淺談數學實驗教學與核心素養的生長訴求

鄧鯤

初中數學實驗教學是基于學生的發展，積極調動學生在課堂上手腦并用的學習習慣，始終貫徹課堂教學以學生為主體，以先進的教學理念引導學生參與整個學習過程，培養學生勤于動腦、勇于質疑的學習意識，從而促進學生數學知識的構建。江蘇省特級教師卜以樓在《生長數學：卜以樓初中數學教學主張》一書中指出：“初中數學實驗教學是根據教學內容，教師創設實驗平臺，讓學生通過動手、動腦進行實驗，用實證的方法去發現數學結論或者驗證數學結論的一種認識數學的方法。它是從另一個視角讓學生學習、研究數學問題，提升數學素養。”下面筆者主要結合自己的教學實踐，淺談數學實驗教學與學生核心素養的生長訴求。

一、挖掘數學實驗課堂的魅力，提升學生的認知內驅力

（一）利用數學實驗，激發學生的學習主動性

比如講授“圖形的全等”這一新課時，我在兩個班采取了不同的教學方法：在其中一個班級主要通過單純講兩個圖形全等的概念，結果學生的作業顯示對概念掌握的不夠牢固;在另一個班級的課堂上，先展示生活中圖形全等的實物圖案，讓學生思考，再讓學生動重合兩個圖案來幫助學生形成直觀印象，取得了良好的教學效果。在數學課堂中，教師引導學生動手操作探究數學小實驗，學生的學習積極性高，課堂氛圍也變得活躍不少。

（二）構建數學實驗模型，促進學生理解

在“認識分式”的這一節設計了如下的教學流程，根據“向一杯蜂蜜水中，加入一些蜜糖（假設加入的蜜糖完全溶解），蜂蜜水會變得更甜”這一事實，請你判斷：當a>b>0，m>0時，ba和b+ma+m的大小。根據熟悉的生活事實，來推導一個不熟悉的數學事實，a就好比一瓶普通蜂蜜水，b就好比一瓶額外加了m蜜糖的蜂蜜水，根據生活經驗，很明顯加了蜜糖的蜂蜜水會更甜，這樣就推導出ba>b+ma+m。

二、以數學實驗為載體，促進知識建構，提升應用能力

（一）利用實驗教學，再現知識形成過程

數學實驗的價值并非是僅僅為了解決問題，它的真正價值是凸顯問題的形成過程。如三角形與半圓的平移旋轉問題，學生也可以利用三角尺和量角器等學習工具進行操作感知體驗，直觀地觀察會極大地減小其認知難度，從而更好地過渡至數學語言的表達階段，即知識的結論形成。

（二）利用數學實驗，培養解決問題的能力

比如，北師大版七年級《應用一元一次方程——水箱變高了》，課堂上可以讓學生動手操作從圓柱型量筒到長方體容器的倒水過程，感知其中變化的量和不變的量，得出體積不變的數學事實。課后若遇到生活中的問題，如：“某小區樓頂有一底面直徑和高均為5m的圓柱形水箱，現對該樓進行維護，要減少樓頂原有儲水箱的占地面積，在不改變儲水箱容積的前提下，請你制定可行的方案解決這個問題，并計算出新水箱的高度。”學生便可以更好地提出解決方案，從而體驗建構數學模型來解決現實世界中生活問題的過程，收獲成就感。

三、實驗課堂教學設計與組織形式需立足于學生數學核心素養的生長

（一）數學實驗要在價值立意上做延伸設計，提高思維的含金量

學生在學習正方體的展開圖時，可以設計相關活動讓學生動手探究操作，小組合作歸納總結不同的類型，培養學生用實際操作代替抽象想象，降低認知負荷。有時候，課堂上學習習得的不僅僅是知識本身，更多的是學習知識的思維方式。

（二）數學實驗要在過程分析上做整合，提高實驗利用率

例如，對于“多邊形的內角和與外角和”這一內容，華師大版教材側重引導學生采取圖形分割的方式，通過將多邊形均分為多個三角形進行內角和的探究，在這個過程中經歷從特殊到一般進行理解與分析，讓學生能夠認識到數學知識總是存在某種邏輯，并且以某種方式與舊知識聯系著。在分割圖形的過程中，也不只是單純地分割操作，而是借助已有的認知基礎“三角形內角和為180°”，抽象概括出新的認識發現“n邊形的內角和為（n-2）×180°”，將學生的“分割動作性學習”提升到“思維的概括性學習”。

責任編輯?徐國堅