和體系，處理好局部知識與整體知識的關系引導學生感受數學的整體性。

片斷4：

在課堂小結中教師通過兩個問題引導學生對所學知識的進行梳理之后回應開頭的魔術實驗。

師：（教師展示課始活動中的撲克牌牌面）你能用今天所學的知識解釋“魔術”的問題嗎？

學生通過動手分析上述撲克牌牌面、獨立思考、探究、合作交流等活動，得到答案。

生6：老師你的“魔術”，并不神奇，你所有的撲克牌牌面上只有一張紅桃2是中心對稱圖形，如果我們抽到的是一張紅桃2，旋轉180°之后，手上的撲克牌牌面中心沒有變化，如果不是一張紅桃2，那旋轉180°之后，抽出的牌的牌面中心就會和其他幾張有區別。

掌聲響起……

本環節以揭密撲克魔術問題為小結，學以致用，前呼后應，邏輯連貫。一方面通過學生自己的觀察、發現、總結、歸納，進一步理解中心對稱圖形定義及其特點，另一方面學生探索中心對稱圖形定義、性質的實驗研究方法也為后續學習圖形的旋轉提供了思路和方式。學生在理清知識脈絡，形成知識體系的過程中全面了解自己的學習過程，感受自己的成長與進步，鼓舞了學生不斷探索、不斷追求的進取精神。

數學課堂在知識和活動過程中，肩負著育人的責任。數學實驗活動設計與數學固有的德育元素有機結合，通過實驗觀察與操作引發學生的數學思考，讓學生在數學學習過程中逐漸積淀、內化與數學有關的優秀品德，讓立德樹人真正的落實到日常教學中，讓學生真正體會到數學的價值和魅力。

參考文獻：

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