依托于數學實驗,努力提高初中數學課堂教學的有效性

單守生

范家屯鎮第三中學校 吉林 長春 136105

隨著新課改的持續深入和推進,作為一種新型學習方式,數學實驗逐漸滲透到數學課堂,深受教師和學生推崇喜愛。數學實驗屬于典型的認知性活動,實驗活動集學生觀察、操作、思考于一體,目的在于引導學生會學、會做、會用數學,在實現“學、做、玩”一體化教學的同時,培養學生數學核心素養,打造“學、思、創”共存的課堂效果。接下來討論如何從多維度將數學實驗滲透于數學課堂,具體如下：

一、數學實驗：激發學生學習興趣

縱觀我國傳統數學教育教學情況,數學實驗教學手段在課堂中出現頻率極低。而在新課改背景下,數學實驗越來越普遍,對此,數學教師應逐漸擺脫傳統教育理念和教育思想的禁錮,嘗試轉變舊有教學模式,積極引入新穎、個性的數學實驗,為學生打造全新的數學課堂,以此激發學生課堂學習過程中對數學知識的興趣,以活潑、有趣的課堂氣氛代替傳統機械、無趣、枯燥的學習環境。在具體教學內容設計時,初中數學教師可通過一些較為直觀化和生動化的數學實驗,促進學生主動關注和學習,使學生以學習興趣為驅動力,嘗試自主探究數學規律,并自己動手進行數學實驗的實際操作,讓學生在實驗過程中感悟和揭示相關數學知識和原理。

例如,在“不等式的性質”這一教學環節中,教師可提前準備好數學實驗所需器材,如,天平、砝碼等等,通過在課堂上以天平進行實際演示,帶領學生對以往所學等式知識進行回顧,勾起學生對與本節知識相關內容的記憶,為進一步探索不等式性質做好鋪墊。然后,數學教師可依托于天平進行實驗演示：將質量為50g的砝碼置于天平左側,100g的砝碼則放于天平右側,此時學生可以肉眼觀察到天平在兩個不同質量砝碼的作用下失去平衡,整體傾斜于右側。然后教師又將2個50g的砝碼分別添加至左右兩側,學生發現天平仍處于一種向右傾斜狀態。之后,數學教師將天平左側50g的砝碼以20g的砝碼進行替換,右側則留下50g和20g砝碼,可以觀察到天平仍未發生改變,此時教師可引導學生通過類比得出不等式性質一。隨后,數學教師仍依托于天平進行實驗演示,與學生共同對不等式的性質二進行深入探索,從實驗中讓學生體會和感受等式和不等式兩種數學知識在性質上的相同點和不同點。

通過將數學實驗引入數學課堂,相較純粹化的理論知識講解,這種趨向于實踐性和操作性的教學方法更容易形成對學生學習興趣的有效激發,使學生在實驗的輔助之下穿梭在不等式基本性質等相關知識的海洋,并且實驗過程中能夠增強學生對類比等數學思想的掌握與應用。

二、數學實驗：讓數學貼近學生生活

將數學實驗活動視為一個“孵化器”,它可以孕育學生數學思維。在課堂數學實驗活動中,學生可以完成對自我的構建和成就的生成,并且可發揮自身學習個性,獲得自由全面的發展,構筑起全新的數學學習思路。從某種意義上來看,數學實驗實現了兩大“延伸”：一方面,時效延伸。讓學生更為直觀的感受和體會數學的作用,有助于學生數學應用意識和實踐能力的全面提升。另一方面,知識的延伸。學生在數學實驗過程中,感悟到數學實驗的創造性研究和獨特風格,不但可形成對學生探究意識和創造意識的有效激發,且能夠讓學生有更為深刻的體驗,讓學生養成數學創新思維。

例如,教師可以在課堂教學開展前,準備若干面值為1角和5角的硬幣,將學生以2人為單位進行小組劃分開展數學游戲,告訴對方有多少枚硬幣,面值是多少,求出1角和5角的硬幣各多少枚。此時,學生1問到：“我有40枚1角和5角的硬幣,總面值為12元,你知道1角和5角 的硬幣各多少枚嗎?”學生2回答：“可以用二元一次方程組解。”為增強教學效果,教師可讓學生自己準備硬幣,自己動手進行實踐,相互之間提出問題并進行解答。這種數學實驗,不但有助于激發學生數學學習興趣,且能夠促使學生意識到二元一次方程在實際數學問題解答過程中的優勢。

三、數學實驗：發展學生思維能力

從知識的規律角度來看,盡管數學規律極富抽象性,但在實驗的基礎上仍可將其直觀化,數學教師可借助數學實驗的優勢,協助學生對知識的本質進行深入了解,不斷強化學生對數學感知能力和概括能力之間的聯系性,激發學生數學學習思維,引導學生在數學實驗中對數學規律進行深入挖掘和系統歸納。因此,初中數學教師可依據課本相關知識內容進行數學實驗的巧妙設計,引領學生動手操作、大膽猜想、用心觀察,并對實驗所獲數據信息進行分析和記錄,使其透過數學實驗發現問題和證明結果,實現理論與實踐的有效聯系,并在此基礎上激發學生數學思維能力和數學創造意識。

例如,在“平行四邊形”教學過程中,教師可通過從教室開拓教學資源,如,陽光穿透長方形玻璃窗投射到地面上,會出現一個四邊形,用量角器量出這個四邊形的銳角,并用刻度尺量出鄰邊的長,用這些數據計算地面上四邊形的周長和其它三個內角的度數。教師借助數學實驗的優勢引領學生學習平行四邊形,使其知道如何動手操作,驗證性質,初步感受平行四邊形與三角形的關系,發展學生的思維能力,且學會理性思考。

結束語

綜上所述,數學實驗已成為初中數學教學實踐中極為常規的教學手段,數學教師應放手讓學生大膽嘗試和操作,讓數學知識從抽象化走向直觀化,為學生提供一種新穎化的學習方式,在課堂上鍛煉學生學習能力、思維能力、創新能力以及動手能力,從根本上提升數學課堂教學的有效性。